Informe de Maquinas 1.docx

(1)

Parámetros Eléctricos de la Máquina Sincrónica

Marjorie Gabriela

Marjorie Gabriela Sánchez VaSánchez Vacaca

Laboratorio de Máquinas Eléctricas, Departamento de Energía Eléc

Laboratorio de Máquinas Eléctricas, Departamento de Energía Eléctrica, Escuela Politécnica Nacional trica, Escuela Politécnica Nacional Quito, Ecuador

Quito, Ecuador

[email protected]

Resumen

Resumen_-._-.La práctica realizada en esta ocasión consistióLa práctica realizada en esta ocasión consistió

en una introducción a las maquinas sincrónicas y los en una introducción a las maquinas sincrónicas y los dif

difereerententes s parparámeámetrotros s que que la la conconforformanman. . Para Para ellello o lala instructora explicó la teoría acerca de cada una de las instructora explicó la teoría acerca de cada una de las pruebas

pruebas que que se se hacen hacen a a la la máquina máquina y y los los circuitos circuitos aa implem

implementaentarse. Luegrse. Luego de esto se o de esto se proceprocedió a armar edió a armar ell ci

circrcuiuito to papara ra la la prprueueba ba de de cicircrcuiuito to ababieiertrto o cocon n loloss instrumentos de medida necesarios para tomar medidas. instrumentos de medida necesarios para tomar medidas. Seguidamente se realizó la prueba de cortocircuito con Seguidamente se realizó la prueba de cortocircuito con ca

cada da ununa a de de susus s eespspececifificicacacioionenes s y y eel l ccirirccuiuitoto correspondiente, y por ltimo la prueba de carga, para correspondiente, y por ltimo la prueba de carga, para est

esta a prueprueba ba utiutilizlizamoamos s carcarga ga resresististi!ai!a, , capcapacaciti!iti!a a ee in

induductcti!i!a. a. "a"ada da ununa a de de lalas s prprueuebabas s nonos s ayayududan an aa determinar la reactancia sincrónica, fuerza electromotriz y determinar la reactancia sincrónica, fuerza electromotriz y !olta#e terminal de la maquina sincrónica así como su !olta#e terminal de la maquina sincrónica así como su comportamiento frente a cada tipo de carga conectada a comportamiento frente a cada tipo de carga conectada a sus terminales.

sus terminales.

$. $%&'()* $. $%&'()*

+.

+. Tabular los datos de placa de la máquina objeto deTabular los datos de placa de la máquina objeto de estudio estudio  +-L+ $+-L+ $  +'S+'S**PPL+"+L+"+*L*L//*%*(+'(*%*(+'(SS$%"(0%$"'$%"(0%$"'**LL++ ) )*S+*S+11 Mot Gen

Mot Gen 2&+3451617-34682&+3451617-3468

N E

N E 459313342442459313342442 Voltaje V

Voltaje V 9:4 ; <9:4 ; < !recuencia " !recuencia " 54 =z54 =z

#orriente $

#orriente $ >.? +>.? + #os %#os % 4.>4.> Potencia S

Potencia S :.@ A;+:.@ A;+ && 2>44 rpm2>44 rpm

 +-L+ $$+-L+ $$  +'S+'S**PPL+"+L+"+**LL++))BCD$%+BCD$%+))'($8'($8**LL++))*S+*S+ 11 'i(o

'i(o 2E294@61 --542E294@61 --54 V V 994 ; <994 ; < EstatorEstator $$ 22>> 2244 ++ 55? ? ;; 99: : ++ P P 11..22 22..11@@ AA77 & & 99225544 ??@@44 rrppmm !

! TaTabular bular los los datos datos obtenidos obtenidos en en los los e"perimentose"perimentos reali#ados reali#ados  +-L+ $$$+-L+ $$$  +'S+'S**LL++PP(D*-+(D*-+**""$("D$'$("D$'++-$*('-$*(' #o

#orrrrieientnte de de #e #amam(o (o $" $" )*)*++ VVooltltajaje Ve Vaab)Vb)V++

44..9999++ 5555..??;; 44..9911++ >>44..@@;; 44..::@ @ ++ 224422..2 2 ;; 44..112 2 ++ 229999..9 9 ;; 44..@@22++ 221199;; 44..@@3 3 ++ 225599..5 5 ;; 44..555 5 ++ 22>>22..9 9 ;; 44..??@ @ ++ 994444..5 5 ;; 44..>>1 1 ++ 999944..? ? ;; 44..331 1 ++ 991122..2 2 ;; 22..44@ @ ++ 99@@33..5 5 ;; 22..221 1 ++ 99??@@..@ @ ;;

Voltaje remanente Vrem

Voltaje remanente Vrem 1.> ;1.> ;



+-L+ $;+-L+ $;



+'S+'S**LL++PP(D*-+(D*-+**""'('"$("D$''('"$("D$'

#orriente de #am(o $" )*+

#orriente de #am(o $" )*+ #orriente de *rmadura#orriente de *rmadura $a )*+ $a )*+ 44..9911++ ::..55++ 44..@@>>++ >>..??++ Va Va 252.@ ;252.@ ;  +-L+ ;+-L+ ;  +'S+'S**LL++PP(D*-+(D*-+**""+(/++(/+( ( *S$S$;+*S$S$;+ P

Paassooss VVoollttaajje e VV #o#orrrriieenntte $e $"" ##oorrrriieenntte e $$aa

44 999944;; 44..>>11++ 44++ 22 9922::..> > ;; 44..>>: : ++ 22..9 9 ++ 99 9944??..>>;; 44..>>: : ++ 99..@ @ ++  +-L+ ;$+-L+ ;$  +'S+'S**LL++PP(D*-+(D*-+**""+(/++(/+$$ %D"$;+ %D"$;+ P

Paassooss VVoollttaajje e VV #o#orrrriieenntte $e $"" ##oorrrriieenntte e $$aa

44 999944..9 9 ;; 44..>>1 1 ++ 4 4 ++ 22 992211..5 5 ;; 44..>>1 1 ++ 44..1 1 ++

(2)

9 949.1 ; 4.>1 + 2.9 +

+-L+ ;$$

+'S*L+P(D*-+*"+(/+"+P+"$$;+

Pasos Voltaje V #orriente $" #orriente $a

4 253.5 ; 4.5 + 4 + 2 2>2 ; 4.5 + 4.5 + 9 23:.>; 4.5 + 2.1 +

C. _{$ra%icar la cur&a de magneti#aci'n (cur&a de &acío)}

para el generador sincr'nico *omentar + anali#ar su %orma . 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 0 50 100 150 200 250 300 CorrientedeCampoIf[A] V o l t a j e I n d u c i d o V t [ V ] Curva CCA

&ig. 2 "ur!a de Saturación de "ircuito +bierto ""+

La cur!a nos muestra la relación entre el !olta#e inducido Va en los terminales que se encuentran en circuito abierto, y la corriente de campo If . Se puede obser!ar que la gráfica no empieza en un !olta#e de cero, esto se debe a que existe un !olta#e remanente en la máquina, este !olta#e es producido por una cierta cantidad de flu#o que se queda en los de!anados de la máquina causado por el uso frecuente de la misma.

. $ra%icar la cur&a de cortocircuito del alternador *omentar + anali#ar su %orma

0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 3 4 5 6 7 8 9 CorrientedeCampoIf[A] C o r r i e n t e d e A r m a d u r a I a [ A ] Curva CCC

&ig. 9 "ur!a de "aracterística de "ortocircuito """.

*sta cur!a nos muestra la relación que existe entre la corriente de campo I _f , y la corriente de armadura

Ia . "omo se puede obser!ar, a un !alor de corriente nominal el !olta#e Va se incrementa casi a un ?4 F del !olta#e nominal, por lo que es importante conocer los !alores de esta cur!a para e!itar daGos en la máquina.

E *alcular la reactancia sincr'nica en base a los datos obtenidos en la prueba de &acío + cortocircuito

X _s

=

V anL

(

circuito abierto

)

I _sc

e las tablas de los datos obtenidos en la práctica se obtiene que para I _fmax

=

0.58

[

A

]

H

V _anL

=

161,5

[

V

]

I _sc

=

8.7

[

A

]

Z _s

=

161,5

8.7

X _s

=

18.56

[

Ω

]

 -aciendo uso de los datos obtenidos en la prueba de carga + la reactancia sincr'nica calculada en el punto anterior, resuel&a el sistema de ecuaciones para determinar el ángulo de potencia ( δ ) + el

&oltaje interno generado ( Ea )

´

E_a

= ´

V _a

+

j I

´

_a X _s Para #ar,a esistia/

*#emplo de "álculoH Paso 4H fp

=

1 y ∅

=

0°

´

E_a

=(

220∠0°

)+(

0∠0°

)(

18.52∠90°

)

´

Ea

=(

220∠0°

)+

0

´

E_a

=

(

220∠0°

)

[

V

]

+-L+ ;$$$ ( *SDL+'S*L+P(D*-+*"+(/+( *S$S$;+ Pasos de #ar,a _{Ea )V+} _δ ₎₀₊ 4 994 4 2 921.3@ @.3: 9 929.>3 29.@5

(3)

Para #ar,a $nductia/ *#emplo de "álculoH Paso 4H fp

=

0,123atraso∅

=

82,9°

´

E_a

=(

214,6∠0°

)+(

0,4∠

−

82,9°

)(

18.52∠90°

)

´

E_a

=

(

221,95∠0,24°

)

[

V

]

+-L+ $I ( *SDL+'S*L+P(D*-+*"+(/+ $%D"$;+ Pasos de #ar,a Ea )V+ δ )0+ 4 994,9 4 2 992,3@ 4,91 9 943,?@ 4,9@

Para #ar,a #a(acitia/ *#emplo de "álculoH Paso 4H fp

=

0,02adelanto∅

=

88,9°

´

E_a

=(

181∠0°

)+(

0,6∠88,9°

)(

18.52∠90°

)

´

E_a

=

(

169,9∠0,07°

)

[

V

]

+-L+ $I ( *SDL+'S*L+P(D*-+*"+(/+ $%D"$;+ Pasos de #ar,a Ea )V+ δ )0+ 4 253,5 4 2 253,3 4,4? 9 2>9,53 4,45

$ *alcular la regulaci'n de &oltaje, en base a los resultados obtenidos en el punto anterior

Para #ar,a esistia/

RV

=

Ea

−

V a

V _a ×100

RV

=

212.89

−

207,8

207,8 ×100

RV

=

2,44

Para #ar,a $nductia/

RV

=

Ea

−

V a

V _a ×100

RV

=

209,75

−

202.4

202.4 ×100

RV

=

3,63

Para #ar,a #a(acitia/

RV

=

Ea

−

V a V a ×100 RV

=

182,69

−

193.8 193.8 ×100 RV

=−

5,73

- E"presar todos los parámetros de la máquina sincr'nica obtenidos en esta práctica en por unidad, tomando como base la potencia + &oltaje nominales de la máquina _b

=

3,5

[

!VA

]

V _b

=

230

[

V

]

I _b

=

3,5×10 3

√

3×230

=

8,79

[

A

]

Z _b

=

V b I _b

=

230 8,79

=

26,17

[

Ω

]

X _pu

=

X real Z _b

=

18,52 26,17

=

0,71 pu $$. "'%"LDS$'%*S

• Se puede concluir de la práctica que al conectar

una carga al generador, su !olta#e generado E_a se !e afectado de diferente manera por la característica de la carga, si es resisti!a e inducti!a E_a es mayor que V _a , mientras que si es capaciti!a E_a _{es menor que} _V

a J esto quiere decir que el !olta#e generado depende prácticamente de los requerimientos de la carga en sus terminales.

• Se puede obser!ar que el ángulo de potencia

aumenta conforme aumenta el !alor de la carga que se conecta en sus terminales.

(4)

• *l !alor de la regulación de !olta#e depende de la

carga que se encuentra conectada a la máquina sincrónica, lo que implica que en una carga capaciti!a se tenga una regulación de !olta#e negati!a.

$$$. (*"')*%+"$'%*S

• Se recomienda !erificar antes de la práctica que

tanto los instrumentos de medida como los elementos a utilizarse en la práctica estKn funcionando adecuadamente, ya que si estos están daGados o en mal estado, no se podrá realizar la práctica.

• +segurarse de que los cables que unen los

elementos del circuito estKn bien asegurados, si hay fugas de corriente o una mala conexión las medidas serán erróneas.

$; (*&*(*%"$+S

2M =. +rcos. .puntes en clase de Máquinas Electricas. *P%.

9M -hags S. /uru. Máquinas Eléctricas / Trans%ormadores. ercera

(5)

; + %*I'