Lab de Maquinas III

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Docente:

Ing. Llacza Robles Hugo Florencio

Curso:

Laboratorio Maquinas Electricas-III

Integrante:

Escobedo

Peralta

Francir

Heber

092556A

Torres

Flores

Yhared

Maximo

092526E

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA

2013

TEMA:

“MEDICION DE LOS PARAMETROS DE UN

GENERADOR SINCRONO”

LABORATORIO MAQUINAS

ELECTRICAS -III

(2)

MODELAMIENTO DEL GENERADOR SINCRONO

I.- OBJETIVOS

 Determinar la impedancia síncrona del generador.  Analizar la curva de Magnetización.

 Modelar el generador síncrono en la operación de estado estable.

II.- FUNDAMENTO TEÓRICO

a) GENERADOR SÍNCRONO

ESTRUCTURA

 Devanado trifásico (en el estator)

Llamado inductivo o armadura.

 Devanado de campo(en el rotor)

Llamado devanado de campo o de excitación.

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N= Velocidad del rotor   

   (  )

 (   )

Para obtener 60 Hz la maquina debe girar a una velocidad determinada (velocidad síncrona).

  ()

    

_    ()

¿Por qué se denomina maquina síncrona?

Se denomina maquina síncrona porque el rotor gira a la misma velocidad que la velocidad síncrona. N=NS _    ZLOAD E A EB EC ∅ 

(4)

b) TIPOS DE GENERADORES SINCRONOS

i) Generador de polos salientes:

 De baja velocidad.

 Accionado por turbinas hidráulicas.

ii) Generador de polos lisos (Rotor cilíndrico o Turbo arrancadores):

 De alta velocidad.

 Accionado por turbinas a gas o vapor.

L

D _L<<D

L

(5)

c) CIRCUITO EQUIVALENTE DEL GENERADOR SINCRONO

Xd= Reactancia de dispersión.

I A= Corriente por la armadura.

∅_A=Flujo de reactancia de la armadura. E A=Tensión de reacción de la armadura.

R A=Resistencia del devanado de armadura.

XS=Reactancia síncrona.

NOTA: R A<<XS

CIRCUITO EQUIVALENTE DEL GENERADOR SINCRONO

DESPRECIANDO EL VALOR DE R A

Ei V R A jXd _E A jXs I A Ei V R A jXs I A

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d) CIRCUITO EQUIVALENTE APROXIMADO

La tensión inducida internamente (E).

  ∅ Como la velocidad es prácticamente constante.

  ∅

e) CARACTERISTICAS DE MAGNETIZACION O DE VACIO

Eaf V jXs I A IEXC EN∅ Punto de o eración Zona Lineal Codo de Saturación Zona Saturada

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III.- DESARROLLO:

Para determinar la impedancia del generador se desarrollan dos ensayos:

 Ensayo de vacío.

 Ensayo de cortocircuito.

 Tomar dato de placa característica del generador.

I.- ENSAYO DE VACIO:

 Conectar el circuito de campo y del estator.  Acoplar el motor primo al generador.

 Manteniendo la velocidad constante incrementando la corriente de excitación

(Iexc.)tomar dato de las tensiones inducidas.

IT (mA) VT 0 9,04 25 127,6 40 191,6 55 250 70 308 92 356 107 368 120 380 140 392,6 160 404 175 411 195 419

A

I

EXC

+

-

E

AF

U

1

V

1

W

1

(8)

II.- ENSAYO DE CORTOCRCUITO:

 Conecte el circuito de campo y del estator.  Acoplar el motor primo al generador.

Manteniendo la velocidad constante incrementando la corriente de excitación anotar

los valores de corriente de cortocircuito, hasta obtener la corriente nominal.

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0 50 100 150 200 250 E A F ( V ) I (mA)

CURVA DE MAGNETIZACION

A

I

EXC

+

-A

U

1

V

₁

W

₁

A

F

1

F

2

(9)

IF ICC 20 140 45 220 70 340 95 430 115 520 130 580 145 650 165 730 170 760 180 800 195 860

Además tenemos que:   ()

() 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 50 100 150 200 250 I C C ( m A ) IF (mA)

IF VS ICC

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IF ICC EAF Z 20 140 102,08 421,47 45 220 215,55 566,34 70 340 308 523,63 95 430 367,6 494,15 115 520 395,51 439,65 130 580 411,67 410,28 145 650 406,62 361,60 165 730 416,62 329,89 170 760 417,26 317,36 180 800 418,74 302,56 195 860 419 281,62 RESISTENCIA DE ARMADURA:   0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 0 50 100 150 200 250 Z S ( O H M ) IF (mA)

IF VS ZS

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III.- DATOS DE PLACA DEL GENERADOR:

POTENCIA NOMINAL: 0.75KW TENSION NOMINAL:   220V/ 380V CORRIENTE NOMINAL: 0.8/ 1.2 A VELOCIDAD NOMINAL: 1500 RPM FRECUENCIA NOMINAL: 50Hz

En qué zona de la tensión inducida se encuentra la tensión nominal?

El punto de operación del generador síncrono se da en la

zona lineal

justo antes

del codo de saturación.

¿A que se denomina razón de cortocircuito RCC?

Se denomina razón de cortocircuito a la relación de la corriente de campo I exc0

necesaria para generar el voltaje nominal del circuito abierto de la armadura a la

corriente de campo IexcNnecesaria para producir la corriente nominal en un circuito

sostenido. _   _ 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 50 100 150 200 250 E A F ( V ) I c - c ( m A ) Z - s ( o h m ) If (mA)

Ef-Icc-Zs

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IV.- CONCLUSIONES:

Para poder describir el comportamiento de un generador síncrono tenemos que determinar tres parámetros:

1. La relación entre el flujo y la corriente de campo 2. La reactancia síncrona

3. La resistencia del inducido

Por lo que se deben hacer las pruebas de vacío y de cortocircuito siempre que deseemos modelar el comportamiento del generador síncrono.

Se recomienda trabajar con la reactancia síncrona antes de que este saturada para evitar errores en los cálculos y en el comportamiento del generador síncrono.