Máquinas Eléctricas I (G862). Práctica de laboratorio ... · PDF filedocumentaciÓn de la practica de laboratorio: ... 2.- designaciÓn de bornes xrruvæz

Documentación de la prác2ca de laboratorio «Máquinas Síncronas»

Máquinas Eléctricas I -‐ G862

Miguel Ángel Rodríguez Pozueta

Departamento de Ingeniería Eléctrica y Energé5ca

Este tema se publica bajo Licencia: Crea5ve Commons BY-‐NC-‐SA 4.0

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

20

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otaloparnocimients,lacondia-Univers

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nergética

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UNIVERSIDADDECANTABRIADEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ENERGÉTICA DOCUMENTACIÓNDELAPRACTICADELABORATORIO:MÁQUINASSÍNCRONAS

M.A.R. Pozueta -1-

PRÁCTICADELABORATORIO:MÁQUINASSÍNCRONASMiguelAngelRodríguezPozueta

1.-CIRCUITOAMONTAR

Enestaprácticaseutilizaráungrupodemáquinasacopladasalmismoeje.Unaes la

máquinasíncrona(de4polossalientes)aestudiary laotraesunamáquinadecorriente

continua shunt, que actúa como motor cuando la máquina síncrona funciona como

generadorycomofrenosilamáquinasíncronafuncionacomomotor.Además,tambiénse

acoplará al grupo una tacodinamo o un encoder para medir la velocidad de giro. Los

circuitos eléctricosde lasmáquinas síncrona yde corriente continua semuestranen las

figurasdelaspáginasfinalesdeestetexto.

El inductorde lamáquinasíncronaestáalimentadoconcorrientecontinuamediante

una fuente de tensión variable, la cual, junto con un reóstato Rrege conectado en serie,

permiteregularsucorrientedeexcitación.

Elinducido,conectadoentriángulo,sepuedeconectaralaredmedianteelinterruptorI1oa

unacargamedianteelinterruptorI2.Nosedebencerrarlosdosinterruptoressimultáneamente.

Existe una serie de aparatos de medida en el inducido de la máquina síncrona que

permiten realizar variasmedidas y ensayos: un amperímetro (paramedir la corriente de

línea enel inducido), un fasímetro (paramedir su factordepotencia), unvoltímetro (para

medir la tensión de línea en el inducido) y dos vatímetrosmonofásicos (para medir las

potenciasactivayreactiva).

Elfasímetroutilizadoesmonofásicoytalcomoseconectapermitemedirelfactorde

potenciadeunsistematrifásicoequilibrado.

Uno de los vatímetros monofásicos (el recorrido por la corriente de la fase S) está

conectadodetalmaneraquemidelapotenciareactivasilacargaesequilibrada.Mediante

esteaparatolapotenciareactivadelacargasecalculaasí:

UNIVERSIDADDECANTABRIADEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ENERGÉTICA DOCUMENTACIÓNDELAPRACTICADELABORATORIO:MÁQUINASSÍNCRONAS

M.A.R. Pozueta -2-

EW QK3Q

dondeQEeslalecturarealizadasobreelvatímetro,medidaendivisionesdesuescala,yKW

essuconstantedemedida(medidaenW/división).

Elotrovatímetromonofásicoestáconectadodetalmaneraquemidelapotenciaactiva

cuando la carga es equilibrada. Mediante este aparato la potencia activa de la carga se

calculaasí:

EW PK3P

dondePEeslalecturarealizadasobreelvatímetro,medidaendivisionesdesuescala,yKW

essuconstantedemedida(medidaenW/división).

Otros aparatos demedida conectados al inducido de lamáquina síncrona y a la red

permiten realizar la maniobra de sincronización de la máquina para acoplarla a la red.

Estosaparatossonvoltímetros y frecuencímetrosde lamáquinayde lared,voltímetrode

cero (que mide la diferencia entre tensiones homólogas de la máquina y de la red) y

sincronoscopios.

2.-DESIGNACIÓNDEBORNES

LanormaUNEEN60034-8haintroducidounaseriedemodificacionesenelmarcado

delosbornesdelosdevanadosdelasmáquinaseléctricasrotativas.

Segúnestanorma,cadadevanado,fasededevanadoocircuitoauxiliarseidentificacon

una o dos letras y sus bornes se designan por esta letramás un subíndice numérico. Los

bornes extremos se identifican con el subíndice 1 en el principio del devanado y con el

subíndice2enelfinal.

M.A.R. Po

Así

eneles

deldev

(Fig.1a

Zpara

Fa

DEPDO

ozueta

í, eneldev

stator)las

vanadoser

aytablaI).

losfinales

Tabla

NORMases PL1L2L3

Figa)d

PARTAMENOCUMENTACIÓ

vanado ind

tresfases

ánU1,V1y

Antiguame

(Fig.1byt

I:Denomina

MATIVAAPrincipio

U1V1W1

ag.1:Denomindenominació

UNIVERNTO DE INGÓNDELAPRAC

ducidodeu

sedenomi

yW1enlo

enteseutil

tablaI).

acióndelose

ACTUALos Fina

UVW

a)nacióndelosónactual(UN

RSIDADDECGENIERÍA CTICADELABO

-3-

unamáquin

inanconla

sprincipio

lizabanlas

extremosde

ales22

W2

sbornesdeuNEEN6003

CANTABRIAELÉCTRICORATORIO:MÁ

nasíncrona

asletrasU,

osdelasfa

letrasU,V

elasfasesde

NORMFasesRST

undevanado4-8);b)den

AA Y ENERG

MÁQUINASSÍNC

a trifásica

VyW.Po

sesyU2,V

VyWparal

undevanad

MATIVAAPrincip

UVW

b)oinducidotrnominación

GÉTICA CRONAS

(usualmen

rlotanto,

V2yW2en

losprincip

dotrifásico

ANTERIOpios Fi

rifásico:antigua

nteubicado

losbornes

losfinales

iosyX,Yy

ORinalesXYZ

o

s

s

y

M.A.R. Po

Por

(alimen

(Fig.2a

estede

En

designa

encuen

3.-MED

Se

inducid

medida

máquin

medido

desust

A c

máquin

otroni

delave

DEPDO

ozueta

r otra par

ntadoconc

a).Antiguam

evanado.

los circuit

aciónantig

ntalasFigs

a)d

DIDASYEN

empezará

dodelamá

as se realiz

na se calc

os.Elvalor

tresfases.

continuació

nasíncrona

conlared)

elocidaden


rte, los ex

corrientec

menteseu

tos represe

gua.Ellecto

s.1y2yla

Fig.2:denominació

NSAYOS

á midiendo

áquinasínc

zan en frío

ularán afe

queseusa

ón, sepond

aactuando

).Estoperm

nestaform


xtremos d

continuay

utilizabanla

entadosen

orpuedea

TablaI.

Devanadoinónactual(UN

o la resiste

cronautiliz

o, por lo qu

ectando de

arácomore

dráenmar

ocomoalte

mitiráobse

adefuncio


-4-

del devana

usualment

asletrasIy

las figuras

daptaresta

nductordeuNEEN6003

encia de ca

zandounp

ue las resi

e un coefic

esistenciad

rchaelmo

ernadorais

ervarlosef

onamientod


ado induct

teubicado

yK(Fig.2b

sdel final

asfigurasa

unamáquina4-8);b)den

ada una d

polímetroo

istencias du

ciente de

delinducid

torde corr

slado(sinc

fectosdeva

delamáqu

AA Y ENERG

MÁQUINASSÍNC

tor de una

enelrotor

b)paradesi

deeste tex

aladesigna

asíncrona:nominación

de las tres

ounpuente

urante el f

temperatu

doserálam

riente cont

conectaren

ariarlacor

uinasíncron

GÉTICA CRONAS

a máquina

r)sedesign

ignarlosex

xto sehau

aciónactua

a)

b)

antigua

fases del

edeWhea

funcionami

ura K a l

mediadela

tinuay se

nparaleloc

rientedee

na.

a síncrona

nanF1yF2

xtremosde

utilizado la

alteniendo

devanado

tstone.Las

iento de la

os valores

resistencia

dejaráa la

conningún

excitacióny

a

2

e

a

o

o

s

a

s

a

a

n

y

M.A.R. Po

Se

factord

una au

máxim

parael

reactiv

Seg

del inte

observ

DEPDO

ozueta

continuará

depotencia

umentando

ohastacer

liminarele

vaserealiza

guidamente

erruptor I2

arelefecto


árealizand

anulo)del

la excitac

ro.Lacurva

efectodela

aránalaint

eaestamá

2 se le con

odela reac

Fig.


olosensay

lamáquina

ción desde

adevacíoq

ahistéresis

tensidadas

áquinasínc

nectarán c

cióndeind

3:Caracter


-5-

yosdevacío

asíncrona.

e cero y ot

queseutili

smagnética

signada.

cronafunc

argas de t

ucido.

ísticadevac


o,decortoc

Elensayo

tra bajand

izaráserál

a.Losensa

ionandoco

tipo resistiv

cíoyrectade

AA Y ENERG

MÁQUINASSÍNC

circuitoyde

devacíose

o la excita

lamediaen

ayosdecor

omoaltern

vo, inducti

eentrehierro

GÉTICA CRONAS

ecargarea

erealizará

ación desd

ntrelasdos

rtocircuito

adoraislad

ivo y capac

o

activa(ode

dosveces;

e su valor

sobtenidas

ydecarga

doatravés

citivo para

e

;

r

s

a

s

a

M.A.R. Po

Con

vacío ju

paraun

dedispe

casi igu

propor

saturad

trabaja

forma

tendrá

DEPDO

ozueta

n los resul

untocon la

naintensid

ersiónX(r

ual a X) y

cionalaten

daysatura

aráconvalo

de conexió

encuental


tadosde lo

arectadee

addeinduc

realmentel

y la f.m.m.

nsiónasign

da(verlas

oresdeten

ón de la m

laresistenc


os ensayos

entrehierro

cidoiguala

loqueseo

longitudin

adaenvací

sFigs.5y6

nsióne inte

áquina. En

ciadelindu

Fig.4:Obten


-6-

anteriores

(Fig.3),d

alaasignad

btieneesla

nalFd-, ob

ío-ycalcula

6)paraunv

ensidadde

n el cálculo

cido medid

ncióndeltriá


s sepuede

ibujarel tr

da-loquep

areactancia

btener la c

ar lareacta

valordeIe

fase,por lo

de la reac

daalprincip

ángulodePo

AA Y ENERG

MÁQUINASSÍNC

representa

riángulode

permitedet

adePotier

corriente d

anciasíncro

igualaIe0)

oquehay

ctancia sín

piodelapr

otier

GÉTICA CRONAS

ar la carac

ePotier (ve

terminarla

XPquetien

de excitació

onalongitud

).Enestos

quetenerp

crona long

áctica.

terísticade

er laFig. 4)

reactancia

neunvalor

ón Ie0 -que

dinalXd(no

cálculosse

presente la

gitudinal se

e

)

a

r

e

o

e

a

e

M.A.R. Po

Fig.

Fig

DEPDO

ozueta

5:Obtenció(Paraunam

g.6:Obtenc(Parau


óndela reamáquinade

cióndelareunamáquin


ctanciasíncepolossalie

eactanciasínadepoloss


-7-

cronanosaentesestem

íncronasatusalienteses


aturadaenumétodosirve

uradaenunstemétodos

AA Y ENERG

MÁQUINASSÍNC

unmáquinaeparacalcu

nmáquinadsirveparac

GÉTICA CRONAS

aderotorciularXd(nos

derotorcilícalcularXd)

ilíndricosat))

índrico

M.A.R. Po

DEPDO

ozueta




-8-


AA Y ENERG

MÁQUINASSÍNCGÉTICA CRONAS

M.A.R. Po

DEPDO

ozueta




-9-


AA Y ENERG


M.A.R. Po

DEPDO

ozueta




-10-


AA Y ENERG


M.A.R. Pozueta -H.1-

UNIVERSIDADDECANTABRIA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ENERGÉTICA

PrácticadeLaboratorio:MÁQUINASSÍNCRONAS Nombredelalumno _______________________________________________________________ Asignatura_________________________________________________________________ Fechaderealizacióndelapráctica ______________________Grupodeprácticas:_______ *********************************************************************************************************************

Datosdelaplacadecaracterísticasdelamáquinasíncrona

Referencia Frecuenciaasignadaf(Hz)

TensiónasignadaVNL (V)

IntensidadasignadaINL (A)

Velocidadasignada

n1=nN (rpm)

IntensidaddeexcitaciónasignadaIeN (mA)

Característicasdelosaparatosdemedidaempleados:

Tipodeaparato

Magnitudquemide

Referen-cia

Sistemaindi-cador

Clasedeprecisión Alcances

Nºdedivisionesdelaescala

Ctes.demedida


(Recuerdequelamagnitudesennegritaseobtienenduranteelensayoylassinnegritaseobtienenporcálculoapartirdelosresultadosdelasmedidas)

Resistenciadelinducido

Coeficientedecorrecciónportemperatura=K=_____________

RR=__________ RS=__________ RT=__________

R KR R RR S T

3_________

Ensayodevacío

Tipodeconexión:_________ Velocidad=________rpm

VNL=________V

2

EEE L0L0

L0

(E0seobtienedeE0Lteniendoencuentalaformadeconexióndelinducidoduranteelensayo)

Ie

(mA)

E0L

(V)

E0L

(V)

E0

(V)

M.A.R. Po

Ejemp

Ensayo

Tip

Ie=

Ensayo

Tip

Ie=

ozueta

lodecarac

odecortoc

podecone

=_________m

odecarga

podecone

=_________m

cterísticade

circuito

exión:_____

mA

reactivao

exión:_____

mA

evacío(1)y

____

Ic

odefactor

____

IL

I

-H.3-

yderectad

cortoL=____

depotenc

L=________

=_________A

deentrehier

V

_____ A

cianulo

V

A

A

rrodeunal

Velocidad

Ico

Velocidad

VL

V

lternadorsí

=________r

rto=_______

=________r

L=_________

V=_________

íncrono

rpm

___A

rpm

___V

___V


Reaccióndeinducido

Velocidad=_________rpm Ie=__________mA

Vacío Cargaresistiva CargainductivaCarga

capacitiva

IL (A) 0

VL (V)

TriángulodePotier

Para I=_________A seobtieneque:

Fd=_________mA X I =_________V X=_________Ohms

(Fd es la fuerzamagnetomotriz (f.m.m.) del inducido según el eje longitudinal (eje d)cuandolacorrientesegúnelejedencadafasedelinducidotieneunvaloreficazigualaI).

Reactanciassíncronaslongitudinales

Para Ie0=_________mA setieneque:

E0c=_________V E0=_________V Icorto=_________A

(Relaciónentrelasintensidadesdecortocircuito(IcortoeI´corto)correspondientesadosvalores

distintosdelacorrientedeexcitaciónIe(IeeI’e):e

ecortocorto I

'II'I )

corto

c0d I

EsatnoZ =_________

corto

0d I

EsatZ =_________

22dd RsatnoZsatnoX =_________

22dd RsatZsatX =_________


Observaciones:

Documents

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