ensayos en vacio corto circuito y con carga rev 3 yooooo

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Escuela Profesional de Ingeniería Eléctrica Ciclo 2015-A

ENSAYOS DE VACIO CORTO CIRCUITO Y CON CARGA

OBJETIVOS GENERALES

conocer la constitución electromecánica de los GS.

Conexión y puesta en servicio del GS.

A partir de los ensayos realizados obtener el modelo de la máquina.

Registro de curvas características de funcionamiento bajo carga de los GS.

FUNDAMENTO TEORICO

El Generador Síncrono, o también llamado Alternador, es un tipo de máquina eléctrica rotativa capaz de transformar energía mecánica (en forma de rotación) en energía eléctrica.Son los encargados de generar la mayor parte de la energía eléctrica consumida en la red, y su respuesta dinámica resulta determinante para la estabilidad del sistema después de una perturbación. Por ello, para simular la respuesta dinámica de un sistema eléctrico es imprescindible modelar adecuadamente los generadores síncronos.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

Todos los generadores trifásicos utilizan un campo magnético giratorio. En el dibujo de la izquierda hemos instalado tres electroimanes alrededor de un círculo. Cada uno de los tres imanes está conectado a su propia fase en la red eléctrica trifásica. Como puede ver, cada electroimán produce alternativamente un polo norte y un polo sur hacia el centro. Las letras están en negro cuando el magnetismo es fuerte, y en gris claro cuando es débil. La fluctuación en el magnetismo corresponde exactamente a la fluctuación en la tensión de cada fase. Cuando una de las fases alcanza su máximo, la corriente en las otras dos está circulando en sentido opuesto y a la mitad de tensión. Dado que la duración de la corriente en cada imán es un tercio de la de un ciclo aislado, el campo magnético dará una vuelta completa por ciclo.

Laboratorio de Máquinas Eléctricas IIIPágina 1


FIGURA N°1MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS

Fuente dc y ac variables Megometro Modulo medidor de i,v,p y f.p Multímetro Cables de conexión Banco de cargas resistivas, capacitivas e inductivas


AMPERIMETRO VOLTIMETRO Y COSFIMETRO GENERADOR SINCRONO

Cables Y


ENSAYOS REALIZADOS

1. MEDICION DE LA RESISTENCIA ELECTRICAa) RESISTENCIAS DEL BOBINADO ESTATORICO

U 1−U 2=28.3ohm

V 1−V 2=28.5ohm

W 1−W 2=20.7ohm

b) RESISTENCIA DEL BOBINADO DE CAMPO

F1−F2=R f=920ohm(sucio)

F1−F2=R f=157.7ohm(limpio)

2. MEDICION DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTOESTATOR

a. Entre bobinas

U 1−V 1=87.6Mohm

V 1−W 1=28.3Mohm

W 1−U 1=28.3Mohm

b. Entre bobinas y masa

U 1−M=64.7Mohm

V 1−M=77.8Mohm

W 1−M=61.3Mohm

c. Rotor

F1−M=26Mohm



3. PRUEBA DE VACIO Se empieza a cambiar gradualmente desde cero la corriente de campo hasta un valor

máximo Tenemos en cuenta la tensión remanente con el I f=0 Haremos la prueba para 2 velocidades constantes 1500 y 1800 RPM Con el juego de datos tomados ,grafico mi curva de vacío

ESQUEMA 1

DATOS TOMADOS (I L)



COMPARACION DE LAS DOS GRAFICAS

4. PRUEBA DE CORTOCIRCUITO

Al encontrarse el generador síncrono girando a velocidad nominal con los terminales cortocircuitados, a medida que varía la resistencia de campo R, se toma en forma simultánea, las lecturas de las corrientes de armadura y de la corriente de campo. Normalmente se toman datos variando la corriente nominal de armadura. La prueba de circuito cortocircuito puede realizarse fácilmente, ya que para su implementación no se necesitan equipos costosos ni de difícil consecución.

ESQUEMA 2


0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.50

50

100

150

200

250

300

If vs Eaf

If(A)Ea

f(V)

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.450

50

100

150

200

250

300

350

If vs Eaf

If(A

Eaf(V

)

n = 1500 RPMI f(A) V L(V )

0 3.350.06 53.30.08 70.50.1 87.80.2 166.2

0.25 194.20.3 214.2

0.35 230.10.4 241.4

0.45 252.3

n = 1800 RPM

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.50

50

100

150

200

250

300

If vs Eaf

If(A)

Eaf(V)

(A) V L(V )0 4.3

0.04 42.60.06 63.70.08 85.10.1 107.10.2 199.9

0.25 232.80.3 255.9

0.35 273.20.4 287.2


PROCESO DE ENSAYO DE CORTOCIRCUITO

Se establece la corriente de campo igual a cero. Se hace un corto circuito en los terminales del generador a través de amperímetros. Se mide la corriente en el inducido o la de línea (IA o IL) conforme se incrementa IF. Con esto se puede determinar la característica de corto circuito del generador, cuando los

terminales están en corto circuito IA. Haremos la prueba para 2 velocidades constantes 1500 y 1800 RPM.

DATOS Y GRAFICADE ENSAYO DE CORTO CIRCUITO PARA (n=1500 RPM)

IF Icc0,06 0,090,08 0,11

0,1 0,140,2 0,27



0,25 0,340,3 0,41

0,35 0,480,4 0,55

0,45 0,610,5 0,69

0,55 0,750,6 0,82

GENERADOR CON EL CUAL SE REALIZO LA PRUEBA DE CORTO CIRCUITO

DATOS Y GRAFICA DE ENSAYO DE CORTO CIRCUITO PARA (n=1800 RPM)


IF Icc0,06 0,090,08 0,11

0,1 0,140,2 0,27

0,25 0,330,3 0,41

0,35 0,470,4 0,54

0,45 0,620,5 0,69

0,55 0,750,6 0,82


5. PRUEBAS CON CARGAS

I. CARGA CAPACITIVA

CARGA CAPACITIVAn=1500RPM

0,27 0 223 1(0 μf )0,27 0,14 226,6 -0,887(1μf )0,27 0,16 230,8 -0,916(2 μf )0,27 0,22 240,6 -0,881(

4 μf ¿0,27 0,39 259,4 -0,765(8 μf )

0 0.14 0.16 0.22 0.39200

210

220

230

240

250

260

270

IL vs VL

VL vs IL

CARGA INDUCTIVA1500 RPM

0,27 0 223 10,27 0,05 216,3 0,313(6H)0,27 0,11 205 0,33(2,4H)


cos∅V LI LI f

I f V Lcos∅I L


0,27 0,2 187 0,34(1,2H)0,27 0,24 181 0,327(1H)0,27 0,28 169,9 0,341(0,8H)0,27 0,35 154,5 0,332(0,6H)0,27 0,43 131,6 0,33(0,4H)

CARGA RESISTIVA1500RPM

0,24 0,08 223 -0,480,24 0,1 222 -0,480,24 0,13 220 -0,490,24 0,19 214 -0,490,24 0,29 190 -0,50,24 0,36 145 -0,530,24 0,42 125 -0,55


I f V L cos∅I L


0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.450

50

100

150

200

250

IL vs VL

VL vs IL



RESULTADOS

Hallando la impedancia

If 0.06 0.08 0.1 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45Icc 0.09 0.11 0.14 0.27 0.34 0.41 0.48 0.55 0.61Eaf 53.3 70.5 87.8 166.2 194.2 214.2 230.1 241.4 252.3

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.70

50

100

150

200

250

300

Icc vs Eaf

Eaf

Icc

Eaf

Z 592.22 640.91 627.14 615.56 571.18 522.44 479.38 438.91 413.61R 28.3 28.3 28.3 28.3 28.3 28.3 28.3 28.3 28.3X 591.55 640.28 626.50 614.90 570.47 521.67 478.54 438.00 412.64



CONCLUSIONES

El flujo de corriente de defecto está limitado solamente por la impedancia del generador y la impedancia del circuito entre el generador y el circuito corto.

El voltaje generado produce un flujo de magnitud gran falla corriente desde el generador a la corriente de cortocircuito.

En el caso de un cortocircuito en los terminales del generador, la corriente de defecto está limitada por la impedancia del generador solamente.

A medida que la velocidad se mantiene constante, las pérdidas de fricción con el aire y la fricción son constantes.

Las pruebas se realizaron a diferentes velocidades n=1500 rpm y 1800rpm pero los datos se mantuvieron iguales.

La suciedad en los bobinados causa una mala lectura en el instrumento de medida Podemos visualizar en la gráfica de comparación, que a más velocidad tenemos más tensión

inducida. Cuando operamos lo recomendable es comenzar con una carga mínima e irlo graduando

ascendentemente hasta llegar al máximo permisible. Controlando la alimentación del circuito de campo la máquina puede operar absorbiendo o

inyectando reactivos a la , podemos usarlo en tales condiciones para mejorar el factor de potencia de la red.

Notamos que para una carga capacitiva la tensión aumenta considerablemente. Notamos que para una carga resistiva la tensión cae un poco pero no considerablemente Notamos que para una carga inductiva la tensión cae considerablemente

RECOMENDACIONES

Al momento de hacer la conexión fijarse bien las conexiones para no ocasionar algún tipo de falla en el circuito.

Seguir las indicaciones dadas por el profesor. Tener muy en claro el tipo de conexiones que se le tiene que hacer al generador ya que cada

conexión tiene comportamiento diferente. El alumno verificará el dimensionamiento de la instrumentación a utilizarse, así mismo

constatará que sus esquemas estén bien planteados. Para evitar el deterioro y/o avería de los instrumentos y equipos, el alumno no debe

accionarlos por ningún motivo, sin la aprobación previa del profesor.

La escala de todos los instrumentos debe ser la máxima.

BIBLIOGRAFIA

http://www.academia.edu/9773385/GENERADORES_SINCRONOS_LABORATORIO





http://xn--drmstrre-64ad.dk/wp-content/wind/miller/windpower%20web/es/tour/wtrb/syncgen.htm


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