LABORATORIO DE MQUINAS ELCTRICAS II

Practica numero: 6Nombre de la practica: pruebas preliminares a motor sncrono

Fecha de realizacin: Fecha: 2 de abril de 2014Fecha de entrega: Fecha: 9 de abril de 2014

Horario: 15:45-17:59 mircoles

Integrantes

Jos Manuel Mndez Marn cdigo: 1098744015

Jos Fabin Coronado Pea cdigo: 1116795047

Oscar Julin Ariza Romero cdigo: 1116789303

Programa: Operacin y mantenimiento electromecnicoGrupo : D 111Docente: juan Manuel Murcia pacheco

Marco terico

MAQUINA SNCRONA:

Es una maquina rotativa, la cual es muy usada en la industria por su facilidad de construccin, su sencillez y su durabilidad, adems de su versatilidad al poder ser usada como generador o como motor. Principalmente est compuesta por el estator y el rotor, cuando estos giran a la misma velocidad logramos lo que llamamos sincronismo, de ah el nombre de esta maquia.GENERADOR SNCRONOes un tipo de mquina elctrica rotativa capaz de transformar energa mecnica (en forma de rotacin) en energa elctrica. Su principio de funcionamiento consiste en la excitacin de flujo en el rotor.El generador sncrono est compuesto principalmente de una parte mvil o rotor y de una parte fija o estator.El rotor gira recibiendo un empuje externo desde (normalmente) una turbina. Este rotor tiene acoplada una fuente de "corriente continua" de excitacin independiente variable que genera un flujo constante, pero que al estar acoplado al rotor, crea un campo magntico giratorio (por el teorema de Ferraris) que genera un sistema trifsico de fuerzas electromotrices en los devanados estatricos.

ESTATOR: Es la parte fija de la maquina en donde se encuentran las bobinas que posteriormente sern excitadas por el campo magntico generado por el rotor.

ROTOR: Es la parte mvil de la maquia la cual est formada por un eje que contiene un imn o un juego de bobinas, este es el encargado de transmitir la potencia en la mquina.

VOLTMETRO: Es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial en un circuito elctrico.

COSENOFIMETROEl Cosenofmetro es un instrumento electrodinmico para medir la potencia elctrica o la tasa de suministro de energa (factor de potencia) de un circuito.El instrumento consiste en un par de bobinas fijas llamadas Bobinas de Corriente, y un par de bobinas Mviles llamadas Bobinas de Tensin o potencial. Las bobinas fijas (corriente) se conectan en serie con el circuito, mientras que la bobina mvil es conectada en paralelo.Su simbologa corresponde a indicado normalmente como Fasmetro.

FRECUENCIMETROUn frecuencmetro es un instrumento que sirve para medir la frecuencia, contando el nmero de repeticiones de una onda en la misma posicin en un intervalo de tiempo mediante el uso de un contador que acumula el nmero de periodos. Dado que la frecuencia se define como el nmero de eventos de una clase particular ocurridos en un perodo, su medida es generalmente sencilla.GENERADORES SNCRONOS EN PARALELOLa principal diferencia entre los diferentes tipos de generadores sncronos, se encuentra en su sistema de alimentacin en continua para la fuente de excitacin situada en el rotor. Varios alternadores o generadores pueden alimentar una carga ms grande que una sola mquina.Tener varios generadores incrementa la confiabilidad del sistema de potencia, debido a que la falla de cualquiera de ellos no causa la prdida total de potencia en la carga. Tener varios generadores que operan en paralelo permite separar uno o ms de ellos para cortes de potencia y mantenimientos preventivos.Si hacemos un anlisis simple vemos que al usar un solo generador y este operar cerca de plena carga, entonces ser relativamente ineficiente.Con varios generadores ms pequeos trabajando en paralelo, es posible operar slo una fraccin de ellas. Las que estn operando lo hacen casi a plena carga y por lo tanto de manera ms eficienteCONDICIONES REQUERIDASCuando queremos conectar generadores en paralelo se debe tener en cuenta algunos aspectos para el correcto funcionamiento y de esta manera evitar cualquier tipo de problemas que puedan hacer que los generadores se daen severamente y que la carga pierda potencia estos aspectos son:VOLTAJES IGUALESSi los voltajes de los generadores no son exactamente iguales, habr un flujo de corriente muy grande cuando se cierre el interruptor. Para evitar este problema, cada una de las tres fases debe tener exactamente la misma magnitud de voltaje y ngulo de fase que el conductor al que se conectara. En otras palabras, el voltaje de fase a debe ser exactamente igual al voltaje en la fase a" y as en forma sucesiva para las fases b-b` y c-c`.Y tambin hay que asegurarse de ser iguales los voltajes de lnea rms.FRECUENCIAS IGUALESLas frecuencias de los 2 o ms generadores al igual que los voltajes deben ser las mismas ya que se ocasionaran graves problemas, la suma de las ondas a distintas frecuencias y al mismo voltaje se obtiene a la salida un voltaje totalmente distorsionado y con una frecuencia igual a la diferencia entre el valor de las frecuencias de las dos primeras ondas lo cual nos ocasionara grandes problemas en la carga

SECUENCIAS DE FASELos dos generadores deben tener la misma secuencia de fase.

Secuencia de fases"Un sencillo mtodo permite comprobar la sucesin de fases. Para ello se recurre a un pequeo motor asncrono trifsico, que se conecta provisionalmente a las barras de la red. Luego se van acoplando sucesivamente, pero uno a uno, los distintos alternadores, pudiendo estar seguros que la sucesin de fases es idntica para todos ellos cuando el motor gira en el mismo sentido."Los ngulos de fase de las dos fases deben de ser iguales, la secuencia en la que el voltaje de fase llegue a su pico en los dos generadores sea la misma. Si la secuencia de fase es diferente entonces aun cuando un par de voltajes estn en fase, los otros dos pares de voltajes estarn desfasados por 120. Si se conectan los generadores de esta manera, no habr problema con la fase a, pero fluir enormes corrientes en las fases b y c, lo que daara ambas mquinas.SIMILARES CARACTERSTICAS CONSTRUCTIVASUn factor casi no mencionado en fuentes bibliogrficas es que las maquinas deben ser iguales, es obvio que no se podr obtener dos generadores totalmente idnticos, pero al menos que se parezcan mucho en su parte constructiva, a ms de eso que las potencias que entregan cada uno sean de similar valor, y preferiblemente del mismo fabricante.

Objetivos

General:Realizar el montaje del acople de dos generadores sncronos en el laboratorio, para determinar la distribucin de P y Q.

Especficos: Acoplar dos mquinas sncronas Realizar la igualacin de frecuencias en las maquinas sncronas. efectuar la secuencia de fases e igualacin de voltajes. Analizar los datos obtenidos de la prctica. Realizar los clculos de la prueba para hallar las respectivas potencias .

RESUMEN

El motivo por el cual los generadores sncronos se conectan en paralelo es que a medida que incrementan las necesidades de carga, se requiere generar ms energa elctrica y la forma en que se puede ir incrementando la generacin es conectar ms generadores sncronos en paralelo. Adems los generadores sncronos a excepcin del acoplamiento mecnico, ellos ordinariamente no pueden operar en serie, son estables solamente cuando operan en paralelo. Si uno de los generadores conectados en paralelo adelanta su propia fase respecto a otro, ms carga es automticamente manejada por este. Al mismo tiempo el otro generador, retarda su propia fase cediendo alguna de su carga.

Dadas las intrusiones del profesor, continuamos a desarrollar el siguiente montaje.

El procedimiento es el siguiente.

1. Realizamos la respectiva conexin de las dos mquinas sncronas las cuales vamos a acoplar.2. Llevamos las dos mquinas a 3600 rpm, las mismas revoluciones y frecuencia.3. Llevamos las maquinas al mismo voltaje de fase, se igualan.4. Se realiza la conexin en nuestro caso en estrella para ambas maquinas.5. Se conectan los ampermetros, voltmetros y vatmetros con los cuales realizaremos las respectivas mediciones, sin embargo en nuestro laboratorio los vatmetros no funcionaron y se hizo necesario hacer uso de un cosenofimetro para poder hallar las potencias.6. Luego se debe realizar la secuencia de fase utilizando el acoplador, que tenemos en el laboratorio por medio del mtodo de lmparas intermitentes7. Una vez conectado el acoplador se realiza el acople con mucho cuidado para no llegar a daar los ejes del generador.8. Aplicar carga resistiva, tomar datos.9. Aplicar carga inductiva, tomar datos.

FORMULAS

EVALUACIN Y CLCULOS

Excitacin F1 F2 = 0.259 k

Resistencia entre fasesW1 W2 = 4.9U1 U2 = 4.9V1 V2 = 4.9

Valores tomados:Voltaje aplicado 200vVoltaje multmetro 3vEscala del Simpson 250Resistencia interna del Simpson 20000ohm/volt

=328M328M resistencia de asilamiento del motor sncrono.

Observaciones

Antes de conectar los generador en paralelo recordar siempre y asegurarse que se debe acelerar la mquina al nmero de r.p.m. nominales igualando frecuencia1 con frecuencia 2, Se regula la excitacin hasta que la tensin de bornes sea igual a la tensin de lnea, Se debe realizar la sincronizacin con mucha atencin para no daar los ejes de la mquina.Si se acopla mal la mquina actuar como motor, girando en sentido contrario.

Para ajustar la reparticin de potencia reactiva entre generadores sin cambiar el voltaje VT, se debe incrementar de manera simultnea la corriente de campo de un generador a la vez que se disminuye la corriente de campo en el otro

No sobrepasar el voltaje de lnea de 220v ya que el cosenofimetro solo trabaja hasta 220v y se podra quemar.

Utilizar el voltmetro en una escala superior al voltaje de alimentacin.

Cerciorarse de que ningn cable este en contacto con la superficie de la maquina o del banco en el que estamos trabajando.

Como medidas de precaucin no portar cadenas, anillos, pulseras y portar una vestimenta adecuada para hacer la practica en el laboratorio.

Revisar y No golpear los instrumentos que vamos a usar en la prctica.