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7/29/2019 Informe 6 conversion.docx

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PRACTICA Nro 6

FUNCIONAMIENTO Y OPERACIN DE LAS MQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA Y

SINCRNICAS.

OBJETIVOS:

Conocer el funcionamiento de las mquinas sincrnica y continua, adems deestablecer sus principales diferencias.

Conocer cmo se conforman mecnica, elctrica y magnticamente estas mquinas.EQUIPO:

Mquina Sincrnica Mquina de Continua Voltmetro de ca y cc Ampermetro de ca y cc Frecuencmetro Vatmetro Banco de resistenciasPROCEDIMIENTO:

El instructor explicar el funcionamiento y las conexiones de las mquinas elctricas enestudio.Tomar los datos de placa de la mquina elctrica sincrnica y de continua.

Poner en funcionamiento las mquinas descritas anteriormente.Determinar la curva de vaco para una mquina sincrnica.Determinar la curva de vaco para una mquina de continua.Conecte cargas variables en los terminales de un alternador y observe el efecto que estoproduce sobre el voltaje y la frecuencia.

INFORME:

Describa cada uno de los esquemas utilizados en la prctica y presente los datostabulados.

GENERADOR SINCRNICO


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I[A] V[v]

0 4.4 (Voltajeremante)

0.22 76.4

0.26 85.40.29 92.9

0.33 104.50.37 115.90.43 133.4

0.6 178.30.64 193.3

0.74 214.2

0.79 227.8

CONECTADO A CARGAS

# de Cargas f[Hz] I[A] V[v]1 59.4 0.8 227.32 58.6 1.7 222.7

3 47.8 2.5 218.3

GENERADOR DC

I[A] V[v]


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0 7.3 (Voltaje Remanente)0.22 84.6

0.26 91.90.26 93.5

0.26 95.5

0.28 97.10.32 100.5

0.32 102.50.32 106.4

0.34 105.3

0.4 110.2

Establecer las ventajas y desventajas de ubicar la armadura en el estator de unamquina sincrnica.

VENTAJAS:

Si la maquina se usa como motor entonces pierde menos energa en forma de calor.Son menores las perdidas por histresis.

DESVENTAJAS:

El acceso a los devanados es ms difcil y eso dificulta su reparacin.Existen perdidas por el contacto del devanado con los carbones.

Desde el punto de vista del principio de funcionamiento, establezca las principalessemejanzas y diferencias entre cada una de las maquinas en estudio.

SEMEJANZAS ENTRE LAS MAQUINAS SINCRONICA Y MAQUINAS DE CC.

La semejanza ms comn entre estos dos tipos de mquinas es que ambas puedentrabajar tanto como generador y como motor Una de las semejanzas es que los dostrabajan con cc, claro que las maquinas sncronas su principal alimentacin es la

corriente alterna pero necesita la corriente continua en el rotor para crear el campomagntico constante.

Con respecto al funcionamiento como generador, la maquina sncrona y la mquina decorriente continua tiene el mismo principio de funcionamiento.


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Se podra decir que es la misma maquina ya que la direccin de flujo magntico es lamisma en ambas.

DIFERENCIAS ENTRE LAS MAQUINAS SINCRONICA Y MAQUINAS DE CC.

Una de las diferencias ms importantes entre estos dos tipos de mquinas es que lamaquina sincrnica es reversible, o sea que esta puede generar energa tanto por elestator como por el rotor todo va a depender de la direccin del flujo de potencia atravs de ella, en cambio la mquina de corriente continua como generador solopuede generar corriente por el estator de ella.

Otra diferencia es que la maquina sincrnica trabaja con corriente alterna y tambincon corriente continua utiliza los dos tipos de corriente, ya que para sufuncionamiento necesita que el devanado del rotor este alimentado con corrientecontinua para poder arrancar ya que esta no presenta par de arranque, en cambio lamaquina cc como su nombre lo indica trabaja con corriente continua, ya seaalimentada por el devanado del rotor o por las bobinas del estator.

Desde el punto de vista de utilizacin las maquinas sincrnicas se usan ms comogeneradores ya que estas no presentan par de arranque entonces se tiene que buscarotro mtodo para hacer girar la mquina, en cambio las mquinas de corrientecontinua se usan ms como motores, esto no quiere decir que no se puedan utilizartanto como generador o como motor pero en la prctica y en la elaboracin es de estamanera.

Los anillos rotatorios, anillos deslizantes, son comnmente hallados en mquinas

elctricas de corriente alterna (maquina sincrnica), en las cuales conecta las corrientede campo o excitacin con el bobinado del rotor. En el caso especial de las maquinaselctricas de corriente continua (motores y generadores) se usa un conmutador.

El motor de corriente continua entrega un par de arranque muy fuerte y es fcilmenteregulable por medios elctricos o electrnicos, porque para ello es necesariosolamente regular la tensin o la corriente, en cambio el motor sincrnico entrega unpar de arranque casi nulo y para regularlo es necesario, adems de la tensin y lacorriente, regular la frecuencia.

El motor de corriente continua es menos robusto y fiable debido a la presencia delcolector y sus escobillas, que produce chispas y se desgasta y lo hace ms dbil y noadecuado frente a ambientes hostiles (humedad, polvo, gases inflamables), en cambioel motor sincrnico si trabaja en ambientes hostiles.

Los motores de corriente continua son de menos utilizacin que los motores decorriente alterna en el rea industrial, debido que los motores de corriente alterna sealimentan con los sistemas de distribucin de energas "normales", o sea con corriente


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alterna, para poder utilizar los motores de CC. Tendramos que tener una distribucinde corriente continua normal.

Las maquinas sincrnicas presentan en su estator un devanado que va a funcionarcomo inductor o inducido a la hora de operar la maquina en cambio la mquinas de

corriente continua solo presentan una bobina de N vueltas en el estator. Las maquinassincrnica tienen un mantenimiento ms costoso y contumerioso porque estas causancierto problema cuando se utilizan para suministrar potencia CD a los devanados decampo, la cual incremente la cantidad de su mantenimiento, debido a que el desgastede las escobillas debe ser revisado regularmente. Adems la cada de voltaje en lasescobillas puede ser la causa de prdidas significativas de potencia en las maquinasque tienen corrientes de campo ms grandes, a pesar de estos problemas los anillosrasantes y las escobillas se utiliza en todas las maquinas sincrnicas pequeas ya queno ay otro mtodo para suministrar corriente CC que sea tan eficiente en trminos decosto, en cambio en las mquina de CC este desgaste de las escobillas y perdidas depotencia en las mismas no se da de la misma magnitud.

Las maquinas sincrnicas pueden trabajar o trabajan a velocidad constante yfrecuencia constante en cambio la mquinas de cc son mquinas que las podemosoperar o pueden trabajar a velocidad constante o variable ya que manipular lavelocidad es sencillo (con variar la corriente o el voltaje).Estas mquinas estncompuestas por una parte estacionaria (estator), y una parte rotatoria (rotor), apartede otros componentes como polos magnticos de tipo saliente y de tipo lisos. Lavelocidad del campo producido en el estator de la maquina es igual a la velocidad delrotor (velocidad sincrnica), esto en el caso del motor sincrnico

Cmo se realiza el control de frecuencia y voltaje en un generador sincrnico y devoltaje en un generador DC?

El control de la frecuencia se controla con la velocidad angular del generador y elvoltaje con la corriente de excitacin.

Dibuje la curva de saturacin para cada mquina.Cuando un generador de DC con excitacin independiente funciona sin carga o en

condiciones de vaco, un cambio en la corriente de excitacin provoca un cambiocorrespondiente en el voltaje inducido.Si hacemos funcionar al generador con velocidad constante E 0 es proporcional al flujo. Por consiguiente, trazando E0 en funcin de Ix, obtenemos una curva idntica a lacurva de saturacin.


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EJE Y (10 227.8 V)EJEX (10 0.79 A)

0

2

4

6

8

10

12

0 2 4 6 8 10 12

CURVA DE SATURACION MAQUINA

SINCRNICA

0

2

4

6

8

10

12

0 2 4 6 8 10 12

CURVA DE SATURACIN MAQUINA CC


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EJE Y (10 110.2V)EJEX (10 0.4 A)

En un generador de DC que alimenta a una industria qu tipo de conexin elegirausted: excitacin independiente o autoexitado (derivacin)? Justifique su respuesta.

En este tipo de generador, la tensin en los bornes es casi independiente de la cargade la mquina y de su velocidad, ya que la tensin se puede regular por medio delrestato de campo, aunque naturalmente, dentro de ciertos lmites, porque laexcitacin del campo inductor no puede aumentar ms all de lo que permite lasaturacin, por lo que es mejor trabajar dicha conexin ya que la conexin deautoexitado donde dicha excitacin depende de la carga que se vaya a conectar, deesta manera se limita la corriente de excitacin.

En un generador de 100 MVA la armadura (conocido tambin como inducido) est enel rotor o en el estator? Justifique su respuesta.

La armadura se encuentra en el estator debido a que se trabaja con altas potencias, detal manera que al estar en el estator disminuye el tamao, el costo, y podemos evitarcualquier tipo de dao por el rozamiento entre los devanados de armadura y decampo.

Entre un generador sincrnico con turbina hidrulica y uno con turbina de vapor(central trmica):

o Cul tiene mayor nmero de polos?En el caso de los polos la turbina hidrulica tiene mayor nmero de polos,debido a que Las turbinas de vapor estn presentes en diversos ciclos depotencia que utilizan un fluido que pueda cambiar de fase puesto y que unaturbina trmica el tipo de rotor de la mquina es de rotor liso.

o Qu pasa con sus velocidades?La velocidad en un generador o turbina hidrulica es mucho menor a una conturbina de vapor.

oEn dnde se deber encontrar la armadura en el estator o en el rotor?

Para ambos casos el estator contendr la armadura debido a su alta potenciade generacin.

o Cul tiene el costo de produccin del kW/h ms alto y por qu?


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La veneracin trmica es ms costosa debido a que debe usar la combustin depetrleo, o cualquier material que genere grandes valores de energa calorfica.

CONCLUSIONES:

Se debe trabajar cuidadosamente con los motores, puesto que al tocarlos se podragenerar una descarga, ocasionando daos sobre las personas y sobre el material delaboratorio.

Un aspecto importante que debemos recalcar es que cada mquina elctrica, estconstruida para soportar una cantidad determinada de voltaje y corriente, es por esoque son construidas para especficas actividades, y es necesario conocer y saber cmoencenderlas para no quemarlas.

Las mquinas sincrnicas se las usa especialmente para la generacin de energaelctrica y resulta interesante el ver la magnitud que tienen estas cuando se trata de lageneracin en grandes cantidades de energa. Se las utiliza para corregir el factor depotencia de las fbricas.

Es importante conocer las principales diferencias que existen entre un motor y ungenerador, donde cabe mencionar que la principal es que el motor transforma laenerga elctrica en energa mecnica, mientras que en el generador ocurre todo locontrario ya que este transforma la energa mecnica en energa elctrica.

Es necesario familiarizarse con las dos componentes bsicas de todo motor que son elrotor y el estator. El rotor es una pieza giratoria, un electroimn mvil, con varios

salientes laterales, que llevan cada uno a su alrededor un bobinado por el que pasa lacorriente elctrica. El estator, situado alrededor del rotor, es un electroimn fijo,cubierto con un aislante. Al igual que el rotor, dispone de una serie de salientes conbobinados elctricos por los que circula la corriente. Y de manera similar el generadoresta compuesto tambin por un rotor y un estator, los cuales trabajan de manerasimilar a los motores.

El motor se acciona introduciendo una corriente en la mquina por medio de unafuente externa que interacciona con el campo que produce movimiento en la maquinadonde aparece una fuerza electromotriz, que se opone a la corriente.

Existen diversas maneras de encender un motor y dependiendo de las caractersticasde operacin podemos elegir la ms apropiada para su funcionamiento.

Se debe tener mucho cuidado al trabajar con la mquina de induccin cuando est enconfiguracin de autoexcitacin, para manipularla se debe esperar hasta que sedetenga completamente ya que mientras esto no suceda habr un voltaje remanentey nos puede causar, segn sea el caso, molestias o daos ms graves por el choqueelctrico que recibamos en nuestro cuerpo.


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El precio de un motor de corriente continua es considerablemente mayor que el de un

motor de induccin de igual potencia.

El motor de corriente continua mantiene un rendimiento alto en un amplio margen develocidades, lo que junto con su alta capacidad de sobrecarga lo hace ms apropiadoque el de corriente alterna para muchas aplicaciones.

APLICACIONES:

Entre las ventajas del motor cabe citar su economa, limpieza, comodidad y seguridadde funcionamiento, el motor elctrico ha reemplazado en gran parte a otras fuentesde energa, tanto en la industria como en el transporte, las minas, el comercio, o elhogar.

BIBLIOGRAFIA:

FITZGERALD, A.; KINGSLEY, Charles y UMANS, Stephen; Mquinas Elctricas; EditorialMcGraw-Hill; Quinta Edicin; Mxico; 1992.

KOSOW, Irving; Mquinas Elctricas y Transformadores; Editorial Prentice-hallHispanoamericana; Primera Edicin.

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_as%C3%ADncrono http://www.automotriz.net/tecnica/torque.html http://www.pesajeprofesional.cl/Datos%20Productos/MotorControl/PARTIDOR%20SU

AVE/v5.pdf

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