Universidad Veracruzana Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y
ELÉCTRICA
“PRÁCTICAS DEL LABORATORIO DE
MÁQUIMAS ELÉCTRICAS: INSTALACIONES
DE BAJA TENSIÓN, LÍNEAS DE
TRANSMISIÓN, MOTORES Y
GENERADORES DE CORRIENTE ALTERNA“
TRABAJO PRÁCTICO EDUCATIVO
Que para obtener el título de:
INGENIERO MECÁNICO ELÉCTRICISTA
PRESENTA:
CARLOS ALFREDO GUARNEROS ROMERO
DIRECTOR:
MRTO. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA
XALAPA, VER.
NOVIEMBRE 2014
Universidad Veracruzana
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
Zona Xalapa.
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Zona Xalapa.
Agradecimientos:
A ti señor:
Por darme el don de la vida y poner en mi camino a todas aquellas
personas que me brindan su apoyo sin esperar nada a cambio. Por ser un amigo
fiel acompañandome en los momentos buenos y malos, así como guiarme en el
camino de la vida para ser una persona de bien. Pero sobre todo por amarme y
aceptarme como soy.
¡Muchas gracias señor!
A mis padres:
Alfredo Guarneros Rojas.
Teresa Romero Herrera.
Por todo su sacrificio siempre desinteresado, sus consejos y su amor de
padres. Por motivarme a seguir siempre adelante y luchar por lo que se desea.
Por confiar siempre en mí. Ustedes siempre serán los pilares de mi vida.
¡Siempre les estaré agradecido!
A mi esposa:
Astrid Guadalupe Galicia Reyes
Muchas gracias por quererme y estar conmigo en estos momentos tan
importantes para mí. Por compartir conmigo logros y fracasos. Por luchar día a día
por salir adelante. Y por ser no sólo mi compañera si no la mejor amiga y complice
de vida.
A mi hijo:
Ricardo Guarneros Galicia
Por ser la luz de mi vida y llenarme de tanta satisfacción mi niño hermoso,
por brindarme esa fuerza para salir adelante y siempre darme una sonrisa en los
momentos más inesperados.
A mi hermana:
Por compartir conmigo momentos de alegría y tristeza, por su apoyo moral
y por ser una excelente hermana.
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Zona Xalapa.
A mi director de trabajo de experiencia recepcional:
Mtro. Oscar Manuel López Yza
Por su asesoramiento y facilidades presentadas para la elaboración de este
trabajo.
A mi tutor:
Mtro. Uriel Garcia Ortiz
Por su apoyo y consejos a lo largo de la carrera, sin mencionar la gran amistad
brindada.
¡Gracias!
Agradezco también a todas aquellas personas que de una u otra forma están
conmigo en esta etapa tan importante de mi vida.
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Prácticas del Laboratorio de Máquinas Eléctricas: Instalaciones de Baja
Tensión, Líneas de Transmisión, Motores y Generadores de Corriente
Alterna.
ÍNDICE
Introducción.
Capítulo 1. Prácticas de Instalaciones de baja tensión.
El control de motores y su aplicación en la industria.
Arranque a tensión completa con paro automático de un motor de inducción jaula
de ardilla.
Arranque a tensión reducida de un motor de inducción trifásico tipo jaula de
ardilla.
Arranque de un motor de inducción jaula de ardilla a tensión completa con
inversión de giro automático.
Arranque secuencial de dos motores de inducción jaula de ardilla.
Arranque estrella-delta de un motor de inducción jaula de ardilla trifásico.
Conceptos generales en las instalaciones eléctricas residenciales.
Diagramas básicos de conexiones ocupadas en instalaciones eléctricas
residenciales.
Instalación monofásica (2 circuitos).
Instalación bifásica (2 circuitos).
Capítulo 2. Prácticas de Líneas de Transmisión.
Conocimiento del equipo de medición.
Wattmetro monofásico y el método de los dos wattmetros.
Secuencia de fases.
Potencia real y reactiva.
Regulación de voltaje de una línea de transmisión simple.
Ángulo de fase y caída de voltaje entre transmisor y receptor.
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27
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55
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83
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Capítulo 3. Prácticas de Motores y Generadores de Corriente Alterna.
Principio de funcionamiento y construcción del generador de corriente alterna.
El alternador trifásico.
El alternador con carga.
Sincronización y potencia del alternador.
Principios fundamentales y partes constitutivas del motor de ca.
Motor síncrono, su característica de arranque y factor de potencia.
El motor de inducción de jaula de ardilla.
El motor de inducción de rotor devanado.
El motor monofásico de fase hendida.
El motor universal.
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111
116
123
131
135
145
153
162
172
Conclusiones.
Bibliografía.
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Intoducción:
El presente trabajo dirige esfuerzos al estudio, comprensión y aplicación de las
máquinas eléctricas, abarcando desde las unidades de Instalaciones de Baja
Tensión, Líneas de Transmisión, Motores y Generadores de Corriente Alterna,
haciendo una digitalización de las pácticas pertenecientes y desarrolladas en el
Laboratorio de Máquinas Eléctricas de la Facultad de Ingeniería Mecánica y
Eléctrica, región Xalapa, las cuales sólo se contenían en copias fotostáticas, se
mejoró la mayor parte de ellas corrigiendo algunos errores de escritura y algunas
imágenes borrosas o ilegibles.
Uno de los problemas con los que se encuentra un instructor de prácticas, es la
falta de conocimiento que el alumnado presenta (al igual que algunos
“instructores”; como fue mi caso, durante la prestación de mi servicio social en
éste mismo laboratorio), respecto a temas de suma importancia en nuestra
carrera, esto se debe a la falta de búsqueda de información y corroboración de los
conocimientos obtenidos en clases por medio de ejercicios prácticos en los cuales
se interactúe con equipos que nos ayuden a comprenderlos mejor. Por lo tanto, a
través de este trabajo de experiencia recepcional, se busca llevar la información
de éste laboratorio al alumnado, por medio de las prácticas que son y deben ser
un requisito obligatorio para cualquier estudiante de la F.I.M.y.E.
La primera parte de las prácticas van dirigidas a equipos utilizados en la E.E.
Instalaciones Eléctricas de baja tensión, así como la intalación de circuitos
eléctricos monofásicos y bifásicos, sus principios de operación y leyes bajo las que
se rigen. La segunda parte de las prácticas son de la E.E de Líneas de
Transmisión, aborda desde el conocimiento de los equipos de medición, los
métodos para realizar las mediciones, conceptos de potencia, etc. Y por último,
Motores y Generadores de Corriente alterna, en el que como su nombre nos indica
se aprecia el funcionamiento, composición y como están constituidos los diversos
equipos de motores y generadores en corriente alterna.
El objetivo principal de estas prácticas es satisfacer tres necesidades:



Presentar los principios generales de la corriente directa y la corriente
alterna.
Mostrar la forma en que estos principios se aplican en el diseño y
funcionamiento de los tipos más comunes de circuitos, máquinas y
dispositivos eléctricos.
Que los alumnos puedan llevar las practicas del laboratorio en medios
digitales, haciendo menos tedioso tener que cargar con hojas.
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Zona Xalapa.
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FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA.
ZONA XALAPA.
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
RESPONSABLE Mtro. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA.
NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA:
Instalaciones de Baja Tensión
FECHA: ____________________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 1
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
EL CONTROL DE MOTORES Y SU APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA.
OBJETIVOS.

El alumno conocerá físicamente y se aprenderá la simbología así como el
funcionamiento de los diferentes dispositivos de control que utilizaron en el
desarrollo de los diferentes circuitos de control de motores.
EXPOSICIÓN.
Para dar comienzo a este curso habría que preguntarse ¿Qué es un control
de motor?; es una pregunta que no tiene respuesta sencilla, sin embargo no
implica la misteriosa y complicada cuestión que vaga y vulgarmente se cree.
La palabra control significa gobierno, mando o regulación. Así cuando
hablamos del control de un motor o máquina, referimos a la regulación de
funciones de dicho motor o máquina. Aplicando a los motores los controles
realizan varias funciones, tales como las de arranque, aceleración, regulación de
velocidad, regulación de potencia, protección, inversión de giro y paro instantáneo
del eje del motor.
Cada elemento del equipo utilizado para regular o gobernar las funciones
de una máquina o un motor se llama componente de control.
Un controlador eléctrico es un dispositivo o grupo de dispositivos que
controla o regula las funciones de un motor o una máquina de manera
predeterminada o en un orden de sucesión o secuencia así mismo
predeterminada.
Algunos de los factores a considerarse respecto al controlador, al
seleccionarlo e instalarlo, pueden enumerarse como sigue:
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ARRANQUE.
El motor se puede arrancar conectándolo directamente a una línea, sin
embargo, la máquina impulsada se puede dañar si se arranca con ese esfuerzo
giratorio repentino. El arranque debe hacerse lenta y gradualmente, no solo para
proteger la máquina, sino porque la oleada de corriente de la línea durante el
arranque puede ser demasiado grande. La frecuencia del arranque de los motores
también comprende el empleo del controlador.
PARO DEL MOTOR.
Los controladores permiten el funcionamiento hasta el paro de los motores
y también imprimen una acción de frenado cuando se debe detener la máquina
rápidamente.
El paro rápido del motor es una función vital del controlador para casos de
emergencia. Los controladores ayudan en acción de paro, retardando el
movimiento centrífugo de las máquinas y en las operaciones de las grúas para
manejar las cargas.
INVERSIÓN DE LA ROTACIÓN.
Se necesitan controladores para cambiar automáticamente la dirección del
sentido de rotación del eje de las máquinas, mediante el mando de un operador en
una estación de control. La acción de inversión de los controladores es un proceso
continuo en muchas aplicaciones industriales.
MARCHA.
Las velocidades y características de operaciones deseadas, son función y
propósito directo de los controladores. Estos protegen a los motores, operadores,
máquinas y materiales mientras funcionen.
CONTROL DE VELOCIDAD.
Algunos controladores pueden mantener velocidades muy precisas para
propósitos de procesos industriales, pero se necesitan de otro tipo para cambiar
las velocidades de los motores paso a paso o gradualmente.
SEGURIDAD DEL OPERADOR.
Muchas salvaguardas mecánicas han dado origen a métodos eléctricos.
Los dispositivos piloto de control eléctrico afectan directamente a los controladores
al proteger a los operadores de la máquina contra condiciones inseguras.
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PROTECCIÓN CONTRA DAÑOS.
Una parte de la función de una máquina automática es la de protegerse a sí
misma contra daños, así como a los materiales en manufactura o en elaboración,
por ejemplo, se impiden los atascamientos de los transportadores. Las máquinas
se pueden hacer funcionar en reversa, detenerse, trabajar a velocidad lenta o lo
que sea necesario para realizar la labor de protección.
MANTENIMIENTO DE LOS DISPOSITIVOS DE ARRANQUE.
Una vez instalados y ajustados adecuadamente, los arrancadores para un
motor mantendrán el tiempo de arranque, voltajes, corriente y toque confiables, en
beneficio de la máquina impulsada y del sistema de energía. Los fusibles, los
cortacircuitos e interruptores de desconexión de tamaño apropiado para el
arranque, constituyen buenas prácticas de instalación que se rigen por los códigos
eléctricos.
POR OTRA PARTE, DEBEMOS CITAR LOS TIPOS DE CONTROL QUE
EXISTEN, ASÍ TENEMOS:
CONTROL MANUAL:
El control manual es una forma de mando o regulación que se ejecuta en el
mismo lugar en el que está situado el dispositivo de control.
El control manual se caracteriza por el hecho de que el operador debe mover el
interruptor o pulsar un botón para que se efectúe cualquier cambio en las
condiciones de funcionamiento de la máquina o del equipo en uso.
CONTROL SEMI-AUTOMÁTICO.
Los controladores que pertenecen a esta clasificación, utilizan un
arrancador electromagnético y uno o más dispositivos pilotos manuales tales como
pulsadores, interruptores de maniobra, cambiadores de tambor o dispositivos
análogos. El control semi-automático se emplea para facilitar maniobras de mando
y dar flexibilidad a las maniobras de control en aquellas instalaciones en las que el
control manual no es posible.
CONTROL AUTOMÁTICO.
Un control automático está formado por un arrancador electromagnético o
contactor cuyas funciones están controladas por uno o más dispositivos pilotos
automáticos.
Los sistemas automáticos de control se encuentran en casi todas las
instalaciones de máquinas herramienta. Las prensas, las fresadoras, las
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limadoras, los tornos revolver, las máquinas herramienta de precisión y casi todas
las máquinas de uso común en que se emplean interruptores limitadores y otros
dispositivos automáticos, realizan sus operaciones con más rendimiento y más
rápidamente gracias al uso de sistemas automáticos de control.
A continuación se describirán algunos de los dispositivos que se utilizan en
los tableros de control de motores, así como los símbolos típicos utilizados en los
mismos.
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO.
SIMBOLOGÍA.
Transformador de control. Es el típico transformador, en éste caso se
trata de un transformador reductor 220/127 Vc-a, que nos proporciona
alimentación al circuito de control (Contactores, relevadores, lámparas,
etc.)
Interruptor de circuito. Es un dispositivo de accionamiento manual y
de apertura manual o automática, en este caso debido a una
sobrecarga de corriente en el circuito, sin daño así mismo, además
realiza las funciones de: interruptor de desconexión y protección del
circuito.
Relevador de sobrecarga (OL). Es un dispositivo del circuito de
control para proteger a un motor contra cargas excesivamente
pesadas. En serie con los conductores de línea de motor se conectan
los elementos térmicos o magnéticos sensibles a la corriente; Cuando
se produce algún valor de corriente por encima de la corriente
determinada, el relevador se dispara y corta la energía a los controles
de arranque, lo que detiene instantáneamente al motor. Este dispositivo
cuenta con un botón de restablecimiento, para restablecer su función y
por consiguiente la del circuito entero.
Contactores electromagnéticos. Son dispositivos para establecer e
interrumpir repetidamente en un circuito la energía eléctrica.
Un contactor electromagnético, es un relevador del tipo de potencia,
con contactos de trabajo pesado (NA Y NC), para interrumpir cargas
industriales. El diseño del magneto de un contactor de CA, consiste en
un núcleo estacionario y una armadura móvil. El tipo de contactor
electromagnético a utilizar es un relevador universal de 4 polos y tipo
de potencia que permite una diversidad de arreglos de contacto abierto
y cerrado, cada polo universal consiste de dos pares estacionarios de
contactos de doble interrupción de plata sólida de trabajo pesado.
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Relevadores de tiempo. Es un dispositivo del circuito de control que
suministra una función de conmutación con el paso del tiempo. El
escape del fluido o aire se obtiene entre 0.2 a 60 seg. El tipo de
relevador que se usará consta de una bobina de operación, una cabeza
neumática (utiliza el escape de un fluido o aire a través de un orificio de
ajuste), y dos conjuntos de contactos:
1er. Grupo de contactos:
Que actúan instantáneamente y son de tipo NA y NC.
2do. Grupo de contactos:
Tiempo después para cerrar (TDC) y Tiempo después para abrir
(TDO).
Interruptores de presión o Botones. También llamados botones
pulsantes, son los dispositivos más usados en el campo de control de
motores, y sirven para conmutar, arrancar o parar los motores. En este
caso particular el módulo de la estación de botones (ya sea de color
rojo o negro) cuenta con dos pares de contactos, un par de tipo NC y
otro de tipo NA.
Lámparas piloto. Son dispositivos que sirven para monitorear las
condiciones de funcionamiento de los motores (puesta en marcha,
reversa, etc.), generalmente son de color rojo o verde, aunque varían
los colores.
Módulo de resistencias. Las resistencias sirven en el circuito de
fuerza, para provocar en el motor un arranque lento debido a la
reducción del voltaje, también nos sirven, para limitar el flujo de
corriente durante determinados periodos de tiempo.
Zumbador. Es un dispositivo de señales audibles de bajo voltaje,
operado por batería, se considera únicamente como elemento de
prueba, pero que a diferencia de un óhmetro no indica continuidad en
el circuito.
Capacitores. Se utilizan en los circuitos de control para suprimir los
arcos entre los contactos de relevadores para dar tiempo en la
operación de relevadores y disminuir el rizo de voltajes rectificados.
Freno magnético. También llamado bobina de frenado, el tipo que se
utiliza es un freno electromagnético de tipo disco que se monta en la
flecha del motor por la parte frontal del módulo. Este elemento,
suministra torsión de retención cuando está energizado.
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Módulo de motor de inducción jaula de ardilla 3φ. El motor que se
utiliza es un motor de inducción trifásico jaula de ardilla con las
siguientes especificaciones: ¼ HP, 1670 RPM, 3φ, 60 Hz, 208V, 1.2 A.
Fusible. Dispositivo o elemento de protección que generalmente al
elaborar un circuito de fuerza debe ir conectado en serie en la posición
inmediata inferior al interruptor de cuchillas o grupo de cuchillas.
Diodos. Permiten que la corriente fluya en un solo sentido o dirección
por lo que tienen la habilidad de convertir (rectificar) la corriente directa
pulsante.
PRUEBA DE CONOCIMIENTOS.
1. ¿Qué es un control de motores?
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2. ¿Cuáles son los factores a considerar respecto a seleccionar e instalar un
controlador de motores?
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3. Defina ¿qué es un control manual en control de motores?
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4. ¿Qué es un control semiautomático en control de motores?
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5. Explicar qué es un control automático de motores.
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6. Si los contactos de un contactor no se pueden abrir inmediatamente, después
de desenergizarse el circuito de control por una sobrecarga del motor, ¿Cuál
podrá ser la razón probable?
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7. ¿Qué es un arrancador magnético (contactor) para el voltaje de línea?
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8. ¿Cómo se ajusta el control neumático de tiempo?
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9. ¿Qué es y para qué sirve un relevador de sobrecarga (OL)?
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10. ¿Cómo funciona el relevador de sobrecarga (OL)?
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11. ¿Qué es un relevador de tiempo y como se agrupan sus contactos?
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12. ¿Qué significa TDC y TDO y de cuánto es el rango de tiempo para accionar
sus contactos?
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RESPONSABLE Mtro. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA.
NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA:
Instalaciones de Baja Tensión
FECHA: ____________________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 2
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
ARRANQUE A TENSIÓN COMPLETA CON PARO AUTOMÁTICO DE UN
MOTOR DE INDUCCIÓN JAULA DE ARDILLA.
OBJETIVOS


Durante el desarrollo de esta práctica el alumno aplicará los conocimientos
vistos en la práctica No. 1
Aprenderá la conexión y el arreglo de los diferentes dispositivos de control
para el arranque a tensión completa y paro automático de un motor de
inducción jaula de ardilla trifásico.
INSTRUMENTOS Y EQUIPO.
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

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







Módulo de fuente de alimentación (208-120 Vc-a)
Módulo de medición de c-a (250/250V)
Módulo de medición de c-a (0.5/0.5/0.5 A)
Transformador de control.
Interruptor de circuito.
Relevador de sobrecarga.
Contactor electromagnético.
Relevadores de tiempo.
Estación de botones rojo (stop)
Estación de botones negro (start)
Lámpara piloto roja.
Lámpara piloto verde.
Módulo de inducción jaula de ardilla 3φ.
Freno magnético.
Cables de conexión.
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PROCEDIMIENTOS
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente
debe desconectarse después de hacer cada medición!
1. Conecte el circuito ilustrado en la figura 2.1, utilizando los Módulos EMS de
transformador, fuente de alimentación, resistencia y medición de C.A.
Figura 2.1
PRUEBA DE CONOCIMIENTOS.
1. Explique ampliamente, el funcionamiento del diagrama de circuito de control
de la figura 2.1, comenzando desde su conexión hasta el arranque, en el
que se deben incluir todos los elementos utilizados.
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2. Explique a qué se llama CIRCUITO DE FUERZA y porqué.
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3. Explique a qué se llama CIRCUITO DE CONTROL y porqué.
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4. ¿Qué pasaría si se presenta una sobrecarga en el motor y se dispara el
OL?
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5. ¿Por qué en el circuito de control se utiliza un voltaje de 120 V y no de
240 V?
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6. ¿Cuál es la función del contacto sello (se encuentra en paralelo con el
botón de start)?
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NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA:
Instalaciones de Baja Tensión
FECHA: ____________________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 3
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
ARRANQUE A TENSIÓN REDUCIDA DE UN MOTOR DE INDUCCIÓN
TRIFÁSICO TIPO JAULA DE ARDILLA.
OBJETIVOS.

El alumno será capaz de interpretar el circuito para el arranque de un motor
a tensión reducida así como su aplicación y ventaja dentro de la industria.
INSTRUMENTOS Y EQUIPO.

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
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





Módulo de fuente de alimentación (208-120 Vc-a)
Módulo de medición de c-a (250/250 V)
Módulo de medición de c-a (0.5/0.5/0.5 A)
Transformador de control
Interruptor de circuito
Módulo de resistencias de 100 ohms
Relevador de sobrecarga
Contactor electromagnético (2)
Relevadores de tiempo (1)
Estación de botones roja (stop)
Estación de botones (start)
Lámpara piloto roja (1)
Lámpara piloto verde (2)
Módulo de motor de inducción jaula de ardilla 3φ
Cables de conexión
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PROCEDIMIENTOS
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos
voltajes! ¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada!
¡La fuente debe desconectarse después de hacer cada medición!
1. Conecte el circuito ilustrado en la figura 3.1, utilizando los Módulos EMS
de transformador, fuente de alimentación, resistencia y medición de C.A.
Figura 3.1
PRUEBA DE CONOCIMIENTOS
1. Explique ampliamente el funcionamiento del diagrama de circuito de control
de la figura 3.1, comenzando desde su conexión hasta el arranque, en el
que se deben incluir todos los elementos utilizados.
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2. ¿Por qué no es aplicable un freno magnético para el arranque a tensión
reducida?
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3. ¿Para qué tipo de motores es recomendable usar este tipo de circuito de
control?
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4. ¿Cómo deben de estar los contactos del botón de start antes de pulsarlo?
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5. ¿Qué función tienen las resistencias en el circuito de fuerza?
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LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
RESPONSABLE Mtro. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA.
NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA:
Instalaciones de Baja Tensión
FECHA: ____________________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 4
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
ARRANQUE DE UN MOTOR DE INDUCCIÓN JAULA DE ARDILLA A TENSIÓN
COMPLETA CON INVERSIÓN DE GIRO AUTOMÁTICO.
OBJETIVO

El alumno comprenderá el diagrama y aprenderá a realizar la conexión de
un motor trifásico a tensión completa con inversión de giro automático.
INSTRUMENTOS Y EQUIPO.

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
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







Módulo de fuente de alimentación (120-208 Vc-a)
Módulo de medición de c-a (250/250 V)
Módulo de medición c-a (0.5/0.5/0.5 A)
Interruptor de circuito
Transformador de control
Relevador de sobrecarga
Contactor electromagnético (2)
Relevadores de tiempo (2)
Estación de botones rojo (stop)
Estación de botones negro (start)
Lámpara piloto roja (1)
Lámpara piloto verde (2)
Módulo de motor de inducción jaula de ardilla 3φ
Cables de conexión
Freno magnético
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Zona Xalapa.
PROCEDIMIENTOS
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente
debe desconectarse después de hacer cada medición!
1. Conecte el circuito ilustrado en la figura 4.1, utilizando los módulos EMS de
transformador, fuente de alimentación, resistencia y medición de C.A.
Figura 4.1.
PRUEBA DE CONOCIMIENTOS.
1. Explique ampliamente el funcionamiento del diagrama de circuito de control
de la figura 4.1, comenzando desde su conexión hasta el arranque, en el
que se deben incluir todos los elementos utilizados.
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2. ¿Qué se necesita para invertir el sentido de giro de un motor?
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3. ¿Qué pasaría si los contactos NC que anteceden al freno magnético fueran
NA?
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4. ¿Qué ocurriría con el consumo de corriente si invierte el giro del motor
antes de que el motor se detenga completamente?
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RESPONSABLE Mtro. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA.
NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA:
Instalaciones de Baja Tensión
FECHA: ____________________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 5
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
ARRANQUE SECUENCIAL DE DOS MOTORES DE INDUCCIÓN
JAULA DE ARDILLA.
OBJETIVO

Dada una secuencia para este circuito con los diferentes dispositivos
de control conectados el alumno será capaz de diseñar el diagrama
correspondiente a esta práctica.
SECUENCIA:
1. Arranca M1 a tensión reducida.
2. Tiempo después, M1 se va a tensión completa y M2 arranca a tensión
reducida.
3. Después de un tiempo M2 se va a tensión completa.
INSTRUMENTOS Y EQUIPO



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







Módulo de fuente de alimentación (208/120 Vc-a)
Módulo de medición de c-a (250/250 V)
Módulo de medición c-a (0.5/0.5/0.5 A)
Interruptor de circuito
Transformador de control
Relevador de sobrecarga(2)
Contactor electromagnético (4)
Relevadores de tiempo (2)
Estación de botones rojo (stop)
Estación de botones negro (start)
Módulo de motor de inducción jaula de ardilla 3φ (2)
Cables de conexión.
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PROCEDIMIENTOS
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente
debe desconectarse después de hacer cada medición!
1. Hacer el diagrama de conexiones que cumpla con la secuencia que se ha
pedido en un inicio.
Figura 5.1.
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PRUEBA DE CONOCIMIENTOS.
1. Explique ampliamente el funcionamiento del diagrama de circuito de control
de la figura 5.1, comenzando desde su conexión hasta el arranque, en el
que se deben incluir todos los elementos utilizados.
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2. ¿Qué pasaría si el tiempo de TR2 se ajusta a su mínimo tiempo de
accionamiento?
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3. ¿Qué pasaría si TR1 y TR2 se ajustan con el mínimo tiempo de
accionamiento?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
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4. ¿Se cumplirá el objetivo inicial de esta práctica, es decir se cumplirá la
secuencia requerida?
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¿Por qué?
_______________________________________________________________________
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5. Si uno de los dos presenta sobrecarga, ¿Se para uno o los dos motores?
________________________________________________________________________
¿Por qué?
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NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA:
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PRÁCTICA No. 6
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
ARRANQUE ESTRELLA-DELTA DE UN MOTOR DE INDUCCIÓN JAULA DE
ARDILLA TRIFÁSICO.
OBJETIVO

El alumno comprenderá el principio del arranque estrella-delta,
comprobando las características del mismo contra el arranque a tensión
reducida.
INSTRUMENTOS Y EQUIPO




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








Módulo de fuente de alimentación (208/120 Vc-a)
Módulo de medición de c-a (250/250 V)
Módulo de medición c-a (0.5/0.5/0.5 A)
Interruptor de circuito
Transformador de control
Relevador de sobrecarga(1)
Contactor electromagnético (2)
Relevadores de tiempo (2)
Estación de botones rojo (stop)
Estación de botones negro (start)
Lámpara piloto roja (1)
Lámpara piloto verde (2)
Módulo de motor de inducción jaula de ardilla 3φ (2)
Cables de conexión.
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PROCEDIMIENTOS
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente
debe desconectarse después de hacer cada medición!
1. Conecte el circuito ilustrado en la figura 6.1, utilizando los Módulos EMS de
transformador, fuente de alimentación, resistencia y medición de C.A.
Figura 6.1.
PRUEBA DE CONOCIMIENTOS.
1. Explique ampliamente el funcionamiento del diagrama de los circuitos de
fuerza y de control de la Figura 6.1, comenzando desde su conexión hasta
el arranque.
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2. ¿Cuál es la conexión que al pulsar start es la primera en actuar?
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¿Por qué?
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3. ¿Qué pasaría si en lugar de alimentarlo con 120 V lo hiciéramos con 208 V
directamente?
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4. ¿Cuál es la finalidad de hacer este tipo de conexiones (estrella-delta)?
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¿Por qué?
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5. Compara este circuito con el de arranque a tensión reducida y anote sus
conclusiones.
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MATERIA:
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PRÁCTICA No. 7
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
CONCEPTOS GENERALES EN LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS
RESIDENCIALES.
OBJETIVOS


Obtener los conocimientos básicos en instalaciones eléctricas
residenciales.
Conocer los accesorios y equipos utilizados en las instalaciones eléctricas
residenciales, así como su representación mediante símbolos
normalizados.
EXPOSICIÓN
Se le llama instalación eléctrica al conjunto de elementos que permiten
conducir y distribuir la energía eléctrica desde un punto de suministro hasta los
equipos que la utilizan. Una instalación eléctrica debe distribuir la energía eléctrica
de manera segura y eficiente a los equipos conectados, además debe ser
económica, flexible y de fácil acceso.
En lo que corresponde a la SEGURIDAD, se dice que una instalación es segura
cuando no representa riesgos para los usuarios ni para los equipos que alimenta.
La EFICIENCIA se determina con el diseño de la instalación ya que está deberá
hacerse de una manera cuidadosa para evitar gastos innecesarios ya sea por
pérdidas de los elementos que la constituyen o por la imposibilidad para
desconectar equipos o secciones de alumbrado mientras estos no se utilicen.
Deberá ser ECONÓMICA, porque se debe tener en cuenta que un ingeniero ante
cualquier proyecto busca la menor inversión posible. Deberá ser FLEXIBLE para
que pueda adaptarse a pequeños cambios. Una instalación deberá de tener fácil
ACCESO para permitir llegar a todas aquellas partes que requieran
mantenimiento.
Hoy en día se ha manifestado un crecimiento de manera casi repentina en
la necesidad de personal altamente capacitado con conocimientos modernos para
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la proyección de instalaciones eléctricas, tanto residenciales como industriales. Lo
anterior ha sido consecuencia de los acelerados y constantes cambios en la forma
de vida de nuestra sociedad, también, se debe al intenso avance tecnológico de
los diferentes equipos y accesorios que actualmente forman parte de muchos
hogares de nuestro país, lo cual compromete a contar con una instalación que
este propiamente diseñada de acuerdo con las exigencias y para los fines que se
le destinen.
Por otra parte, el aspecto económico de una instalación eléctrica, se ha
visto en varias ocasiones que resultan menos rentables, cuando son realizadas
por personas que no cuentan con el conocimiento específico, el análisis cualitativo
y preventivo que se debe contemplar en cualquier instalación por pequeña que
está sea. Así también, se puede pensar en la idea necesaria de convencer a los
usuarios acerca de las ventajas que está sea. Así también, se puede pensar en la
idea necesaria de convencer a los usuarios acerca de las ventajas que tiene la
relación de un estudio y cálculo; en los cuales recae la seguridad propia del
cliente, así como el funcionamiento efectivo de dicha instalación, aun cuando se le
llegue hacer alguna aplicación o modificación extra, lo cual es sumamente
probable después de algún tiempo.
Nuevamente, haciendo énfasis en este aspecto, el ingeniero proyectista
deberá prevenir adecuadamente la planeación del tiempo (estrictamente
necesario) que dedicará en la realización del proyecto de instalación para que no
se vea reflejado al final como costos no considerados que involucren las
horas/hombre dedicadas a dicho proyecto.
CLASIFICACIÓN DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS. Las instalaciones
eléctricas se clasifican de diferentes formas:
1. POR SU NIVEL DE VOLTAJE.
a) Instalaciones no peligrosas (Cuando su voltaje es menor o igual a 12
volts).
b) Instalaciones de baja tensión (Cuando el voltaje con respecto a tierra no
sobrepasa los 750 volts).
c) Instalaciones de media tensión (Se considera un rango de entre 1000 y
15000 volts)
d) Instalaciones de alta tensión (Con voltajes superiores a 15000 volts).
2. LUGAR DE INSTALACIÓN
a) Instalaciones normales que pueden ser interiores o exteriores.
b) Instalaciones especiales, que son aquellas que se encuentran en
lugares peligrosos, excesivamente húmedos o con grandes cantidades
de polvo.
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CÓDIGOS, NORMAS Y ESPECIFICACIONES.
El diseño de las instalaciones eléctricas debe realizarse dentro de un marco
legal, un buen proyecto de ingeniería de respuesta técnica y económicamente
adecuada que respete los requerimientos de las normas y códigos aplicables. En
México, las NTIE (Normas para Instalaciones Eléctricas), editadas por la dirección
general de Normas, constituyen el marco legal para el proyecto y construcción de
instalaciones eléctricas. Se conocen como Especificaciones, al conjunto de
dimensiones y características técnicas que definen completamente una instalación
eléctrica y a todos los elementos que la componen, un ejemplo según las normas
NTIE indican como calibre mínimo para instalaciones de alumbrado el número 14.
FACTORES DE CALIDAD DE SERVICIO.
La compañía suministradora de energía debe garantizar un servicio que
cumpla con ciertos requerimientos mínimos, de tal forma que los usuarios puedan
tener la certeza de que sus equipos no sufrirán daños y funcionaran
correctamente.
INSTRUMENTOS Y EQUIPO.
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
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


Módulo de consola de instalaciones eléctricas (120/220 Vc-a)
Interruptor termo magnético (15 A)
Chalupas de PVC de ½ pulg.
Cajas de registro de PVC de ½ pulg.
Tubo conduit naranja ½ pulg.
Alambre AWG # 14
Alambre AWG # 12
Cable AWG # 12
Cable AWG # 14
Alambre # 10
Cable uso rudo 3*12
Cable uso rudo 4*12
Clavija tipo industrial
Apagadores de escalera
Apagadores sencillos
Contactos sencillos
Contactos tipo industrial
Tapas de 1, 2 y 3 ventanas
Tapas tipo industrial
Soquet de baquelita
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

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Lámparas incandescentes (focos)
Acometida de soporte (mufa), base para medidor y centro de carga
PROCEDIMIENTOS
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente
debe desconectarse después de hacer cada medición!
Es importante afirmar que las INSTALACIONES ELÉCTRICAS tienen su
propia terminología, por ello a continuación se detallará cada uno de sus
dispositivos con sus características descriptivas más importantes. Dicha
descripción incluye tanto las funciones como características más importantes de
los elementos.
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO
SIMBOLOGÍA
Acometida Cía. Suministradora de energía: Por acometida se entiende el
punto donde se hace la conexión entre la red, propiedad de la compañía
suministradora, y el alimentador que abastece al usuario. La acometida
también puede entenderse como la línea que por un lado entronca con la red
de alimentación y por el otro tiene conectado el sistema de medición.
Medidor Cía. Suministradora de energía. Por medidor se entiende aquel
dispositivo que es propiedad de la compañía suministradora colocado en la
acometida de cualquier usuario con el propósito de cuantificar el consumo de
energía eléctrica de acuerdo con las condiciones del contrato de compraventa.
Este equipo esta sellado y deberá estar protegido contra agentes externos y
en un lugar accesible para su lectura y revisión. El equipo de medición puede
conectarse a través de un juego de cuchillas que permitan que la compañía
suministradora verifique su funcionamiento y en caso de ser necesario haga la
calibración correspondiente sin interrumpir el servicio al usuario.
Interruptor de seguridad: Un interruptor es un dispositivo que está diseñado
para abrir o cerrar un circuito eléctrico por el cual está circulando una
corriente. Puede utilizarse como medio de desconexión o conexión, si este
está provisto de los dispositivos necesarios, también puede cubrir la función
de protección contra sobrecargas o cortocircuitos. En las instalaciones
eléctricas se utilizan dos tipos de interruptores: el interruptor de cuchillas y
el breaker.
El interruptor de cuchillas está provisto de una palanca para desconectar el
circuito de alimentación eléctrica, se acciona manualmente y en su interior
están alojados los fusibles. Los fusibles son el elemento de aleación metálica
que, por efecto térmico, se funden con el paso de una corriente que se
encargará de interrumpir la corriente cuando ésta la capacidad nominal del
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fusible.
La capacidad nominal, es por definición, la corriente que un elemento puede
soportar continuamente sin sufrir calentamientos que modifiquen sus
características de diseño.
El breaker, es de los interruptores más utilizados y sirve para desconectar y
proteger contra sobrecargas y cortocircuitos. Se fabrica en gran variedad de
tamaños, por lo que su aplicación puede ser como interruptor general o como
derivado. Para la protección de sobrecargas se vale de un elemento
bimetálico. Si hay un exceso de corriente, estos aparatos simplemente
interrumpen el flujo eléctrico hasta que el problema sea solucionado. El
circuito básico de un interruptor de corriente incluye un electro magneto por
el que pasa la electricidad y una palanca móvil que está en contacto con el
cable por el que entra la electricidad. Esta palanca puede separarse de este
contacto para interrumpir la corriente.
Apagador. Es un dispositivo de accionamiento que se utiliza para cerrar o
abrir un circuito, una o una serie de lámparas y su clasificación es de la
siguiente forma:
 Apagador sencillo
 Apagador de tres vías o de escalera
 Apagador de 4 vías o de paso
Las capacidades nominales de los apagadores residenciales son de 127 V y
10 A. La altura de los apagadores en forma general, se ha establecido para
comodidad de su operación entre 1.20 y 1.35m sobre el nivel del piso
terminado.
Contacto sencillo y trifásico: Dispositivo que forma parte de un circuito que
se encarga de unir dos partes de dicho circuito como lo son la línea y la
carga. Los contactos sirven para alimentar diferentes equipos portátiles y van
alojados en una caja donde termina la instalación fija. La capacidad de los
contactos que utilizaremos en este laboratorio será de 127 V y 10 A. La
altura de los contactos alojados en cajas de conexión está sujeta a las
características ambientales de los locales. En áreas o locales secos la altura
es entre 30 y 50 cm. En locales o áreas con pisos y muros húmedos como un
baño es de la misma altura que de un apagador, es decir, entre 1.20 m y
1.35 m. En lo que corresponde a los contactos trifásicos se van a utilizar en
instalaciones que se tiene carga trifásica.
Porta lámpara o soquet: este es un dispositivo que como su nombre lo
indica soporta el foco que se va a instalar, consta de una rosca de donde se
fija el foco. Cabe mencionar que se considera que un portalámparas es para
servicio pesado al tener una capacidad mayor de 60 W.
Salida incandescente de centro: Esta es la parte del circuito que va en el
techo y en la cual va a conectar el soquet y el foco o una lámpara.
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Centro de carga para alumbrado: Este es el centro en donde alimenta un
circuito que puede ser derivado para alumbrado (lámparas y luminaria).
Como mencionar es importante decir que el número necesario de circuitos
derivados se hará en base al total de la carga que se piensa alimentar.
Tubería conduit para techo y pared: Estos sirven para las canalizaciones
eléctricas para contener a los conductores de manera que estos queden
protegidos en lo posible contra el deterioro mecánico, contaminación y a su
vez protejan las instalaciones contra incendios por los arcos que se pueden
presentar en un cortocircuito. Algunos de los diferentes tipos de tubería
conduit que existen en el mercado son los siguientes:
a) Tubo de acero galvanizado y pared gruesa
b) Tubo de acero galvanizado de pared delgada
c) Tubo de PVC de pared gruesa
d) Tubo de PVC de pared delgada
e) Tubo de aluminio
f) Tubo flexible de acero (plica)
g) Tubo flexible de acero con cubierta de plástico (liquatite)
h) Tubo conduit naranja
Cajas de conexión: En estas cajas se realizan todos aquellos amarres de
cables para sacar derivaciones y cambios de dirección. Se fabrican de PVC
(ligero o pesado) y lámina negra o galvanizada, en el mercado se encuentran
diversas marcas, tipos y medidas que podrían ser:
a) Cajas cuadradas de lado con perforaciones para tubo de 13, 19, 25
mm y mayores.
b) Cajas octagonales con perforaciones para 13 y 19 mm.
La máxima medida de las perforaciones para tubo, ubicadas por sus lados y
destinadas para insertar tubería para canalizar los cables, nos dará la
medida de la caja de registro.
Chalupas: Son cajas rectangulares en las cuales se hacen las conexiones
de contactos y apagadores. Existen diferentes tipos y medidas aunque la
más comercial es de 92 mm (3 5/8pulg.) de largo por 53mm (2 1/8pulg.) de
ancho con perforación para tubo de 13mm.
PRUEBA DE CONOCIMIENTOS
1. Explique que es una instalación eléctrica y cuáles son los elementos que la
componen.
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2. Mencione, ¿Por qué las instalaciones eléctricas deben ser económicas,
eficientes flexibles y de fácil acceso?
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3. ¿Qué consecuencias tendría el no poner un interruptor de seguridad y
alimentar una resistencia de manera directa?
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4. ¿Cuáles son las características de un contacto sencillo y un contacto
trifásico y cuáles son sus capacidades nominales de voltaje?
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5. Mencione en base a que parámetros se clasifican las instalaciones
eléctricas.
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6. Investiga y describe algunos de los tipos de aislamiento (siglas utilizadas)
utilizados en los conductores eléctricos.
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7. Explique de qué forma se puede identificar una fuga de corriente en una
instalación eléctrica residencial.
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8. Menciona, ¿Cuáles son los calibres especificados para contactos,
apagadores, timbres y alumbrado de una instalación eléctrica residencial?
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NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA:
Instalaciones de Baja Tensión
FECHA: ____________________
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PRÁCTICA No. 8
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
DIAGRAMAS BASICOS DE CONEXIÓNES OCUPADAS EN INSTALACIONES
ELÉCTRICAS RESIDENCIALES.
OBJETIVO

Al término de esta práctica, el alumno comprenderá los diferentes tipos de
amarres utilizados en las instalaciones eléctricas, así como, las conexiones
de un apagador y un contacto.
INSTRUMENTOS Y EQUIPO.
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
Módulo de consola de instalaciones eléctricas (120/220 Vc-a)
Acometida con soporte, base y centro de carga (Mufa)
Cable AWL #14
Apagador sencillo (2)
Contacto sencillo (2)
Zumbador (1)
Botón de llamada (1)
Chalupas
Tapas
Soquet (6)
Apagador tres vías (escalera)(6)
DESARROLLO
A continuación, se presentan los principales tipos de amarres ocupados en las
instalaciones eléctricas residenciales (Cabe mencionar que los más utilizados son
los de cola de rata, resto western corto y largo, derivación sencilla, derivación tipo
T).
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TIPOS DE AMARRES.
Argolla de conexión de alambre
Argolla de conexión en cable
Recto western corto
Recto western largo
Cola de rata #1
Cola de rata #2
Amarre en cable standard
Derivación sencilla
Derivación doble tipo 1
Derivacion doble tipo 2
Derivación de nudo sencillo
Derivación de nudo final
Derivación en cable stardard
Derivación britania
Empalme britania
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Union tipo western incorrecta
Con tipo cola de rata
del enrollado
Union tipo western correcta
Unión de toma cansa
Unión britania para cables gruesos
Unión toma con nudo
Extremos limados
Toma para cables
Medio enrollado
Unión de toma britania
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Principio
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Diagramas de conexiones en instalaciones eléctricas
1. Conexión de una lámpara incandescente controlada por un apagador
sencillo
Apagador y fuente de alimentación al final de un circuito.
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2. Conexión de un contacto sencillo.
3. Conexión de dos lámparas con apagadores de tres vías.
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4. Conexión de un contacto sencillo con una lámpara.
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5. Conexión de un apagador de 3 vías
a) Circuito de tres vías no polarizado
b) Circuito de tres vías polarizado
6. Conexión de un timbre con un sólo botón de llamada
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PRUEBA DE CONOCIMIENTOS.
1. ¿Qué es un amarre y cuántos tipos hay?
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2. ¿Con que letras se simboliza el hilo neutro, hilo de corriente (o fase), hilo de
retorno (o regreso), hilo de puente (o puente común)?
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3. ¿Cómo se conectan la fase y el neutro en un foco, cuál es la razón de esta
conexión?
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Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Zona Xalapa.
4. Realiza la representación en un plano eléctrico de la conexión de una
lámpara en una habitación.
5. Realice la representación en un plano eléctrico de la conexión de un
contacto sencillo y una lámpara en una habitación.
6. Menciona, ¿Cuáles son los dos tipos de conexión utilizados para instalar un
apagador de escalera y en qué consiste?
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7. ¿En un contacto polarizado, dónde se va a conectar el tercer tornillo?
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FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA.
ZONA XALAPA.
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RESPONSABLE Mtro. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA.
NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA:
Instalaciones de Baja Tensión
FECHA: ____________________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 9
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
INSTALACIÓN MONOFÁSICA (2 CIRCUITOS)
OBJETIVOS

El alumno después de haber adquirido los conocimientos en instalaciones
básicas será capaz de hacer una instalación residencial con 2 circuitos (uno
de alumbrado y otro de fuerza).
INSTRUMENTOS Y EQUIPO.


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












Módulo de consola de instalaciones eléctricas (120/220 Vc-a)
Medidor Cía. Suministradora
Acometida de soporte (Mufa), base para medidor y centro de carga
Interruptor termo magnético (15 A)
Chalupas de PVC de ½ pulg.
Cajas de registro de PVC de ½ pulg.
Tubo conduit naranja de ½ pulg.
Cable AWG # 12
Cable AWG #14
Apagadores de escalera (10)
Apagadores sencillos (3)
Contactos sencillos (6)
Tapas de 1, 2 y 3 ventanas
Tapas tipo industrial
Soquet de baquelita
Lámparas incandescentes (focos) (8)
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Zona Xalapa.
PROCEDIMIENTOS
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente
debe desconectarse después de hacer cada medición!
Así es como conecta CFE:
En la figura 1 a) se tiene un servicio de alimentación con dos conductores
monofásicos, un conductor positivo y un conductor neutro, en la figura 1 b)
observamos un servicio de alimentación monofásicos con tres conductores 2
conductores positivos y un neutro.
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A continuación procederemos a conectar el siguiente circuito.
PRUEBA DE CONOCIMIENTOS
1. Investigar y hacer un esquema de cómo se debe hacer la conexión de: mufa,
base para medidor e interruptor, si se desea solicitar el servicio de energía
eléctrica para un sistema monofásico de acuerdo con las normas de medición y
servicios para acometidas de energía eléctrica. Así como los requisitos que
deben cumplirse, por parte del usuario (lo que instalara por su cuenta) y lo que
instalará C.F.E. ¿Qué costo tiene este trámite?
Esquema de conexión normalizado.
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El usuario instalará por su cuenta:
C.F.E. instalará:
2. ¿Qué sucede si la base del medidor y la mufa, no están conectados, de
acuerdo como dictan las normas de CFE y se solicita el servicio de
conexión a esa dependencia?
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3. Investiga cuáles son los rangos de KW-hr en los que base sus tarifas C.F.E.
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4. Considerando el plano de una instalación, determine la carga presente, si
las lámparas consumen 125W/Unidad, y los contactos 180 W/Unidad
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5. Calcule la corriente del circuito alimentador.
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6. ¿Cuál es el rango de carga para determinar el número de fases en una
instalación?
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7. Dibuje el diagrama unifilar de una instalación.
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RESPONSABLE Mtro. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA.
NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA:
Instalaciones de Baja Tensión
FECHA: ____________________
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PRÁCTICA No. 10
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
INSTALACIÓN BIFÁSICA (2 CIRCUITOS).
OBJETIVO

El alumno después de haber adquirido los conocimientos en instalaciones
básicas será capaz de hacer una instalación residencial BIFÁSICA (con tres
circuitos).
INSTRUMENTOS Y EQUIPO
















Módulo de consola de instalaciones eléctricas (120/220 Vc-a)
Medidor Cía. Suministradora
Acometida con soporte (mufa), base para medidor y centro de carga
Interruptor termo magnético (15 A)
Chalupas de PVC de ½ pulg.
Cajas de registro de PVC ½ pulg.
Tubo conduit naranja ½ pulg.
Cable AWG #12
Cable AWG #14
Apagadores de escalera (10)
Apagadores sencillos (6)
Contactos sencillos (13)
Tapas de 1, 2 y 3 ventanas
Tapas tipo industrial
Soquet de baquelita
Lámparas incandescentes (focos) (15)
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PROCEDIMIENTOS
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente
debe desconectarse después de hacer cada medición!
A continuación procederemos a conectar el siguiente circuito.
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PRUEBA DE CONOCIMIENTOS.
1. Llene el cuadro con los datos correspondientes y determine el número de
fases que se deberá contratar para esa carga (Tome en consideración 125
watts para las lámparas incandescentes y 180 watts para los contactos).
Elemento
Cantidad
Watts/Unidad
Total
2. Según lo visto en la práctica explique cómo determinó el número de
circuitos y calcule la corriente de cada circuito.
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3. Determine el calibre utilizado para cada circuito.
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4. Determine el amperaje de los interruptores de cada fase.
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5. Dibuje el diagrama unifilar de la instalación.
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NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA:
Líneas de transmisión
FECHA: _________________
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PRÁCTICA No. 1
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
CONOCIMIENTO DEL EQUIPO DE MEDICIÓN.
OBJETIVO.

Conocer los diferentes tipos de medición que existen en el laboratorio.
EXPOSICIÓN
Dada la variedad de puntos de vista prácticas diferentes dentro de la
industria eléctrica respeto al significado e interpretación del flujo de potencia
resultarán utiles algunas observaciones acerca del tema. En primer lugar, se
analizará el flujo de potencia real.
POTENCIA REAL
Estudie el medidor de megawatts de escala central, que se muestra en la
figura 1.1, calibrado de 0-100 MW, hacia cada uno de los lados de la marca cero.
Este instrumento se conecta en una línea de potencia con el fin de medir el valor y
la dirección de la potencia real que fluye en la línea. Si no fluye potencia, la aguja
indicará cero, como en la figura 1.1.
Figura 1.1
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Si la potencia de la línea fluye de izquierda a derecha, el indicador se
desviará hacia la derecha como se muestra en la figura 1.2. Inversamente, si la
potencia fluye de derecha a izquierda, la aguja se moverá hacia la izquierda, como
se muestra en la figura 1.3. Por lo tanto, si estuviera conectado el medidor de MW
entre un generador y una carga resistiva, como se muestra en la figura 1.4, el
medidor mostraría correctamente que la potencia esta fluyendo del generador
hacia la carga.
Figura 1.2
Figura 1.3
Figura 1.4
“ENTRADA DE ENERGÍA Y SALIDA DE ENERGÍA”
Al observar la figura 1.4, puede entenderse fácilmente el significado de los
términos “entrada de potencia” y “ salida de potencia”, que se usan en algunas
empresas que generan electricidad. En esta figura, puede decirse que el medidor
indica “salida de potencia del generador”, o bien, si se desea, “entrada de
potencia” a la carga. Como ilustración adicional en la figura 1.5 muestra una
situación en la cual se tiene “salida de potencia” de B (digamos una subestación) ó
con igual propiedad, “entrada de potencia” hacia A (digamos una fabrica).
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Figura 1.5
ENERGÍA REACTIVA.
Puede aplicarse la misma terminología a los aparatos que miden potencia
reactiva, como el medidor de MVAR´S de la figura 1.6. Si la aguja se mueve hacia
la derecha (figura 1.7), esto indica que está fluyendo potencia reactiva de
izquierda a derecha es decir, de S hacia B. También se puede considerar que hay
“salida de potencia” reactancia de A, o bien, “entrada de potencia” reactiva hacia
B. Así como un resistor “absorbe” potencia real, una bobina o imán “absorbe”
potencia reactiva. En los circuitos de CA se requiere potencia reactiva para crear
un campo magnético. Si se conecta un medidor de MVAR, entre un generador y
una bobina, su indicador se moverá hacia la derecha, como se muestra en la
figura 1.9. Algunas personas consideran que existe una “salida de potencia”
reactiva del generador, que también significaría una “entrada de potencia” reactiva
a la bobina.
Figura 1.6
Figura 1.7
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
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Figura 1.8
MEDIDORES CON MARCA CERO A LA IZQUIERDA.
Algunos medidores tienen marca cero en el centro de la escala, mientras
que otros la tienen a la izquierda. Entonces la dirección del flujo de potencia se
encuentra observando la posición de interruptor asociado con el medidor.
Por ejemplo, si el medidor da una lectura hacia la de la escala, cuando el
interruptor S (figura 1.9) está a la derecha, entonces la potencia (activa o reactiva)
está fluyendo hacia la derecha. Inversamente, si se obtiene una lectura hacia
arriba de la escala, cuando el interruptor esté a la izquierda (figura 1.10), la
potencia fluirá hacia la izquierda.
Figura 1.9
Figura 1.10
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ENERGIA REACTIVA ATRASADA Y ADELANTADA.
Los términos potencia reactiva “retardada” y “adelantada” son muy
comunes, sólo requieren de cierta explicación, basada en lo que se ha dicho aquí.
En realidad, potencia “retardada” y “adelantada” son dos maneras de estudiar la
misma cosa. Precisamente como puede decirse con igual propiedad, respecto a
dos separadores de líneas que están subidas en un poste, que uno de ellos está
“arriba” o bien, que el otro está “abajo” puede decirse igualmente bien que la
potencia esta “adelantada” o “retardada”. Para entenderlo, pueden mencionarse
dos hechos:
1. La potencia adelantada es la opuesta exacta de la potencia retrasada, por
lo que se refiere a la dirección del flujo de potencia reactiva.
2. La potencia reactiva calculada por los medidores de VAR es la potencia
reactiva “atrasada”. Quienes usan los términos “retardada” y “adelantada”
interpretan las figuras 1.11 y 1.12 como sigue.
Figura 1.11
Nota: Las flechas muestran la dirección del flujo de potencia “retrasada”.
Las siguientes afirmaciones referentes a la figura 1.11, son correctas.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
La potencia retardada está fluyendo de G hacia L.
La potencia adelantada está fluyendo de L hacia G.
L está absorbiendo la potencia retardada.
L está suministrando la potencia adelantada.
G está suministrando la potencia retardada.
G está absorbiendo la potencia adelantada.
Figura 1.12
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
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Nota: Las flechas muestran la dirección del flujo de potencia “atrasada”. Las
siguientes afirmaciones referentes a la figura 1.12, son correctas.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
La potencia retardada está fluyendo de C hacia G.
La potencia adelantada está fluyendo de G hacia C.
G está absorbiendo la potencia retardada.
G está suministrando la energía adelantada.
C está suministrando la potencia retrasada.
C está absorbiendo la potencia adelantada.
Nota: Aun cuando las afirmaciones (b), (d) y (f) son teóricamente correctas, está
terminología se usaría rara vez, en la industria eléctrica, si se llegara a presentar
el caso.
Debido a la confusión que puede surgir, al hablar de potencia reactiva
“retardada” y “adelantada”. El IEEE (Instituto of Electrical and Electronics
Engieners) ha recomendado que sólo se use un término, a saber, “reactiva”. En
virtud de la definición del IEEE, “reactiva” significa “retardada”.
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PRUEBA DE CONOCIMIENTOS.
1. Si un generador sobreexcitado se sincroniza al sistema interconectado,
¿cómo es detectado por los demás generadores del sistema?
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2. ¿En qué sentido indicara un medidor de potencia reactiva de escala cero
central conectado en la entrada del generador?
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3. Elabore dos enunciados que expresen exactamente lo mismo de la
dirección del flujo de potencia reactiva.
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________________________________________________________________________
4. ¿Cómo es posible que el generador entregue potencia real?
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Tomado del libro:
WILDI, THEODORE Y VITO MICHAELJ, EXPERIMENTOS CON EQUIPO ELÉCTRICO
LIMUSA, 6ta REIMPRESION, MÉXICO, 1987
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
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Zona Xalapa.
UNIVERSIDAD VERACRUZANA.
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA.
ZONA XALAPA.
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RESPONSABLE Mtro. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA.
NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA:
Líneas de transmisión
FECHA: _________________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 2
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
WATTMETRO MONOFÁSICO Y EL MÉTODO DE LOS DOS WATTMETROS.
OBJETIVOS


Aprender a usar el wattmetro.
Familiarizarse con los conceptos de potencia real y aparente en un circuito
de c-a.
EXPOSICIÓN
En circuitos de corriente directa, la potencia (en Watts) proporcionada a una
carga resistiva es igual al producto del voltaje por la corriente. En los circuitos de
corriente alterna, a veces no se puede usar esta fórmula para establecer la
potencia en watts. Por esta razón, en los circuitos de c-a es esencial el uso de
wáttmetros, para poder medir la potencia real (en watts).
La potencia aparente (en volt-amperes) se define como el producto del
voltaje y la corriente en c-a. La potencia aparente es igual a la potencia real sólo
cuando el circuito de carga es totalmente resistivo. Este fue el caso del
Experimento de Laboratorio anterior. Cuando el circuito de carga no es del todo
resistivo, la potencia aparente (VA) puede ser muy diferente de la potencia real
(W). Todavía no es el momento de explicarlo; pero en breve se aclarará este
fenómeno. Por ahora, se llevara a cabo varios experimentos para demostrar lo que
significa la potencia real y la aparente, y cómo se pueden determinar estas
potencias.
INSTRUMENTOS Y EQUIPO
Módulo de fuente de energía (0-120 Vc-a)
Módulo de resistencia
Módulo de inductancia
Módulo de capacitancia
Módulo de medición de c-a (2.5/8 A)
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
EMS 8821
EMS 8611
EMS 8621
EMS 8331
EMS 8425
62
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Módulo de medición de c-a (250 V)
Módulo de wáttmetro monofásico (750 W)
Cables de conexión
Zona Xalapa.
EMS 8426
EMS 8431
EMS 8941
PROCEDIMIENTOS
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente
debe desconectarse después de hacer cada medición!
1.
Examine la construcción del Módulo EMS 8431 del wattmetro monofásico,
fijándose especialmente en el medidor, el interruptor, las terminales de conexión y
el alumbrado. En la figura 8.2.1 se muestra un dibujo esquemático de las
conexiones del módulo.
Las conexiones internas de la bobina de corriente del medidor se llevan
hasta las tres terminales A y B de éste. Las conexiones internas de la bobina de
voltaje del medidor se llevan hasta las terminales C-D. La bobina de corriente
(protegida por los diodos) se encuentra en serie con la línea (terminales 1 y 3 del
módulo). La bobina de voltaje se conecta en paralelo con la carga de la línea
(terminales 3 y 4 del módulo). La fuente de energía se debe conectar siempre a
las terminales 1 y 2 (la entrada al módulo del wáttmetro).
La carga debe estar conectada siempre a las terminales 3 y 4 (la salida del módulo
del wáttmetro) ¡Nunca se deben cambiar las conexiones del módulo de la parte
posterior del tablero!
Figura 2.1
Figura 2.2
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
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Zona Xalapa.
2.
Use los módulos EMS de resistencia, wáttmetro, medición de c-a y la
fuente de alimentación para conectar el circuito que se ilustra en la figura 2.2.
Ajuste la resistencia de carga 57 Ohms (todos los interruptores deben estar
cerrados y todas las secciones en paralelo).
3.
a) Conecta la fuente de medición y ajústela a 120 V c-d, valor que indicara
el voltímetro de c-a conectada a través de RL. Mida y anote la corriente de la
carga IL.
IL= _____________________ A c-a
b) Mida y anote la potencia de entrada, de acuerdo a la lectura del
wáttmetro.
P entrada =_____________________ W
c) Calcule la potencia de entrada utilizando la ecuación P = EI
P entrada = _____________________ W
d) (Sin tener en cuenta la precisión del medidor) diga si la potencia (b)
equivale a la potencia (c) en carga resistiva. _____________________
e) Quite la carga abriendo todos los interruptores de las resistencias.
Observe que el wáttmetro indica una potencia cero a pesar de que tiene
120 V c-a en la bobina de voltaje.
f) Reduzca el voltaje a cero y desconecta la fuente de alimentación.
4. Conecte el circuito de la figura 2.3. Observe que este circuito es idéntico
al que se usó en los procedimientos 2 y 3, excepto que ahora las
terminales de entrada y salida del vatímetro se han intercambiado.
Figura 2.3
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
64
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Zona Xalapa.
5. a) Ajuste la resistencia de la carga a 57 ohms. Conecte la fuente de energía y
ajústela a 120V c-a, tomando la lectura en el voltímetro de c-a conectado a través
de RL.
b) Observe que la aguja del wáttmetro se desvía hacia la izquierda. Esto no
daña al instrumento, pero hace imposible tomar una lectura en el medidor.
c) Reduzca a cero el voltaje y desconecte la fuente de energía.
6. a) Conecte de nuevo el circuito como se indica en la figura 2.2
b) Repita los procedimientos 2 y 3, pero en esta ocasión tome las mediciones a
intervalos de 40 V. Anote sus mediciones en la tabla 8.2.1
E
I
W
ExI
0 V c-a
40 V c-a
80 V c-a
120 V c-a
Tabla 2.1
7. ¿Por lo general, concuerdan los valores medidos de la potencia W y los
productos de E x I? _____________________
NOTA 1: En el procedimiento 6 se demostró que el wáttmetro puede
multiplicar correctamente las cantidades E x I. Por lo tanto, se puede confiar
en que el wáttmetro indique la potencia real (en Watts) en diversas
condiciones de voltaje y corriente.
NOTA 2: En el procedimiento 6, se puede decir que el producto E x I es la
potencia aparente proporcionada a la carga, en tanto que el valor indicado
en el wáttmetro corresponde a la potencia real. En el caso de cargas
resistivas, estas dos potencias son idénticas.
8. a) Examine la estructura del módulo EMS 8331 de capacitancia. Notara que es
similar al módulo de resistencia, ya que también contiene nueve capacitores
dispuestos en tres secciones idénticas. (El Módulo de capacitancia EMS 8331 se
explicará más detalladamente en otro experimento de laboratorio).
b) Conecte el circuito que aparece en la Figura 2.4. Conecte cada una de las
tres secciones de capacitores en paralelo y cierre (ponga en la posición “arriba”)
todos los interruptores. Esto proporcionará la máxima capacitancia disponible en el
módulo. Observe que este circuito es idéntico al de la Figura 2.2, excepto que en
este caso la carga de resistencia se reemplazó con una capacitancia.
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
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Zona Xalapa.
Figura 2.4
Figura 2.5
9. a) Conecte la fuente de energía y ajústela a 120 V c-a, tomando la lectura en el
voltímetro de c-a conectado a través de la carga de capacitancia. Mida y anote la
corriente de carga IL.
IL =_____________________ A c-a
b) Mida y anote la potencia real de entrada, tomando esta lectura en el
wáttmetro.
P entrada = _____________________ W
c) Calcule y escriba la potencia aparente de entrada.
E x I = _____________________ VA
Observará que la potencia aparente (expresada en Volt-amperes, VA) es
apreciablemente mayor que la potencia real (expresada en watts, W).
Baje a cero el voltaje y desconecte la fuente de alimentación.
10.a) Examine la estructura del Módulo de Inductancia EMS 8321. Observe que
es similar a los módulos de resistencia y capacitancia, en el sentido de que
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contiene nueve inductores dispuestos en tres secciones idénticas (El módulo de
inductancia EMS 8321 se explicará con mayor detalle en un Experimento de
Laboratorio posterior).
b) Conecte el circuito ilustrado en la figura 2.5 conecte cada una de las tres
secciones de inductancias en paralelo y cierre (ponga en posición de “arriba”)
todos los interruptores. Esto proporcionará la mínima inductancia posible en el
módulo. Notará que el circuito es idéntico al de la figura 2.2, excepto que la carga
de resistencia se ha sustituido con una carga de inductancia.
11.a) Conecte la fuente de energía y ajústela a 120 V c-a, guiándose por las
lecturas del voltímetro de c-a conectado a través de la carga de inductancia. Mida
y escriba la corriente de carga IL.
IL = _____________________ A c-a
b) Mida y anote la potencia real de entrada, tomando esta lectura en el
wáttmetro.
P entrada = _____________________ W
¿Por qué no marca cero la potencia real del medidor? _____________________
c) Calcule y anote la potencia aparente de entrada.
E x I = _____________________ VA
d) Calculas el Factor de potencia.
FP =_____________________
Observe que la potencia aparente (expresada en volts-amperes, VA) es
notablemente mayor que la potencia real (expresada en watts, W).
d) Reduzca a cero el voltaje y desconecte la fuente de alimentación.
Figura 2.6
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12. Repita el procedimiento 9 utilizando los módulos de resistencia y capacitancia
conectados en paralelo, como se indica en la figura 2.6. Conecte todas las
secciones en paralelo y cierre todos los interruptores.
I =_______________________A
Potencia real
=_____________________ W
Potencia aparente =_____________________ VA
FP
=_____________________
¿Por qué no se puede sumar aritméticamente la corriente del capacitor y la de la
resistencia?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
PRUEBA DE CONOCIMIENTOS.
1. ¿Se requiere un wáttmetro para medir la potencia real proporcionada por
una carga resistiva?
_______________ Explíquelo._______________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2. La potencia aparente es mayor que la real, cuando el circuito contiene uno
de los dos tipos específicos de cargas. ¿Cómo se denominan estas cargas?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3. ¿En qué unidades expresaría?
a) La potencia aparente ___________________
b) La potencia real ___________________
4. La relación de (Potencia real / Potencia aparente) se denomina factor de
potencia (FP) de un circuito de c-a. Calcule el factor de potencia para los
procedimientos 3, 9, 11 y 12.
Procedimiento 3) FP =___________________
Procedimiento 9) FP =___________________
Procedimiento 11) FP =___________________
Procedimiento 12 FP = ___________________
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5. Dé el nombre de dos aparatos domésticos que tengan un alto factor de
potencia (cercano a la unidad).
1. __________________________________________________________________
2. __________________________________________________________________
6. ¿Cuáles son los aparatos domésticos que tienen un factor de potencia
bajo?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
7. ¿En qué condiciones indicará un wáttmetro una potencia negativa (inferior a
cero)?
__________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
8. ¿De acuerdo con el procedimiento 12 de la práctica (capacitor conectado
en paralelo con la resistencia) hacer el diagrama fasorial de la corriente del
medidor I total?
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MÉTODO DE LOS DOS WÁTTMETROS
Objetivos


Medir la potencia de un circuito trifásico, utilizando el método de los dos
wáttmetros.
Determinar la potencia activa y reactiva, así como el factor de potencia de
un sistema trifásico.
EXPOSICIÓN
El wáttmetro usado para medir potencia es un instrumento cuyo diseño se
parece al del electro dinamómetro. Este medidor tiene casi siempre dos bobinas,
una fija y la otra puede girar dentro de un campo magnético de la primera. El
devanado fijo se conecta en serie con la línea, de tal manera que lleve la corriente
de línea. La bobina móvil, que tiene una resistencia alta, se conecta a través de la
carga (esa porción del circuito es la que la potencia se debe medir). Por lo tanto, la
pequeña corriente de la bobina es proporcional al voltaje entre estas dos
terminales. Esta bobina al girar vence la acción de un resorte helicoidal, y, puesto
que el par es proporcional al producto de los valores de la corriente de las dos
bobinas, también es proporcional al producto de la corriente I y el voltaje E. En
consecuencia, la escala se puede graduar directamente en Watts.
Estudie la figura 2.7. La bobina fija de corriente, “A”, está en serie con la
carga y la bobina móvil de voltaje V se conecta a través de la carga. La deflexión
resultante es directamente proporcional a la potencia real entregada a la carga.
Figura 2.7
Si se desea medir la potencia suministrada por un sistema trifásico de
cuatro hilos, simplemente se usan tres wáttmetros monofásicos conectados en la
forma que se muestra en la figura 2.8, y se suman las tres lecturas.
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Figura 2.8
No obstante, cuando el sistema es trifásico y de tres hilos o conductores,
sólo se utilizan dos watímetros monofásicos para medir la potencia. Vea la figura
2.9. Las dos bobinas de corriente llevan la corriente de dos líneas y las dos
bobinas de voltaje se conectan a la línea restante. Observe que no se hace
ninguna conexión al hilo neutro. La potencia trifásica total es igual a la suma
algebraica de las lecturas de los dos wáttmetros.
Figura 2.9
Para cargas balanceadas a un factor de potencia igual a 1, las indicaciones
de los dos wattmetros serán idénticas. Cuando el factor de la carga es 50%, un
medidor indicara cero y el otro indicara la potencia trifásica total. Para factores de
potencia entre 50 y 100 por ciento un medidor indicará una potencia mayor que la
del otro. Para factores de potencia inferiores a 50 por ciento, la indicación de uno
de los medidores será negativa y el total de la potencia trifásica será la que
indique un medidor menos la potencia negativa que indica el otro. A un factor de
potencia igual a cero, los watímetros indicaran valores idénticos pero de signo
contrario, dando en un total una potencia cero.
Por consiguiente, existe una relación específica entre las indicaciones de
los medidores para cada valor de factor de potencia del circuito.
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El Módulo de wáttmetro trifásico 8441, se compone de dos watímetros y
tiene una conexión tal que solo se requiere conectar las líneas trifásicas a las
terminales de entrada 1, 2 y 3. La carga se conecta a las terminales de salida 4, 5
y 6. Los interruptores con marcas de polaridad indican si las lecturas dadas por el
medidor son positivas o negativas.
INSTRUMENTOS Y EQUIPO
Módulo de fuente de alimentación
Módulo de wáttmetro trifásico
Módulo de medición de c-a (voltímetro)
Módulo de medición de c-c (amperímetro)
Módulo de resistencia
Módulo de inductancia
Módulo de capacitancia
Cables de conexión
EMS 8821
EMS 8441
EMS 8426
EMS 8425
EMS 8311
EMS 8321
EMS 8331
EMS 8941
PROCEDIMIENTOS
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente
debe desconectarse después de hacer cada conexión!
13. Conecte el circuito ilustrado en la figura 2.10, utilizando los Módulos EMS de
wáttmetro trifásico, fuente de alimentación, resistencia y medición de c-a.
Figura 2.10
14. a) ajuste la resistencia de cada sección a 300 Ω.
b) Conecta la fuente de alimentación y ajuste el voltaje de línea a 208 V c-a,
según lo indique el voltímetro V1.
c) Mida y anote la corriente de línea I1 y la potencia indicada por W 1 Y W 2.
I1=__________________ A c-a
P1=__________________ W
P2=__________________W
d) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.
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15. a) De acuerdo con los resultados obtenidos en (c) calcule los valores trifásicos
de:
Potencia aparente (E1 x I1 x 1.73)
________________________________________________________________________
____________________________________________ = ________________________VA
Potencia real
________________________________________________________________________
____________________________________________ = ________________________ W
Factor de potencia
________________________________________________________________________
____________________________________________ = __________________________
b) ¿Es cercano a la unidad el valor del factor de potencia? ____________ Amplié
su respuesta:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
16. a) Sustituya el módulo de resistencia con el de capacitancia.
b) Ajuste la reactancia de cada sección a 300Ω.
c) Repita el procedimiento 14.
I1=__________________ A c-a
P1=__________________ W
P2=__________________ W
P1 + P2=__________________ W
d) De acuerdo con los siguientes resultados de (c) calcule los siguientes valores
trifásicos:
Potencia aparente
________________________________________________________________________
____________________________________________ = _______________________ VA
Potencia real
________________________________________________________________________
____________________________________________ = ________________________ W
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Factor de potencia
________________________________________________________________________
____________________________________________ = ________________________
Potencia reactiva
________________________________________________________________________
____________________________________________ = ______________________ VAR
17. a) Sustituya el módulo de capacitancia con el de inductancia.
b) Ajuste la reactancia de cada sección a 300Ω.
c) Repita el procedimiento 14.
I1=__________________ A c-a
P1=__________________ W
P2=__________________ W
P1 + P2=__________________ W
d) De acuerdo con los siguientes resultados de (c) calcule los siguientes valores
trifásicos: (Tomando en cuenta que no son inductores ideales)
Potencia aparente
________________________________________________________________________
____________________________________________ = _______________________ VA
Potencia real
________________________________________________________________________
____________________________________________ = ________________________ W
Factor de potencia
________________________________________________________________________
____________________________________________ = ________________________
Potencia reactiva
________________________________________________________________________
____________________________________________ = ______________________ VAR
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PRUEBA DE CONOCIMIENTOS.
1. Si se usan dos wáttmetros para medir la potencia total en un sistema
trifásico de tres conductores, ¿mide una potencia monofásica cada
medidor?______________
Explíquelo. ______________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2. ¿Qué significa la indicación negativa de un wáttmetro?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3. ¿Bastaría con un solo wáttmetro para medir la potencia trifásica total en un
sistema trifásico balanceado de cuatro hilos?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
4. ¿Es necesario utilizar dos wáttmetros para medir la potencia trifásica total
en un sistema balanceado de tres conductores?
________________________________________________________________________
Explique porqué.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
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5. ¿Puede indicar cero un wáttmetro que tiene una corriente que pasa por su
bobina de corriente y un potencial en su bobina de voltaje?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Amplíe su respuesta.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Tomado del libro:
WILDI, THEODORE Y VITO MICHAELJ, EXPERIMENTOS CON EQUIPO ELÉCTRICO
LIMUSA, 6ta REIMPRESION, MÉXICO, 1987
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ZONA XALAPA.
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RESPONSABLE Mtro. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA.
NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA:
Líneas de transmisión
FECHA: _________________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 3
SECUENCIA DE FASES.
OBJETIVO

Determinar la secuencia de fases de una fuente trifásica.
EXPOSICIÓN
La secuencia de fases de una fuente trifásica es el orden cronológico en
que se suceden entre sí sus tres voltajes de línea; es decir en el orden en que
alcanzan sus valores positivos máximos. Es importante conocer la secuencia de
fases cuando van a conectarse otras líneas trifásicas en paralelo, o cuando se
debe conocer con anterioridad la dirección de rotación de los grandes motores.
También resulta importante la secuencia de fases en muchos dispositivos de
medición trifásicos, tales como los relevadores de secuencia y los vármetros. Si no
se comprueba la secuencia de fases, las lecturas se diferenciarán más de lo
debido.
Comúnmente la secuencia de fases se indica sobre las barras colectoras,
mediante ciertos colores, o bien, puede encontrarse usando un indicador de
secuencia de fases, que se puede comprar. Si no se cuenta con un dispositivo de
este tipo, puede hallarse la secuencia de fases, conectando en estrella dos
resistores iguales y un capacitor, a las tres terminales de la fuente de energía,
como se ve en la figura 1. Se encontrara que los voltajes a través de los dos
resistores son desiguales y la secuencia de fases es en el orden: (alto voltaje)(bajo voltaje)-(capacitor). Por ejemplo: si los voltajes a través de los resistores son
20 V y 80 V, como se ve en la figura 3.1, la secuencia de fases es B.A.C. Los
voltajes se suceden entre sí, en la secuencia B-A-C-B-A-C: de donde, la secuencia
B-A-C es igual a la secuencia A-C-B, o la secuencia C-B-A.
La secuencia de fases de una línea trifásica puede cambiarse cambiando
dos conductores cualesquiera. En instalaciones de poca energía esta es una tarea
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fácil, pero en las grandes líneas de transmisión y barras colectoras pesadas, un
cambio de conductores de este tipo es un trabajo importante y costoso. Por esta
razón, en las grandes instalaciones de energía, se piensa cuidadosamente, de
antemano la secuencia de fases deseada.
Figura 3.1
TOMAS MÚLTIPLES.
En algunas instalaciones (tales como en un laboratorio), una barra colectora
común puede alimentar cierto número de receptáculos. Estos últimos pueden
tener las terminales marcadas, 1-2-3 y, siguiendo los procedimientos que se acaba
de describir, en cualquier parte se establece la secuencia de fases en el orden 12-3. La figura 8.3.2 muestra como conectarse tres receptáculos P, Q, R, de esta
manera a las barras colectoras principales, cuya secuencia de fases está en el
orden A-B-C. La secuencia de fases de cada receptáculo está en el orden 1-2-3
pero, resulta obvio, que si se conecta la terminal 1 de receptáculo P a la terminal 1
del receptáculo R, se producirá un corto circuito. En otras palabras, la secuencia
de fases correcta no es una garantía de que pueden conectarse entre sí las
terminales marcadas de una forma similar.
Figura 3.2
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La única manera de asegurarse de que las conexiones son idénticas, para varios
receptáculos, es medir el voltaje entre las terminales marcadas de manera similar.
Si, en todo caso, el voltaje es cero, la secuencia de fases y las conexiones son
idénticas.
INSTRUMENTO Y EQUIPO
Módulo de suministro de potencia (2)
Módulo de resistencia
Módulo de capacitancia
Módulo de medición de CA
Conductores
EMS 8821
EMS 8311
EMS 8331
EMS 8426
EMS 9128
PROCEDIMIENTOS
Precaución. ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes! ¡No se
haga conexión alguna con la energía encendida!
1. Al usar los módulos de resistencia, capacitancia y medición EMS, conecte
el circuito a la fuente de energía como se ve en la figura 3.3. Ajuste el valor de
cada resistor en 300 ohms. Y también ajuste la reactancia capacitiva a 300 ohms.
Observe que los tres elementos están conectados en estrella a las terminales 1-23 de la fuente de energía.
Figura 3.3
2. Mida los voltajes E1 Y E2
E1=_______________________ V c-a
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E2=_______________________ V c-a
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3. Determine la secuencia de fases 1-2-3 o 2-1-3, en relación a los valores de
E1 y E2.
La secuencia de fases es: ________________________________________
4. Si encuentra que la secuencia de fases es 2-1-3, es preferible intercambiar
cuales quiera de los dos alambres de fases (del receptáculo en la pared), a cual
será conectado el suministro de potencia.
(Es mucho más fácil recordar una secuencia de fases 1-2-3, y en todos los
experimentos subsiguientes se supondrá que se ha establecido esta secuencia.)
5. Conecte el circuito de la figura 3.3, a las terminales 4-5-6 del suministro de
energía y determine la secuencia de fases.
La secuencia de fases ________________________________
Nota: Si la secuencia es 5-4-6, siga el procedimiento dado en 4. (Es mucho
más fácil recordar una secuencia de fases 4-5-6, y en todos los experimentos
subsiguientes se supondrá que se ha establecido esta secuencia.)
6. Conecte los tres voltímetros a las terminales de la fuente de energía 1-4, 25 y 3-6, respectivamente. Gire por completo el autotransformador variable en el
sentido del movimiento de las manecillas del reloj y encienda la fuente de energía.
Los tres voltímetros deben dar lectura cero.
A continuación gire completamente el autotransformador variablemente en
sentido contrario al movimiento de las manecillas del reloj. Los tres voltímetros
deben dar aproximadamente la misma lectura y el voltaje debe ser entre 110 y 130
volts.
E1-4 =_______________ V c-a
E2-5 =_______________ V c-a
E3-6 =_______________ V c-a
El propósito de esta prueba es tener la seguridad de que su fuente de
energía está funcionando correctamente.
7. En la figura 8.3.5, trace el diagrama de fasores, a escala, de los voltajes de
la fuente de energía E1-2, E2-3, E3-1 y E1N, E2N y E3N, basado en los diagramas que
se dan en la figura 8.3.4, mostrando la relación entre los fasores para la secuencia
de fases 1-2-3 y 1-3-2.
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8. En este experimento se comprobara que las terminales marcadas de
manera similar, en las diferentes posiciones de los estudiantes, están al mismo
potencial.
Conecte dos fuentes de energía a dos receptáculos diferentes en la pared.
Encienda la fuente y mida el voltaje entre las terminales marcadas de manera
similar (1 a 1, 2 a 2 y 3 a 3). Si el voltaje no es cero, deben cambiarse los tres
alambres en uno de los receptáculos de la pared.
Repita este experimento para todos los receptáculos en la pared del laboratorio y
haga los cambios necesarios en las conexiones, si se requieren. Esta
comprobación de las conexiones es particularmente útil para experimentos futuros,
donde se enlazarán consolas diferentes, por medio de líneas de transmisión.
Figura 3.4
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Figura 3.5
Tomado del libro:
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MATERIA:
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FECHA: _________________
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PRÁCTICA No. 4
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
POTENCIA REAL Y REACTIVA.
OBJETIVOS
 Interpretar el significado de energía positiva, negativa, real y reactiva.
 Observar el flujo de energía real y reactiva en los circuitos trifásicos.
EXPOSICIÓN
En los circuitos de corriente directa, la energía (en Watts) suministrada a
una carga siempre es igual al producto del voltaje y la corriente. No obstante, en
los circuitos de corriente alterna, este producto es comúnmente mayor a la energía
real (o activa) que la carga que consume. Por esta razón, se usan los watt metros
para medir la potencia real (en Watts).
En los circuitos trifásicos, de tres alambres, de CA se necesitan dos
wáttmetros para medir la energía real, mientras en los circuitos trifásicos de cuatro
alambres se requieren tres. Estos medidores se combinan en un solo wáttmetro de
conexión especial, el cual simplifica mucho el problema de sumar las lecturas de
dos o tres wáttmetros, con el fin de obtener el potencial total trifásico. Un
wáttmetro común (figura 4.1) tiene tres terminales de entrada (1, 2, 3) y tres
terminales de salida (4, 5 y 6).
WATTMETRO TRIFÁSICO
Figura 4.1
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Si se conecta el wáttmetro en una línea trifásica, como se muestra en la
figura 8.4.1, mostrará la energía real total que está fluyendo en la línea. Si la
energía fluye en dirección de las terminales de entrada hacia las de salida (de
izquierda a derecha en la figura 4.1), la aguja del medidor se desviará hacia la
derecha y la lectura será positiva.
Sin embargo, si el flujo de energía es de derecha a izquierda, es decir, de
las terminales de salida hacia las de entrada, la aguja se desviará hacia la
izquierda y la lectura será negativa.
Por lo tanto, la energía real es positiva o negativa, de acuerdo con su
dirección de flujo. La dirección del flujo de energía se encontrará cuando se
identifiquen las terminales de “entrada”.
La energía reactiva es la energía asociada con la carga y la descarga de los
condensadores y el aumento y disminución de los campos magnéticos de los
inductores, cuando forman parte de un circuito de corriente alterna. En virtud de
que la energía (Joule) en una bobina simplemente se vigoriza y decae, a medida
que el campo magnético se aumenta y disminuye como respuesta a la corriente
alterna que lleva, se concluye que no hay flujo de energía real en una bobina. Por
otro lado, fluye una corriente a través de la bobina y aparece un voltaje a través de
ella, de este modo cualquier observador supondrá que interviene alguna clase de
energía. El producto del voltaje y la corriente en una bobina, se llama energía
reactiva y se expresa en var o en kilovar (kvar). Se requiere una energía reactiva
para producir un campo magnético (alterno).
De la misma manera, el campo eléctrico (alterno) en un capacitor, también
requiere una energía reactiva. Debido a la abrumadora preponderancia de los
dispositivos electromagnéticos (como opuestos a los dispositivos electroestáticos),
se considera que la energía reactiva, siempre se aparece, es la clase de energía
que tiene la capacidad de producir un campo magnético.
La energía reactiva, precisamente como la real, cuantifica con medidores
apropiados llamados varímetro. En los circuitos trifásicos, los dos o tres vármetros
que normalmente se necesitarían se combinan en un solo instrumento, para dar
una lectura del flujo total de energía reactiva, en el circuito. La figura 4.2 ilustra un
medidor de este tipo, el cual posee tres terminales de entrada (1, 2, 3) y tres de
salida (4, 5, 6).
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MEDIDOR DE VARS TRIFÁSICO
Figura 4.2
Cuando fluye energía reactiva de las terminales de entrada a las de salida
el medidor dará una lectura positiva. Inversamente, si el flujo de energía reactiva
es de las terminales de salida hacia las de entrada, se obtendrá una lectura
negativa, que sólo se hará visible por medio de una llave de inversión adecuada.
Por ejemplo, si se conecta una fuente y una bobina trifásica como se ve en la
figura 4.3 obviamente, el flujo de energía reactiva es de izquierda a derecha y el
varímetro dará una lectura positiva. Con un watt-metro se encontrara fácilmente la
dirección del flujo de energía reactiva, cuando se identifiquen las terminales de
entrada del varímetro.
Figura 4.3
En los circuitos trifásicos de corriente alterna se comprenden muchos tipos
de circuitos y dispositivos, pero siempre se determina el flujo de la energía activa o
reactiva introduciendo wáttmetro y vármetro. El ejemplo de la figura 4.4 ilustra
cómo interpretar algunas de las lecturas típicas. Una impedancia Z forma parte de
un circuito más grande (que no se muestra), y a cada lado, se conectan los
wáttmetros W 1, W 2 Y los vármetros var1 y var2. Se supone que las terminales de
entrada están a la izquierda de cada instrumento. Los medidores dan las lecturas
siguientes:
W1=+70W
var1 = -60var
W2= - 40W
var2 = -80var
¿Cómo interpretan estos resultados? Primero, debe reconocerse que la
energía real y la reactiva fluyen independientemente entre sí. Una de ellas no
afecta a las otras. Como consecuencia, nunca se debe sumar o restar la energía
real y reactiva.
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Considérese primero la energía activa. En virtud de que W 1 es positiva, está
fluyendo energía real hacia la derecha. Como W 2 es negativa, está fluyendo
energía real hacia la izquierda. En consecuencia, se concluye que la impedancia Z
debe estar absorbiendo 70 + 40 = 110 Watts.
A continuación observemos que la energía reactiva; está fluyendo 80 var.
Hacia la izquierda. Hacia la impedancia Z, en tanto que están fluyendo 60 var.
Hacia la izquierda, saliendo de ella. Se deduce que Z está absorbiendo (80-60)=
20 var. Y que está energía crea un campo magnético.
Este ejemplo muestra que cuando se conectan wáttmetros y vármetros, a
uno y otro lado de un circuito o dispositivo eléctricos, se puede determinar la
energía real o reactiva, que produce o absorbe.
Figura 4.4
INSTRUMENTOS Y EQUIPO
Módulo de suministro de potencia
Módulo de resistencia
Módulo de inductancia
Módulo de capacitancia
Módulo de medición de CA
Módulo de medición de CA
Módulo de watt-metro trifásico
Conductores
Módulo de motor de inducción de rotor devanado
O bien
Módulo de motor de inducción de JA (opcional)
EMS 8821
EMS 8311
EMS 8321
EMS 8331
EMS 8425
EMS 8426
EMS 8446
EMS 9128
EMS 8231
EMS 8221
PROCEDIMIENTOS
Precaución. ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No se haga conexión alguna con la energía encendida!
Los experimentos siguientes comprenden una fuente trifásica, tres
voltímetros, tres amperímetros, un watt-metro trifásico y una carga trifásica
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Zona Xalapa.
balanceada, conectada en estrella. La fuente se toma de las terminales 1, 2, 3 del
suministro de energía, proporcionando un voltaje fijo de aproximadamente 208
volts.
1. Usando una carga de tres resistencias de 300Ω, conectados en estrella,
como se ve en la figura 4.5, mida E, I, W, Var y anote los resultado en la tabla 4.1.
Figura 4.5
2. Reemplace la carga resistiva por tres inductancias que tengan una
reactancia de 300 Ω, conectadas en estrella. Anote los resultados en la tabla 4.1.
Nota: Los conductores que vienen de la fuente deben estar conectadas a las
terminales 1, 2, 3 del watt metro varímetro, en el orden de secuencia de
fases. Si la secuencia de fases de la fuente de energía es 1-2-3, el varímetro
dará una lectura correcta, cuando las terminales 1, 2, 3 del suministro de
potencia estén conectadas a las terminales 1, 2, 3 del instrumento.
En este experimento, la lectura de vármetro debe ser positiva. Si es
negativa, la secuencia de fases es incorrecta y deben intercambiarse dos de los
conductores de la fuente.
3. Repita el procedimiento 2, usando tres capacitancias que tengan una
reactancia de 300Ω, conectadas en estrella. Anote los resultados en la tabla 4.1.
4. Repita el procedimiento 3, pero agregue tres resistencias de 300Ω
(conectadas en estrella), en paralelo con la carga capacitiva. Anote sus resultados
en la tabla 4.1. ¿Se afecta el potencial real al conectar y desconectar la carga
capacitiva?________________
¿Se afecta la energía reactiva al conectar y desconectar la carga
resistiva?___________
5. Repita el procedimiento 1, pero coloque la carga inductiva del
procedimiento 2 en paralelo con la carga resistiva. Anote los resistivos en la tabla
4.1. ¿Por qué se afecta ligeramente la energía real, cuando se conecta y
desconecta la carga inductiva?__________________________________
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6. ¿Cuándo se conecta y desconecta la carga resistiva, es afectada la potencia
reactiva?_______________________________________________
7. Repita el procedimiento 1, pero use una carga inductiva de 300Ω en
paralelo con una carga capacitiva de 300Ω todas conectadas en estrella. Anote
sus resultados en la tabla 4.1.
¿Está usted de acuerdo en que, prácticamente, la capacitancia está
proporcionando la mayor parte de la energía reactiva que requiere la
inductancia?_____________________
¿Estaría usted de acuerdo en que la capacitancia puede considerarse como una
fuente de energía reactiva?_______________________________________________
8. Repita el procedimiento 1, pero use un motor trifásico de inducción, sin
carga, en lugar de la carga resistiva. Anote sus resultados en la tabla 8.4.1
¿Absorbe el motor la energía real y la reactiva?______________________________
¿Qué realiza la energía real?___________________________________________
¿Qué realiza la energía reactiva?____________________________________
9. Sabiendo que la energía aparente, en volts-amperes (VA), está dada en la
expresión
√
Calcular la energía aparente VA, en la tabla 8.4.1
10. Sabiendo que la energía aparente de un circuito trifásico balanceado está
dada en la ecuación VA=EI√3, calcular esta energía y compárela con el
procedimiento 8.
Procedimiento
Carga
1
Resistiva
2
Inductiva
3
Capacitiva
4
ResistivaCapacitiva
5
ResistivaInductiva
6
CapacitivaInductiva
7
Motor de
inducción
E (V)
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I (A)
W
var
VA
EI√3
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Tabla 4.1
PRUEBA DE CONOCIMIENTOS.
1. Se conecta una carga eléctrica Z a las terminales de una fuente de 120
volts CA. Muestre la dirección del flujo de energía real y reactiva, si Z está
compuesta de a) una resistencia, b) una inductancia, c) una capacitancia, d) una
resistencia y una inductancia, e) una resistencia y una capacitancia, f) un motor
monofásico. Vea la figura 4.7
2. Calcule la energía real y la reactiva que proporciona la fuente monofásica,
en los dos circuitos que se muestran en la figura 4.7
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Figura 4.6
Figura 4.7
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Figura 4.8
3. Una fuente trifásica que tiene un voltaje línea a línea de 60KV alimenta una
carga resistiva, conectada en estrella, que tiene una impedancia de 100Ω por fase.
Calcule la energía real proporcionada._____________________________________
4. Explicar que significa afirmar que un inductor absorbe energía reactiva,
mientras que un capacitor la suministra.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
5. Una línea de emergía trifásica, mostrada esquemáticamente en la figura
4.9, proporciona energía real y reactiva como se da en la tabla 4.2. Calcular
la energía real y reactiva absorbida por la línea.
KW 1
Kvar1
KW 2
Kvar2
+100
+10
+95
+5
+100
+10
+95
-10
+100
-10
+95
-25
-100
+10
-105
+5
Line KW
Line Kvar
Tabla 4.2
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6. Una línea trifásica que opera con un voltaje línea a línea E, suministra
energía a una carga conectada en estrella, cuya impedancia es Z ohms por fase.
Demostrar que la energía total aparente P está dada en la ecuación.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Figura 4.9
omado del libro:
WILDI, THEODORE Y VITO MICHAELJ, EXPERIMENTOS CON EQUIPO ELÉCTRICO
LIMUSA, 6ta REIMPRESION, MÉXICO, 1987
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FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA.
ZONA XALAPA.
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
RESPONSABLE Mtro. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA.
NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA:
Líneas de transmisión
FECHA: _________________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 5
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
REGULACIÓN DE VOLTAJE DE UNA LÍNEA DE TRANSMISIÓN SIMPLE.
OBJETIVOS


Observa el flujo de potencia real y reactiva en una línea de transmisión
trifásica, con cargas, pasivas y conocidas.
Observar la regulación de voltaje en el extremo receptor, como una función
del tipo de carga.
EXPOSICIÓN
LINEAS DE TRANSMISIÓN
Una línea de transmisión que lleva potencia eléctrica disipa calor, debido a
la resistencia de sus conductores. Por lo tanto, actúa como una resistencia que, en
algunos casos, tiene muchos kilómetros de largo.
La línea de transmisión también funciona como una inductancia, debido a
que cada conductor está rodeado por un campo magnético, el cual también alarga
la longitud total de línea.
Por último, la línea de transmisión se comporta como un capacitor,
actuando los conductores como sus placas, más o menos separadas.
La resistencia, inductancia y capacitancia distribuidas uniformemente a lo
largo de una línea de y transmisión extendida en el campo magnético alrededor de
los conductores, lado a lado, con el campo eléctrico creado por la diferencia de
potencial entre ellos. Imagine una línea de transmisión que está constituida por
miles de resistores, inductores y capacitores elementales, como se muestra en la
figura 5.1
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Figura 5.1
En el trabajo de alta frecuencia, este es precisamente el circuito que tiene
que usarse para explicar el funcionamiento de una línea de transmisión.
Afortunadamente a las frecuencias bajas de 50 o 60 Hz, la mayoría de las líneas
se pueden simplificar de modo que abarque una inductancia, una resistencia y un
capacitor (a veces dos) por cada fase. En la figura 5.2 se muestra un arreglo de
este tipo.
Figura 5.2
En la figura 5.2, la inductancia L es igual a la suma de las inductancias de la
figura 5.1 y lo mismo se cumple para la resistencia R. La capacitancia C es igual a
la suma parcial de los capacitores que se ven en la figura 5.1. La inductancia L y la
capacitancia C, pueden reemplazarse por sus reactancias equivalentes XL y XC,
como se muestra en la figura 5.3.
Figura 5.3
Los valores relativos de R, XL, XC dependen del tipo de línea de
transmisión. Las líneas cortas, de bajo voltaje, como la de la instalación de una
casa, son principalmente resistivas las reactancias inductivas y capacitivas pueden
ser insignificantes (Figura 5.4-a).
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La línea de voltaje y longitud medios que operan, a 100 KV aproximadamente y
de varios kilómetros de longitud tendrán su resistencia y una reactancia
capacitivas insignificantes comparada con la reactancia inductiva.
Las líneas de este tipo presentan por medio de una sola reactancia XL,
como lo muestra la figura 5.4-b.
Finalmente, las líneas de voltaje muy alto que recorren muchos kilómetros,
tienen una reactancia inductiva y capacitiva apreciable y pueden designarse
mediante un circuito similar al de la figura 5.4-c.
La mayoría de las líneas de transmisión representan la figura 5.4-b o 5.4-c y
se logra un conocimiento amplio de su funcionamiento por medio de la inductancia
sencilla de la figura 5.4-b. Este circuito es el que se usará en este experimento.
Como algo interesante, las líneas típicas de 60 Hz. Tienen una reactancia
en serie de aproximadamente 0.8 ohm por milla por fase. La reactancia capacitiva
en derivación es alrededor de 200,000 ohms por milla (1.609 Km.).
Figura 5.4
INSTRUMENTOS Y EQUIPO
Módulo de suministro de potencia
EMS 8821
Módulo de resistencia
EMS 8311
Módulo de inductancia
EMS 8321
Módulo de línea de transmisión trifásica
EMS 8329
Módulo de capacitancia
EMS 8331
Módulo de medición de CA
EMS 8426
Módulo de watt-vármetro trifásico (2)
EMS 8446
Conductores
EMS 9128
Módulo de motor de inducción de rotor devanado (opcional) EMS 8231
O bien
Módulo de rotor de inducción de jaula de ardilla (opcional) EMS 8221
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PROCEDIMIENTOS.
Precaución. ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No se haga conexión alguna con la energía encendida!
1. Conecte los dos watt-vármetros en serie con la fuente trifásica de 208 V y
aplique una carga inductiva trifásica de 300Ω, conectada en estrella, como se
muestra en la figura 5.5. Debe tener cuidado especial al hacer las conexiones, de
manera que se aplique a los watt-vármetros la secuencia de fases adecuada.
Figura 5.5
Si los medidores se conectan de manera correcta, los dos watt-vármetros
deben dar una lectura positiva, cuando la llave de inversión de la polaridad está en
la posición (+). Si la lectura es negativa, la secuencia de fases es incorrecta y se
debe intercambiar dos de los conductores, ya sea a, b o c.
Nota: Aunque los dos medidores deben dar las mismas lecturas, el de la
izquierda puede dar una lectura ligeramente mayor, debida a la carga que
impone el medidor de la derecha.
W1=______________
Var1=______________
W2=______________
Var2=______________
2. Al usar la fuente de voltaje variable de CA, conecte el circuito que se
muestra en la figura 8.5.6 y ajuste la impedancia de la línea de transmisión a 120
ohms. Conecte una carga inductiva de 300 ohms, en estrella, y aplique la
potencia. Todos los medidores deben dar una lectura positiva, si sus llaves de
polaridad están en la posición de (+). Si las lecturas no son positivas, revise sus
conexiones con su secuencia de fases. Ahora se procederá con el experimento,
usando el circuito de la figura 8.5.6
3. Con la línea en circuito abierto, ajuste el voltaje de la fuente, de modo que
el voltaje línea a línea E1 sea de 150 Volts. (Mantenga este voltaje constante
durante el resto del experimento). Mida E1, W 1, var1, y E2, W 2, var2 y anote los
valores en la tabla 8.5.1
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Figura 5.6
4. Conecte una carga inductiva trifásica de 300 ohms por fase, tome las
lecturas y anótelas en la tabla 5.1
5. Aplique una carga resistiva trifásica de 300 ohms por fase, tome las lecturas
y anote los valores en la tabla 5.1.
6. Aplique una carga capacitiva trifásica de 300 ohms por fase, tome las
lecturas y anote los valores en la tabla 5.1.
7. Conecte un motor de inducción trifásico al extremo receptor de la línea,
tome las lecturas y anote los valores e la tabla 5.1.
8. Ponga en corto circuito el extremo de la carga de la línea de transmisión,
tome las lecturas y anote los valores en la tabla 5.1.
9. Calcule la potencia real y reactiva que absorbe la línea de transmisión, en
los procedimientos 4-4, 4-5, 4-6 y anote los valores en la tabla 5.1
10. Calcule la regulación de voltaje de la línea de transmisión a partir de la
fórmula:
En la cual E0 es el voltaje del circuito abierto y EL es el voltaje bajo carga,
ambos en el extremo de la carga (o receptor). Anote sus resultados en la tabla 5.1.
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Experimento
N°:
Carga
E1
(V)
4-3
Circuito
abierto
150
4-4
Inductiva
150
4-5
Resistiva
150
4-6
Capacitiva
150
4-7
Motor
150
4-8
Corto
circuito
150
W1
(W)
Var1
(Vars)
E2
(V)
W2
(W)
Var2
(Vars)
Zona Xalapa.
WATTS
de línea
Vars
de
línea
Regulación
%
Tabla 5.1.
PRUEBA DE CONOCIMIENTOS.
1. Se conecta una línea de transmisión trifásica que tiene una reactancia de
120 ohms por fase, a una carga conectada en estrella, cuya resistencia es de 160
ohms por fase. Si el voltaje de la fuente es 70 KV línea a línea, calcular:
a) El voltaje línea a neutro por fase__________________________________
____________________________________________________________________
b) La corriente de línea por fase________________________________________
____________________________________________________________________
c) La potencia real y reactiva suministrada a la carga_____________________
____________________________________________________________________
d) La potencia real y reactiva que absorbe la línea ________________________
_____________________________________________________________________
e) El voltaje línea a línea en la carga____________________________________
_____________________________________________________________________
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f) La caída de voltaje por fase en la línea_______________________________
____________________________________________________________________
g) La potencia total aparente suministrada por la fuente ___________________
____________________________________________________________________
h) La potencia total, real y activa, suministrada por la fuente _______________
____________________________________________________________________
2. Una línea de transmisión, que tiene 500 kilómetros de longitud, tiene una
reactancia de 240 ohms por fase y una capacitancia línea neutro de 600 ohms por
fase. Su circuito equivalente por fase puede ser aproximado mediante el circuito
que se muestra en la figura 5.7. Si el voltaje línea a línea en el extremo transmisor
T es de 330 KV, ¿Cuál es el voltaje línea a línea en el extremo receptor R, cuando
está desconectada la carga?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Figura 5.7
Calcular la potencia reactiva de la fuente en Kvar. ¿Esta potencia es suministrada,
o absorbida, por la fuente?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Tomado del libro:
WILDI, THEODORE Y VITO MICHAELJ, EXPERIMENTOS CON EQUIPO ELÉCTRICO
LIMUSA, 6ta REIMPRESION, MÉXICO, 1987
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FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA.
ZONA XALAPA.
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RESPONSABLE Mtro. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA.
NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA:
Líneas de transmisión
FECHA: _________________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 6
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
ÁNGULO DE FASE Y CAÍDA DE VOLTAJE ENTRE TRANSMISOR Y
RECEPTOR.
OBJETIVOS



Regular el voltaje del extremo receptor.
Observar el ángulo de fase entre los voltajes en el extremo transmisor y el
receptor de la línea de transmisión.
Observar la caída de voltaje, cuando los voltajes del extremo transmisor y
receptor tienen la misma magnitud.
EXPOSICIÓN
En el experimento anterior se vio que una carga resistiva o inductiva, en el
experimento de una línea de transmisión, produce una caída de voltaje muy
grande, que no se toleraría bajo condiciones prácticas. Los motores, relevadores y
luces eléctricas solo trabajan en condiciones estables de voltaje, cercanas al
potencial para el cual están diseñados estos dispositivos.
Por lo tanto, se debe regular el voltaje en el extremo receptor de la línea de
transmisión, de modo que se mantenga tan constante como sea posible. Un
procedimiento que puede resultar positivo, es conectar los capacitores al final de
la línea, por que como se vio en el experimento anterior, estos capacitores elevan
el voltaje considerablemente. De hecho esta es una manera mediante la cual se
regula el voltaje del extremo receptor, en algunos ejemplos prácticos. Los
capacitores estáticos se conectan y desconectan durante el día, y se ajusta su
valor para mantener constante en el extremo receptor.
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Para cargas puramente inductivas, los capacitores deben entregar potencia
reactiva igual a la consumida por la carga inductiva. Esto produce un efecto de
resonancia en paralelo a la cual, de hecho, la potencia reactiva que requiere la
inductancia la suministra la capacitancia, no así la línea de transmisión. No es fácil
calcular la potencia reactiva, que los capacitores deben suministrar, con el fin de
regular el voltaje de las cargas resistivas.
En este experimento, se determinara la potencia reactiva por
aproximaciones ajustando, los capacitores hasta que el voltaje en el extremo
receptor sea igual al voltaje en el extremo transmisor.
Finalmente, para las cargas que consumen tanto potencial real como
reactiva (que son las más comunes) los capacitores deben ser tales que
compensen primero, la componente inductiva de la carga y, segundo, la
componente resistiva.
INSTRUMENTOS Y EQUIPO.
Módulo de suministro de potencia
Módulo de resistencia
Módulo de línea de transmisión trifásica
Módulo de capacitancia
Módulo de medición de ca
Watt-varímetro trifásico (2)
Medidor de ángulo de fase
Conductores
EMS 8821
EMS 8311
EMS 8329
EMS 8331
EMS 8426
EMS 8446
EMS 8451
EMS 9128
PROCEDIMIENTOS
Precaución. ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No se haga conexión alguna con la energía encendida!
1. Ajuste la impedancia de la línea de transmisión a 120 Ω y conecte los
voltímetros y watt-varímetros como se indica en la figura 6.1. Durante el curso del
experimento se modificará la carga. El circuito se debe conectar a la fuente
trifásica de voltaje variable.
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Figura 6.1
2. Usando una carga resistiva trifásica, ajuste E1 a 200volts y manténganlo
constante por el resto del experimento. Aunque la carga resistiva por pasos,
manteniendo balanceadas las tres fases. Tome las lecturas de E1, W 1, var1, E2,
W2, var2 y el ángulo de fase entre E1 Y E2.
Nota: se elige E1 como el voltaje de referencia para el medidor del ángulo de
fase.
Anote los resultados en la tabla 1 y trace, en la figura 2, una gráfica de E2
como una función de la potencia de carga W 2 en watts.
Sobre esta curva, marque el ángulo de fase correspondiente a las diversas cargas
reales de potencia W 2.
3. Ahora conecte una carga capacitiva trifásica balanceada, en paralelo con la
carga resistiva. Repita el procedimiento 2, pero para cada carga resistiva ajuste la
carga capacitiva de modo que el voltaje de la carga E 2, esté tan próximo como sea
posible a 200 volts. (E1 debe mantenerse constante a 200 volts.) anote los
resultados en la tabla 2.
Trace una gráfica de E2 como una función de W 2 y sobrepóngala a la gráfica
anterior, que trazo en el procedimiento 2. Note que la adicción de los capacitores
estáticos han producido un voltaje mucho más constante y, la potencia W 2 que se
envía ha aumentado.
Sobre esta curva, marque el ángulo de fase entre E 2 y E1, así como la potencia
reactiva var2 que usaron los ajustes individuales de cargas resistivas.
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REGULACIÓN DE VOLTAJE CON CARGA RESISTIVA
Procedimiento 2.
R (Ω)
E1 (V)
W1 (W)
Var1 (Var)
E2 (V)
W2 (W)
Var2 (Var)
Ángulo (°)
∞
1200
600
400
300
240
200
171.4
Tabla 6.1
Figura 6.2
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4. En este procedimiento se observará una caída de voltaje considerable, a lo
largo de una línea de transmisión, aun cuando los voltajes E 1 y E2, en los
extremos transmisor y receptor tengan igual magnitud. ¿Cómo es posible
tener una caída de voltaje, cuando los voltajes en los dos extremos son
iguales? La respuesta es que la caída se debe al ángulo de fase entre los
dos voltajes.
Usando el circuito que se muestra en la figura 6.3, ajuste la resistencia de
carga por fase a 171.4 Ω y, con E1=200 volts, ajuste la reactancia capacitiva hasta
que el voltaje de carga esté tan cerca como sea posible a 200 V. Mida E 1, W 1,
var1, E2, W 2, var2, E3 y el ángulo de fase entre E1 y E2.
E1=_________________
E2=_________________
E3=_________________
W2=_________________
W1= _________________
var2=_________________
Var1=_________________
Ángulo de fase=_________________
5. Calcule el voltaje, la corriente, la potencia real y la potencia reactiva, por
fase, usando los resultados del procedimiento 4. Trace un diagrama de fasores de
los voltajes en el extremo transmisor y en el receptor, verifique la caída de voltaje,
contra el valor medido. (Ver el cálculo de muestra al final de la práctica).
REGULACIÓN DE VOLTAJE CON CARGA RESISTIVA
R (Ω)
E1 (V)
W1 (W)
Var1 (Var)
E2 (V)
W2 (W)
Var2 (Var)
Ángulo (°)
Procedimiento 3.
∞
1200
600
400
300
240
200
171.4
Tabla 6.2
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Figura 6.3
CÁLCULO DE MUESTRA.
Para comprender los resultados del procedimiento 4, se elaborará un
análisis breve suponiendo las lecturas siguientes.
E1= 300 V
E2= 300 V
W1= +600 W
W2= +510 W
Var1= +170 Var.
Var2= -280 Var.
Ángulo de fase= 48° de atraso.
Primero se reducirán todos los voltajes y potencias a una base por fase,
suponiendo una conexión en estrella. Como E1 y E2 son los voltajes línea a línea,
los voltajes línea a neutro correspondientes son √3 veces menores.
La potencia real W 2 es menor que W 1, en virtud de las pérdidas
línea de transmisión.
en la
Además, la fuente está entregando 170 Var hacia la derecha, mientras que
la carga (debido al signo negativo) está enviando 280 Var hacia la izquierda.
Como resultado, la línea de transmisión está absorbiendo (170-280)=450
Var
Las potencias real y reactiva por fase son 1/3 de los valores indicados
arriba; por lo tanto, los valores por fase son los siguientes:
√
√
√
√
E3……= 140 V
Ángulo de fase = 48° de atraso
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Figura 4.
Si se atrasa el fasor E2 3,48 grados detrás del fasor E1√3, puede medirse a
escala la longitud del vector (E1/√3)- (E2/√3). S e encuentra que es el de 141 volts,
lo cual está muy cercano a la caída de voltaje medido, E3, en la línea.
La potencia reactiva recibida por la línea (por fase) es: (93+57)=150 var.
La potencia consumida por la línea, debido a su resistencia, es (200-170)=30
Watts.
La potencia aparente absorbida por la línea es √
Dado que el voltaje a través de una de las líneas es de 141 volts, la corriente en la
línea debe ser:
Por supuesto, pudo haberse medido esta corriente directamente, pero basta una
medición de la potencia real y reactiva y conocer los voltajes para poder calcular
todo acerca de la línea.
Cálculos del procedimiento 5.
Tomado del libro:
WILDI, THEODORE Y VITO MICHAELJ, EXPERIMENTOS CON EQUIPO ELÉCTRICO
LIMUSA, 6ta REIMPRESION, MÉXICO, 1987
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FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA.
ZONA XALAPA.
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RESPONSABLE Mtro. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA.
NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA: Motores y Generadores de Corriente Alterna FECHA: ______________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 1
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Y CONSTRUCCIÓN DEL GENERADOR DE
CORRIENTE ALTERNA.
OBJETIVOS
 Conocer las leyes que rigen el funcionamiento de un alternador.
Estudiar la generación de la onda de voltaje y partes principales de un generador
.
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.
Ley de Oersted:
Ley de Faraday:
Ley de Lenz:
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Definición de un generador de CA:
Un generador se rige bajo la regla de Fleming de la mano: ___________________
Haga un diagrama y explique dicha regla:
Dibuje un esquema básico de un generador donde se incluya un par de polos, una
espira y una corriente:
Dibuje la gráfica de la onda senoidal en un generador de CA de 2 polos y
posteriormente, explique qué sucede de 0 a π/2, de π/2 a π, de π a 3/2 π y de 3/2
π a 2 π.
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Diagrama
Explicación 0 a π/2:
Diagrama
Explicación π/2 a π:
Diagrama
Explicación π a 3/2 π:
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Diagrama
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Explicación 3/2 π a 2 π:
Partes principales de un generador de CA:
Mencione las máquinas motrices que pueden mover un generador de CA:
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Mencione los tipos de pérdidas que se presentan en un generador de CA:
Conclusiones
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PRÁCTICA No. 2
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
El ALTERNADOR TRIFÁSICO.
OBJETIVOS


Obtener la curva de saturación del alternador sin carga.
Obtener las caracteristicas de cortocircuito del alternador.
EXPOSICIÓN
Los términos generador de corriente alterna, generador síncrono, alternador
síncrono, son comúnmente usados en los libros de ingeniería. Debido a que los
generadores síncronos son más comúnmente usados en generadores de
inducción, el término alternador es usado con frecuencia y tal como lo aplicamos
aquí, nos referimos al alternador síncrono.
Los alternadores son las fuentes de energía eléctrica más importantes, éstos
generan voltaje de CA cuya frecuencia depende enteramente de la velocidad de
rotación. El valor del voltaje generado depende de la exitación de CD, de la
velocidad de rotación y del factor de potencia de la carga.
Al incrementar la excitación de campo de CD de un alternador y al mantener su
velocidad constante, el flujo magnético y el voltaje de salida se incrementarán en
proporción directa a la corriente. Sin embargo, con incrementos progresivos en la
corriente de campo, el flujo alcanzará eventualmente un valor sufucientemente
elevado para saturar el hierro en el alternador.
La saturación en el hierro significa que habrá incremento más pequeño en el flujo
para un incremento dado en la corriente de CD de campo. Debido a que el voltaje
generado está directamente relacionado con la intensidad del flujo magnético,
puede ser usado como medida del grado de saturación. Las tres fases del
alternador están mecánicamente espaciados a intervalos iguales una de otra, y
por lo tanto, los voltajes generados respectivamente no están en fase, están
desplazados uno de otro 120° grados eléctricos.
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Cuando un alternador que está entregando voltaje nominal es puesto súbitamente
en cortocircuito, empezarán a fluir corrientes elevadas. Sin embargo, estas
corrientes bajan a valores seguros si el cortocircuito se mantiene.
INTRUMENTOS Y EQUIPO.
DESCRIPCIÓN
Voltímetro de CA
Motor de inducción jaula de ardilla
Módulo de conexiones del motor jaula de ardilla
Motor/ generador síncrono
Módulo de conexiones del motor / generador sínmcrono
Voltimetro de CD
Amperimetro de CA
Módulo de sincronización
Fuente trifásica de poder
Cables de conexión
Acoplador
Modelo
8426-10
8503
8504
8507
8508
8513
8514
8518
8525
8550
8943
PRECAUCIÓN.
Recuerde que son manejados altos voltajes en este experimento , por su bien y el
del equipo, siga todas las medidas de seguridad del laboratorio.
1. Conecte el motor de jaula de ardilla y el motor / generador síncrono a sus
respectivos módulos de conexión.
2. Conecte el circuito de la figura 2.1
a) El motor de jaula de ardilla será usado para mover al alternador. Su
velocidad será asumida como constante. Observe que el motor jaula de
ardilla está conectado a la salida fija de 208 V de la fuente de alimentación.
El rotor del alternador es conectado a la salida variable (0-120 V CD).
b) Abra el interruptor de exitación del motor / generador síncrono
c) Asegúrese que el control de voltaje de la fuente esté en cero.
Figura 2.1
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3.- Encienda la fuente de alimentación. El motor debe funcionar.
a) Ponga momentáneamente la escala de los voltímetros en 100 V. Con excitación
cero mida y anote:
E1=______________ Vc-a E2=______________ Vc-a E3=______________ Vc-a
b) Explique por qué se genera voltaje sin excitación de CD.
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
4.- Cierre el interruptor de excitación del motor / generador síncrono.
a) Gradualmente incremente la excitación de CD de cero a 0.2 A CD usando el
control de voltaje de la fuente.
b) Mida y anote en la tabla 2.1 E1, E2 Y E3.
c) Repita (a) y (b) para cada una de las corrientes listadas en la tabla.
d) Baje a cero el voltaje y desconecte la fuente.
IF (A)
E1 (V)
E2 (V)
E3 (V)
Voltaje promedio
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
Tabla 2.1
5. Calcule y anote en la tabla el voltaje promedio para cada corriente.
6. Encienda la fuente de alimentación y ajuste la excitación de CD hasta que E1
marque 208 Vc-a y mida:
E2=______________ Vc-a E3=______________ Vc-a
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a) Apague la fuente sin tocar el control de ajuste de voltaje.
b) Baje a cero el voltaje y desconecte la fuente:
c) Encienda la fuente mida y anote:
E1-4=_____________ Vc-a E2-5=_____________ Vc-a E3-6=_____________ Vc-a
d) Baje a cero el voltaje y desconecte la fuente.
e) Compare los resultados con los obtenidos al inicio del paso 6 y diga si
corresponden con lo que encontraría en una fuente trifásica normal.
Si____ no____
7. Conecte el circuito de la figura 2.2
a) Ponga el interruptor de sincronización en posición abierta.
b) Encienda la fuente de poder y ajuste la excitación de CD hasta que E 1= 208
Vca. El motor debe estar funcionando y las tres lámparas en el módulo de
sincronización deben estar encendidas.
c) Mida y anote la corriente de excitación de CD.
If =_____ Ac-d
d) Aplique el cortocircuito al alternador cerrando el interruptor
sincronización y observe el comportamiento de la corriente II.
e) ¿A qué valor de pico subió I1?________________
f) ¿A qué valor final llegaron If e I1?________________
g) Baje a cero el voltaje y desconecte la fuente de poder.
de
Figura 2.2
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PRUEBA DE CONOCIMIENTOS.
1.
a)
b)
c)
Trace los valores de voltajes promedio de la tabla 2.1 en la figura 2.3
Dibuje una curva a través de los puntos.
¿Hasta qué voltaje es la curva más o menos en línea recta?____________
¿Dónde diría usted que está el valor del codo de la curva de saturación?
________________
d) Explique por qué el voltaje se incrementa rápidamente mientras se
incrementa la corriente de CD.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
________________________________________________________________
2. Comente las razones para no operar el alternador cerca del codo de
saturación de la curva.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Figura 2.3
Tomado del libro:
WILDI, THEODORE Y VITO MICHAELJ, EXPERIMENTOS CON EQUIPO ELÉCTRICO
LIMUSA, 6ta REIMPRESION, MÉXICO, 1987
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PRÁCTICA No. 3
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
EL ALTERNADOR CON CARGA
OBJETIVOS


Determinar las características de regulación de voltaje del alternador con
cargas resistivas, inductivas y capacitivas.
Observar el efecto de cargas desbalanceadas en el voltaje de salida.
EXPOSICIÓN
El voltaje de salida de un alternador depende esencialmente del flujo
magnetico total en el entrehierro. Cuando no tiene carga, este flujo es establecido
y determinado exclusivamente por la exitación de CD.
Cuando está bajo carga, el flujo del entrehierro es determinado por los
ampere-vueltas del rotor y del estator. El retraso puede ayudar u oponerse a la
fuerza magnetomotriz (FMM) del rotor dependiendo del factor de potencia de la
carga. Por lo tanto, podemos decir que los factores de potencia adelantados
ayudan al rotor y los atrasados se oponen a él.
Debido a que la FMM del estator tiene un efecto importante sobre el flujo
magnético, la regulación de voltaje de los alternadores es algo pobre y la corriente
de cd de campo debe ser continuamente ajustada para mantener el voltaje
constante bajo condiciones variables.
Si una fase de un alternador trifasico se sobrecarga, su voltaje decrecerá
debido a las pérdidas IR e IXL en el debanado del estator. Esta caída de voltaje no
puede compensarse modificando la corriente de campo de CD debido a que los
voltajes de las otras dos fases serán cambiados también. Por lo tanto, es esencial
que los alternadores trifásicos no tengan cargas muy desbalanceadas.
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INSTRUMENTOS Y EQUIPO
Descripción
Voltímetro de ca
Motor / generador de cd
Módulo de conexión del motor/generador de cd
Motor / generador síncrono
Módulo de conexiones del motor/generador síncrono
Módulo de resistencia variable (3)
Módulo de inductancia variable (3)
Módulo de capacitancia variable (3)
Volt amperímetro de CD
Amperímetro de CA
Reóstato de campo (2)
Fuente trifásica de poder
Cables de conexión
Tacómetro eléctrico (2KW)
Acoplador
Modelo
8426-10
8501
8502
8507
8508
8509
8510
8511
8513
8514
8524
8525
8550
8930
8943
PRECAUCIÓN
Recuerde que son manejados altos voltajes en este experimento, por su bien
y el del equipo, siga todas las medidas de seguridad del laboratorio.
1.a) Conecte el motor/generador de cd y el motor / generador síncrono a sus
respectivos módulos de conexión y acóplelos.
b) Instale el tacómetro eléctrico en una de las dos máquinas.
2. Conecte el circuito de la figura 3.1.
a) Observe que la carga resistiva balanceada está conectada en estrella a la
salida trifásica del alternador.
b) Observe que el motor serie de cd está conectado a la salida de 0-120 Vc-d.
c) Note que el rotor del alternador está conectado a la salida fija (120 Vc-a) a
través de dos reóstatos de campo en serie.
d) Cierre el interruptor de excitación del alternador.
e) Note que el voltímetro de c-a está conectado a través del devanado 3-6 del
estator del alternador a través del amperímetro de c-a.
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Figura 3.1
3. Ponga los reóstatos de campo del alternador en su posición completa en el
sentido de las manecillas del reloj (resistencia máxima).
a) Asegúrese de que en control de voltaje de la fuente de alimentación está en
cero.
b) Ajuste cada módulo de resistencia para una resistencia de 30 Ω.
4. Encienda la fuente de alimentación y usando su tacómetro eléctrico ajuste la
salida de voltaje de cd para una velocidad del motor de 1800 rpm.
NOTA: Esta velocidad debe mantenerse constante por el resto de esta práctica.
a) Ajuste la excitación de cd del alternador hasta que el voltaje de salida E1
sea 120 V ca. Mida y anote:
I1=_______________ Ac-a
If=_______________ A cd
b) Abra los interruptores de las resistencias de carga para no tener carga en el
alternador y mida los siguientes valores a 1800 rpm.
E1=_______________ Vc-a
If=_______________ A cd
c) Baje a cero el voltaje y desconecte la fuente.
d) Calcule la regulación del alternador con carga resistiva.
RV=
x 100
REG= _______________________________________________________
__________________________________________________________________
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__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
5. Usando los módulos de inductancia variable reemplace la carga del alternador.
a) Ajuste la reactancia a 30 Ω inductivos.
b) Repita el paso 4 y anote:
I1=_______________ Ac-a
I f=_______________ Ac-d
c) Mida los siguientes valores sin carga.
E1=_______________ Vc-a
I f=_______________ Ac-d
d) Baje a cero el voltaje y desconecte la fuente.
e) Calcule la regulación del alternador con carga inductiva.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
f) Con carga inductiva. ¿Se opone o ayuda al rotor la FMM?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
6.a) Usando los módulos de capacitancia variable reemplace la carga del
alternador. Ajuste la reactancia a 30 Ω capacitivos.
b) Repita el paso 4 y anote los siguientes valores a carga completa.
I1=_______________ Ac-a
I f=_______________ Ac-d
c) Mida los siguientes valores sin carga.
E1=_______________ Vc-a
I f=_______________ Ac-d
d) Baje a cero el voltaje y desconecte la fuente.
e) Calcule la regulación del alternador con carga capacitiva.
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__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
f) Con carga capacitiva. ¿Se opone o ayuda al rotor la FMM?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
7. Con una reactancia capacitiva de 120 Ω por fase encienda la fuente de
alimentación y ajuste la velocidad del motor a 1800 rpm.
a) Ajuste la excitación de cd del alternador hasta que E1=120 Vc-a.
b) Cambie sin carga el rango del amperímetro a 10 A e incremente la carga
capacitiva poniendo cargas de 60 Ω capacitivas en paralelo y describa lo que
sucede.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
c) Incremente más carga capacitiva poniendo otra reactancia adicional de 60 Ω a
través de cada módulo y describa lo que pasa.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
d) Baje a cero el voltaje y desconecte la fuente de alimentación.
e) Explique el fenómeno que observó.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
8. Conecte el circuito mostrado de la figura 3.2 y observe que sólo una fase del
alternador tiene carga.
a) Encienda la fuente de alimentación y ajuste el reóstato del motor para una
velocidad de 1800 rpm.
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b) Ajuste la excitación de cd del motor hasta que E1= 208 Vc-a, mida y anote los
otros dos voltajes de fase:
E2=_______________ Vc-a
E3=_______________ Vc-a
c) Desconecte la fuente sin tocar la perilla de control de voltaje.
d) Vuelva a conectar los tres voltímetros de c-a para que midan los voltajes a
través de cada uno de los tres devanados del estator.
Figura 3.2
e) Encienda la fuente de alimentación, mida y anote los voltajes de fase:
E1-4=___________ Vc-a E2-5=_____________ Vc-a E3-6=___________ Vc-a
f) Baje a cero el voltaje y desconecte la fuente de alimentación.
g) ¿Produjo la carga monofásica un desbalanceo grande?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
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PRUEBA DE CONOCIMIENTOS
1. Explique por qué el voltaje de salida del alternador se incrementa con carga
capacitiva.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2. ¿Sería peligroso conectar un alternador a una línea de transmisión larga si la
línea se comporta como un capacitor? Explique
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
3. El rotor de un alternador a una potencia nominal disipa más calor a una carga
con factor de potencia bajo (atrasado) que con una de factor de potencia alto.
Explique.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
4. Explique por qué es importante para CFE que los grandes usuarios mantengan
un factor de potencia de 0.9 atrasado como mínimo.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
5. Si un consumidor conecta una carga monofásica grande a una línea trifásica,
entonces todos los demás usuarios de la línea tendrán potencia trifásica
desbalanceada aun cuando sus cargas sean balanceadas, explique esto:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Tomado del libro:
WILDI, THEODORE Y VITO MICHAELJ, EXPERIMENTOS CON EQUIPO ELÉCTRICO
LIMUSA, 6ta REIMPRESION, MÉXICO, 1987
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PRÁCTICA No. 4
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
SINCRONIZACIÓN Y POTENCIA DEL ALTERNADOR.
OBJETIVOS
 Aprender a sincronizar un alternador con un sistema de potencia eléctrico.
 Observar el efecto de la excitación de cd sobre la potencia entregada por
un alternador.
 Observar el efecto de la potencia entregada por un alternador en el par de
movimiento primario.
EXPOSICIÓN
La frecuencia de un sistema eléctrico de potencia es establecida por la
velocidad de rotación de muchos alternadores grandes, todos interconectados a la
red. La inercia colectiva y la potencia de estos generadores es tan grande que no
existe una carga o perturbación que sea lo suficientemente grande para cambiar
su velocidad de rotación. La frecuencia de un sistema eléctrico de potencia es por
tanto remarcablemente estable.
Un alternador sólo puede entregar potencia a un sistema de potencia
existente si éste opera a la misma frecuencia. El que ambos operen a la misma
frecuencia no es tan dificil de lograr como pareciera, porque fuerzas automáticas
tienen lugar cuando el alternador es conectado a un sistema existente que lo
hacen mantener su frecuencia constante.
La sincronización de un alternador a un sistema grande o “bus infinito” es
como acoplar un engrane pequeño con uno muy grande. Si los dientes de ambos
engranes están propiamente sincronizados al momento del contacto, el
acoplamiento será suave. Pero si los dientes de ambos tienen contacto en un
momento crítico, éstos chocarán ocacionando daño al engrane pequeño.
La sincronización suave de un alternador significa primero que su
frecuencia debe ser la misma que la de la fuente, también que la secuencia de
fase (o rotación ) debe ser la misma.
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Volviendo a la analogía de los engranes, la siguiente cuestión sería que el diente
de un engrane enclave en el espacio entre dientes del otro engrande. En términos
eléctricos, el voltaje del alternador debe estar en fase con el voltaje de la fuente de
alimentación.
Finalmente, cuando se sincronizan dos engranes siempre se escogen
profundidades de dientes en el piñón que sean compatibles con el engrane
maestro. Eléctricamente, la amplitud de voltaje de alternador debe ser igual a la
amplitud de voltaje de la fuente. Con estas condiciones cumplidas, el alternador es
perfectamente sincronizado a la red y el interruptor entre ellos puede cerrarse.
Excluyendo a los alternadores portátiles o los que son manejados por máquinas
móviles operando en áreas remotas o que tiene usos de emergencia, los
alternadores de uso común alimentan a grandes redes de distribución donde el
voltaje y la frecuencia han sido establecidos por otros generadores operando en
mi sistema. El voltaje y frecuencia existentes en este bus infinito no pueden ser
cambiados añadiendo otro alternador.
El alternador entrante tendrá un flujo constante en su entrehierro debidos al voltaje
y a la frecuencia del bus infinito. El flujo es normalmente producido por la corriente
de cd del rotor y/o las corrientes del estator. Si la corriente de cd es menor que la
necesaria para producir el flujo nominal, el estator debe suministrar el flujo
restante tomando potencia reactiva atrasada de la línea.
Recíprocamente, si la corriente del rotor es mayor que la requerida para producir
el flujo, del estator tomará potencia reactiva adelantada de la línea y se
comportará como un capacitor visto desde la línea.
Cuando la excitación de cd de un alternador que está “sujeto” a un bus infinito sólo
puede causar que intercambie más o menos potencia reactiva con dicho bus.
Un alternador sólo puede entregar potencia activa (watts) a un bus infinito
forzando a su rotor a moverse delante de su posición normal de no carga. Se debe
aplicar un par mecánico para que dicho avance del rotor pueda ocurrir y
mantenerse. El par multiplicado por la velocidad es una medida de la potencia
mecánica que el alternador recibe y por tanto, la potencia eléctrica que éste
entrega. Está claro entonces, que la fuente de movimiento primario debe
proporcionar un par al rotor. A mayor par aplicado, será mayor la potencia activa
entregada por el alternador hasta que éste alcance su capacidad límite.
Un alternador puede deslizarse suavemente hasta su operación como motor
síncrono cuando el movimiento primario deje de aplicarle par. De hecho, un
alternador (operando como motor síncrono fuera del bus infinito) puede entregar
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potencia mecánica a su máquina impulsadora primaria. Por ejemplo, un alternador
que es movido por una turbina hidráulica puede de una manera ordinaria
convertirse en un motor síncrono moviendo a la turbina hidráulica como una
bomba de agua.
INSTRUMENTOS Y EQUIPO.
Descripción
Voltímetro de ca
Motor / generador de cd
Módulo de conexión del motor / generador de cd
Motor / generador síncrono
Módulo de conexiones del motor/ generador síncrono
Volt amperímetro de CD
Amperímetro de CA
Wattímetro trifásico
Varímetro trifásico
Módulo de sincronización
Reóstato de campo (2)
Fuente trifásica de poder
Cables de conexión
Tacómetro eléctrico (2kw)
Acoplador
Modelo
8426-10
8501
8502
8507
8508
8513
8514
8515
8516
8518
8524
8525
8550
8930
8943
PRECAUCIÓN
Recuerde que son manejados altos voltajes en este experimento, por su bien
y del equipo, siga todas las medidas de seguridad del laboratorio.
1. a) Conecte el motor/generador de cd y el motor/generador síncrono a sus
respectivos módulos de conexión y acóplelos.
b) Instale el tacómetro eléctrico en una de las dos máquinas.
2. Conecte el circuito de la figura 4.1
a) Noté que la salida del alternador está conectada atreves del watímetro, el
varímetro y el interruptor de sincronización a la salida fija de 208 Vc-a (terminales
1, 2 y 3).
b) Observe que el rotor del alternador está conectado a la salida fija 120 V cd.
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c) Observe que el motor shunt de cd está conectado a la salida variable 0-120 V
cd (7 y N).
Figura 4.1
3. a) ponga el reóstato de campo de un motor de cd en su posición extrema en el
sentido contrario de las manecillas del reloj (resistencia mínima).
b) ponga el reóstato de campo del alternador en su posición extrema en el sentido
del reloj (máxima resistencia).
c) Asegúrese de que el interruptor de sincronización está en posición abierta.
d) Abra el interruptor de circuito de excitación del alternador.
e) Asegúrese que el control de voltaje de la fuente esté en cero.
4. Enciende la fuente de alimentación y ajuste la salida de cd variable de la fuente
a 120 V cd (use el medidor de la fuente para ello en posición 7-N).
a) Usando el tacómetro eléctrico, ajuste el reóstato de campo del motor de cd para
una velocidad de 1800 rpm.
b) Mida el voltaje E2=_____________ Vc-a.
c) Cierre el interruptor de excitación del alternador.
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d) Ajuste la excitación de cd del alternador hasta que el voltaje de salida del
alternador E1=E2.
NOTA: Estos voltajes deben mantenerse iguales por el resto del experimento.
e) Las tres lámparas de sincronización deben estar en encendido y apagado.
5. Cuidadosamente ajuste la velocidad del motor hasta que la frecuencia de
encendido y apagado se baja.
a)
¿Se
encienden
y
apagan
lámparas?___________________.
al
mismo
tiempo
las
tres
b) Si no es así, la secuencia de fase es incorrecta. Apague entonces la fuente de
alimentación e intercambie cualquier par de terminales del estator del alternador.
c) Cuidadosamente ajuste la velocidad del motor hasta que las tres lámparas se
apaguen y enciendan lentamente. La frecuencia del alternador está entonces
cerca de la frecuencia de la compañía de energía.
d) Cuando todas las luces están completamente apagadas quiere decir que los
voltajes del alternador y de la fuente están en fase. En cambio, cuando las luces
están completamente encendidas quiere decir que los voltajes del alternador y la
fuente están 180° fuera de fase (a esta condición se le llama "diente-diente" y el
interruptor de sincronización nunca debe ser cerrado bajo esta condición.
e) Asegúrese de que los voltajes E1 y E2 son iguales, si no es así, vuelva a ajustar
la excitación de cd del alternador.
6. Cierre el interruptor de sincronización cuando las tres lámparas estén
completamente apagadas y observa el comportamiento de la corriente I 1.
7. Cuidadosamente ajuste la excitación de cd del alternador así como la velocidad
del motor hasta que el watímetro y varímetro indiquen cero.
Mida y anote lo siguiente:
E1=____________Vc-a
I1=____________Ac-a
If =______________Ac-d
El alternador está ahora flotando en la línea de potencia, no está recibiendo ni
entregando potencia.
8. Lentamente incremente sólo la excitación de cd del alternador (sentido contrario
del reloj) hasta que I1= 2.5 A ca. Mida y anote:
E1=_____________Vc-a
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If =_____________A cd
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P=______________W
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Q=______________VAR
a) ¿Está la potencia reactiva siendo absorbida o entregada por el alternador?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
b) Calcule la potencia aparente entregada por el alternador y el factor de potencia
de ésta.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
c) ¿A qué potencia afectó el incremento en la excitación de cd principalmente?
_________________________________________________________________
9. Ajuste de nuevo el varímetro y el watímetro de modo que indiquen cero.
a) Muy lentamente reduzca solo la excitación de cd del alternador (sentido del
reloj) hasta que I1= 2.5 Ac-a. Mida y anote:
E1= ______________________Vc-a
P=________________________W
If =_______________________A cd
Q=________________________VAR
b) ¿Está la potencia reactiva siendo absorbida o entregada por el alternador?
__________________________________________________________________
c) Calcule la potencia aparente entregada por el alternador y el factor de potencia
de está.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
d) ¿A qué potencia principalmente afectó el decremento en la excitación de cd?
__________________________________________________________________
10. Ajuste de nuevo el varímetro y el watímetro de modo que indiquen cero
nuevamente.
a) Muy lentamente ajuste la excitación de cd del alternador y el par del motor de
cd para que el alternador entregue 1200W de potencia activa (mover el reóstato
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de campo en sentido del reloj) y 900 Vars de potencia reactiva (mover el reóstato
del alternador en sentido contrario del reloj). Haga las siguientes mediciones:
Alternador sobre excitado:
I1=_______________________Vc-a
If=_______________________Ac-d
P=________________________W
Q=________________________VAR
Alternador subexcitado:
I1=_______________________Vc-a
If=_______________________Ac-d
P=________________________W
Q=________________________VAR
a) Abra el interruptor de sincronización para sacar al alternador de la línea.
b) Baje a cero y desconecte la fuente.
c) Calcule la potencia aparente entregada por el alternador y factor de potencia de
ésta.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
PRUEBA DE CONOCIMIENTOS
1. Mencione las condiciones necesarias para sincronizar correctamente un
alternador a una línea trifásica de potencia existente.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2. Un alternador puede ser severamente dañado si se intenta sincronizar ¿Bajo
vuales condiciones? Explique:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
3. ¿Cuál es la otra condición para que un alternador que genera un valor de voltaje
distinto pueda entregar potencia al sistema si se pretende sincronizarlo a él?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
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Zona Xalapa.
4. El factor de potencia de un alternador que es conectado a un bus infinito
depende de la frecuencia de dicho bus, explique esto:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
5. La frecuencia de salida de un alternador conectado a un bus infinito depende de
la frecuencia de dicho bus, explique esto:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Tomado del libro:
WILDI, THEODORE Y VITO MICHAELJ, EXPERIMENTOS CON EQUIPO ELÉCTRICO
LIMUSA, 6ta REIMPRESION, MÉXICO, 1987
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FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA.
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RESPONSABLE Mtro. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA.
NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA: Motores y Generadores de Corriente Alterna FECHA: ______________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 5
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
PRINCIPIOS FUNDAMENTALES Y PARTES CONSTITUTIVAS DEL MOTOR DE
CA.
OBJETIVOS:


Conocer las leyes que rigen el funcionamiento de un motor de CA.
Estudiar el principio de funcionamiento, las partes, las perdidas y los usos
de un motor de CA.
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA:
Ley de Oersted:
Ley de Faraday:
Ley de Lenz:
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Definición de un motor de CA:
Un motor se rige bajo la regla de Fleming de la mano: ________________________
Haga un diagrama y explique dicha regla:
Dibuje un esquema básico del efecto motor de CA donde se incluya un par de
polos, una espira y una corriente:
Explique el fenómeno del efecto motor y auxiliándose de gráficas detalle lo que
sucede de 0 a π/2, de π/2 a π, de π a 3/2π y de 3/2π a 2π. Inicie el análisis con la
espira en posición horizontal:
Diagrama
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Explicación 0 a π/2:
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Diagrama
Explicación π/2 a π:
Diagrama
Explicación π a 3/2π:
Diagrama
Explicación 3/2π a 2π:
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Partes principales de un motor de CA:
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Mencione los tipos de pérdidas que se presentan en un motor de CA:
Conclusiones:
Tomado del libro:
WILDI, THEODORE Y VITO MICHAELJ, EXPERIMENTOS CON EQUIPO ELÉCTRICO
LIMUSA, 6ta REIMPRESION, MÉXICO, 1987
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RESPONSABLE Mtro. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA.
NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA: Motores y Generadores de Corriente Alterna FECHA: ______________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 6
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
MOTOR SÍNCRONO, SU CARACTERÍSTICA DE ARRANQUE Y FACTOR DE
POTENCIA.
OBJETIVOS
 Analizar la estructura del motor síncrono trifásico.
 Calcular las características de arranque y factor de potencia del motor
síncrono trifásico.
EXPOSICIÓN
El motor síncrono deriva su nombre del término velocidad síncrona, que es
la velocidad natural del campo magnético del estator. Como ya se vio antes, la
velocidad natural de rotación está determinada por el número de pares de polos y
la frecuencia de la potencia aplicada.
Al igual que el motor de inducción, el motor síncrono utiliza un campo
magnético giratorio, pero a diferencia del motor de inducción, el par desarrollado
no depende de las corrientes de inducción del rotor. En resumen, el principio de
operación del motor síncrono es el siguiente: se aplica una fuente multifásica de
corriente a los devanados del estator y se produce un campo magnético rotatorio.
Se aplica una corriente directa a los devanados del rotor y se produce un campo
magnético fijo.
El motor está construido de tal forma que cuando dos campos magnéticos
reaccionan entre sí, el rotor gira a la misma velocidad que el campo magnético
giratorio. Si se aplica una carga al eje del rotor, éste tendrá un atraso momentáneo
con relación al campo giratorio; pero seguirá girando a la velocidad síncrona.
Para entender cómo se produce este atraso, imagínese que el rotor esta
acoplado a un campo giratorio por medio de una banda elástica. Las cargas
pesadas harán que se estire la banda de modo que la posición del rotor tendrá
cierto atraso con respecto al campo del estator, pero el rotor seguirá girando a la
misma velocidad. Si la carga es demasiado grande, el rotor se saldrá de
sincronismo con el campo giratorio y, como resultado, se parará. En este caso, se
dice que el motor esta sobrecargado.
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El motor síncrono no tiene par de arranque propio en su rotor de modo que,
una vez parado el motor, no habría manera de hacer que el rotor entre en
acoplamiento magnético con el campo magnético giratorio. Por esta razón, todos
los motores síncronos tienen algún medio de arranque. La forma más utilizada y
sencilla de arrancar el motor síncrono es usar otro motor que lo impulse hasta que
el rotor alcance aproximadamente 90 % de su velocidad síncrona. Entonces el
motor de arranque se desconecta, y el rotor entra en acoplamiento con el campo
giratorio. En la práctica, el método de arranque más usado consiste en que el
motor incluya un devanado de inducción de jaula de ardilla. Este devanado de
inducción hace que el rotor alcanza una velocidad próxima a la síncrona,
funcionando como un motor de inducción. La jaula de ardilla sigue útil incluso
después de que el motor ha llegado a la velocidad síncrona, ya que tiende a
amortiguan las oscilaciones del motor producidas por cambios repentinos en la
carga. El módulo de motor síncrono/generador contiene un rotor con dispositivo de
arranque de jaula de ardilla.
Como sabemos, se necesita una potencia reactiva positiva para crear el
campo magnético de un motor de corriente alterna. Esta potencia reactiva tiene la
desventaja de producir un factor de potencia bajo. Los factores de potencia bajos
son indeseables por varias razones. Los valores nominales de los generadores,
transformadores y circuitos de abastecimiento están limitados por la capacidad
que tienen para llevar corriente. Esto significa que la carga en kilowatts que
pueden entregar es directamente proporcional al factor de potencia de las cargas
que alimentan. Por ejemplo, un factor de potencia de 0.7, un sistema sólo
proporciona el 70 % de la carga en kilowatts que podrían entregar a un factor
igual a la unidad.
El motor síncrono requiere una considerable potencia reactiva cuando
opera en vacío sin ninguna situación de cd aplicada al rotor. Actúa como una
carga inductiva trifásica en una línea de potencia. Cuando el rotor se excita, se
produce parte del magnetismo dentro del motor, dando como resultado que el
estator tiene que proporcionar una menor cantidad y la potencia reactiva obtenida
en la línea de alimentación disminuye. Si al rotor se excita hasta que produce todo
el magnetismo, la línea de alimentación sólo tendrá que proporcionar potencia real
al estator y el factor de potencia será igual a la unidad. En lo que respecta a la
línea de alimentación, el motor síncrono se comporta una con una carga resistiva
trifásica.
Si al rotor se excita todavía más, teniendo que crear más magnetismo que
el que requiere el motor, entonces la línea de potencia comienza a proporcionar
una potencia reactiva negativa al estator a fin de mantener constante el flujo total.
Sin embargo, la potencia reactiva negativa corresponde a un capacitor y el motor
síncrono actúa entonces como una carga capacitiva trifásica con relación a la línea
de potencia.
Cuando funciona en vacío, motor síncrono tiene la propiedad actuar como
un capacitor variable / inductor variable en donde el valor de la reactancia (X L O
XC) se queda determinada por la intensidad de corriente directa que fluye por el
rotor.
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Cuando un motor síncrono se usa en el mismo sistema de potencia junto
con motores de inducción, mejora el factor de potencia general de sistema.
INSTRUMENTOS Y EQUIPO.
Módulo de motor síncrono/ generador
Módulo de medición de c-d (0.5/2.5A)
Módulo de medición de c-a (0.5/2.5A)
Módulo de medición de c-a (250 V)
Módulo de vatímetro trifásico
Módulo de interruptor de sincronización
Módulo de fuente de alimentación
(0-120/208V, 3φ, 120V c-d, 0-120 Vc-d)
Módulo de electrodinamómetro
Tacómetro de mano
Cables de conexión
Banda
EMS 8241
EMS 8412
EMS 8425
EMS 8426
EMS 8441
EMS 8621
EMS 8821
EMS 8911
EMS 8920
EMS 8941
EMS 8942
PROCEDIMIENTOS
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No haga ninguna conexión cuando la fuente de alimentación esté
conectada! ¡La fuente debe desconectarse después de cada medición!
1.- Examine la estructura del módulo EMS 8241 de motor síncrono generador,
fijándose especialmente en el rotor, los anillos colectores, el reóstato de campo,
las terminales de conexión y el alambrado.
2. Observe el motor desde la parte posterior del módulo:
a) Identifique los dos anillos conectores y las escobillas.
b) ¿Se pueden mover las escobillas? ______________
c) Observe que los dos devanados del rotor se llevan hasta los anillos
colectores a través de una ranura en el eje del rotor.
d) Identifique los devanados amortiguadores de c-d en el rotor. (Aunque
sólo son dos devanados, están conectados en tal forma que sus fuerzas magnetomotrices actúan en oposición, creando así cuatro polos).
e) Identifique los cuatro polos salientes inmediatamente debajo de los
devanados de amortiguación.
f) Identifique el devanado del estator y observe que es idéntico al de los
motores trifásicos de jaula de ardilla y de rotor devanado.
3. Observe la cara delantera del módulo:
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a) Los tres devanados independientes del estator están conectados a las
terminales ______ y _______, _______ y _______, _______ y ________.
b) ¿Cuál es el voltaje nominal de los devanados del estator?_________ V.
c) ¿Cuál es la corriente nominal del devanado del estator? __________ A.
d) El devanado del rotor se conecta a través del reóstato de 150 Ω a las
terminales _______ y________.
e) ¿Cuál es la corriente nominal del devanado del rotor? _______ A.
f) ¿Cuál es el voltaje nominal del devanado del rotor? _________ V.
g) ¿Cuál es la velocidad nominal y la potencia del motor?
R/mín.= __________.
HP= ____________.
CARACTERÍSTICAS DE ARRANQUE.
4. Conecte el circuito ilustrado en la figura 6.1, utilizando los módulos EMS de
motor síncrono / generador, fuente de alimentación y medición de c-a. Observe
que los tres devanados, del estator están conectados en estrella a la salida
trifásica fija de 208V de la fuente de alimentación, terminales 1,2 y 3.
Figura 6.1
5. a) Conecte la fuente de alimentación. Observe que el motor comienza
suavemente a funcionar y sigue operando como un motor ordinario de inducción.
b) Observe el sentido de rotación.
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Rotación= ___________ I1= ____________ Ac-a.
c) Desconecte la fuente de alimentación e intercambie dos de los tres cables
que van a la fuente de alimentación.
d) Conecte la fuente de alimentación y observe el sentido de rotación.
Rotación= ___________ I1= ____________ Ac-a.
e) Desconecte la fuente de alimentación.
6. Conecte el circuito que aparece en la figura 6.2, con los módulos EMS del
electro dinamómetro y el interruptor de sincronización. Acople el motor al electro
dinamómetro por medio de la banda.
Figura 6.2.
7. a) El módulo de interruptor de sincronización se utilizará como interruptor para
la potencia trifásica que alimenta a los devanados del estator. Ponga el interruptor
en la posición “off”.
b) El electrodinamómetro se conecta a la salida fija de 120 V c-a de la fuente de
alimentación, terminales 1 y N. Ajuste la perilla de control del dinamómetro al 40 %
aproximadamente de su excitación.
c) El rotor del motor síncrono se conecta a la salida fija de 120 V c-d de la fuente
de alimentación 8 y N. Ajuste el reóstato de campo a una resistencia cero (la
perilla de control debe ponerse en la posición extrema, haciéndola girar en el
sentido de las manecillas del reloj).
d) Si el motor síncrono no tiene el interruptor S, ciérrelo al llegar a esté paso.
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8. a) Conecte la fuente de alimentación. A continuación aplique la potencia
trifásica cerrando el interruptor de sincronización y observe lo que sucede. ¡No
aplique potencia por más de 10 segundos!
b) Describa lo que sucede.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
c) ¿Qué lectura le dió el amperímetro?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
d) Si un motor síncrono tiene carga, ¿Debe arrancarlo cuando existe excitación de
c-d en su campo? ______________________________.
e) Abra el interruptor S del motor síncrono y describa lo que sucede.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
.
9. a) Conecte el rotor del motor síncrono a la salida variable 0-120V c-d de la
fuente de alimentación, terminales 7 y N. No cambie ninguna de las terminales o
los ajustes de control.
b) Con el control de voltaje variable de salida en cero, conecte la fuente de
alimentación. Aplique potencia trifásica cerrando el interruptor de sincronización y
observe lo que sucede.
c) Describa lo que paso.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
d) ¿Funciona el aparato como motor de inducción?_________________________
e) Ajuste cuidadosamente la salida de la fuente de alimentación a 120 V c-d según
lo indique el medidor de la fuente de alimentación.
f) describa lo que sucede:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
g) ¿Está operando el motor como motor síncrono?________________________.
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
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h) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.
Nota: Para cargas balanceadas a un factor de potencia a 1, las indicaciones de los
dos vatímetros serán idénticas. Cuando el factor de potencia de la carga es 50 %,
un medidor indicará cero y el otro indicará una potencia trifásica total. Para
factores de potencia intermedios entre 50 y 100 %, un medidor indicará una
potencia mayor que la del otro. Para factores de potencia inferiores al 50%, la
indicación de uno de los medidores será negativa y el total de la potencia trifásica
será la que indique un medidor menos la potencia negativa que indica el otro. A un
factor de potencia igual a cero, los vatímetros indicarán valores idénticos pero de
signo contrario, dando en total una potencia cero. Por consiguiente existe una
relación específica entre las indicaciones de los medidores para cada valor del
factor de potencia del circuito.
10. Conecte el circuito que aparece en la figura 6.3, utilizando los módulos EMS
del motor / generador síncrono, el vatímetro, fuente de alimentación y módulos de
medición. Observe que los devanados del estator están conectados, a través del
vatímetro, a la salida fija de 208 V, 3 φ de la fuente de alimentación, terminales 1,
2 y 3. El devanado de rotor está conectado, a través del amperímetro, a la salida
variable de 0-120 V c-d de la fuente de alimentación, terminales 7 y N. La perilla
de control de voltaje debe estar en cero.
b) Si el motor está equipado con un interruptor S, ábralo al llegar a este paso.
c) Ajuste el campo del reóstato para resistencia cero. (Haga girar totalmente la
perilla en el sentido de las manecillas del reloj).
Figura 6.3
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
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11. a) Conecte la fuente de alimentación; el motor debe comenzar a funcionar.
Observe el valor de la corriente alterna I1. El motor toma potencia reactiva positiva
de la fuente de alimentación a una excitación de c-d igual a cero, y funciona como
un inductor.
b) Si el motor está equipado con un interruptor S, ciérrelo al llegar a este paso.
c) Aumente gradualmente la excitación de c-d hasta que la corriente alterna I1
esté en su valor mínimo. Los vatímetros deben indicar lecturas positivas idénticas
y en lo que respecta a la fuente de alimentación, el motor se comporta como una
resistencia.
d) Observe I1, I2, W 1 y W2.
I1 MINIMA= ___________ Ac-a
I2= ___________ Ac-d
W1= _______________ W
W2= __________ W
e) Aumente la excitación de c-d y observe que la corriente I1 comienza a aumentar
nuevamente.
El motor toma una potencia reactiva negativa de la fuente de alimentación y se
comporta como un capacitor.
12.a) Reduzca la excitación de cd a cero; mida y anote E1, I1, W 1 y W2, en la tabla 1
b) Repita esta operación para cada valor de corriente directa indicado en la tabla1.
Cuando la excitación exceda de 0.6 Ac-d, tome las mediciones tan rápidamente
como sea posible. Desconecte la fuente de alimentación y cambie la escala del
amperímetro cuando la corriente descienda por debajo de 0.5 Ac-d. Recuerde que
debe observar las indicaciones de polaridad del vatímetro.
c) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.
13. Llene la tabla 6.1, calculando la potencia aparente (recuerde que debe
multiplicar por 1.73), la potencia real y el factor de potencia para cada valor de
corriente directa indicado.
I2
(Amps)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
E1
(Volts)
I1
(Amps)
Potencia
(VA)
W1
(Watts)
W2
(Watts)
Potencia
FP
Tabla 6.1
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
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14. a) De acuerdo con los resultados de la tabla 6.1, calcule la potencia reactiva,
para una corriente del rotor en c-d igual a cero.
__________________________________________________________________
____________________________________________=_________________VAR
b) El factor de potencia ¿Es adelantado o atrasado?________________________
15. a) De acuerdo con los resultados de la tabla 6.1, calcule la potencia reactiva
para la máxima corriente del rotor en c-d.
__________________________________________________________________
_____________________________________________=________________VAR
b) El factor de potencia ¿Es adelantado o atrasado?________________________
16. De acuerdo con los resultados de la Tabla 6.1, calcule la potencia reactiva
cuando la corriente alterna I1 está en su valor mínimo.
_____________________________________________=________________VAR
PRUEBA DE CONOCIMIENTOS.
1.- ¿Qué precauciones deben tomarse durante el periodo de arranque de un motor
síncrono?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2.- Si se quitara el devanado de jaula de ardilla de un motor síncrono, ¿Podría
arrancar por si solo?_________________________________________________.
3.- Indique dos razones por las que el devanado del rotor de un motor síncrono se
conecta casi siempre a una resistencia externa durante el arranque.
a)________________________________________________________________
__________________________________________________________________
b)________________________________________________________________
__________________________________________________________________
4.- El motor síncrono se denomina a veces capacitor síncrono. Explique esto.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
5. ¿Podría llamarse a un motor síncrono, inductor síncrono? _________________
6. a) En la gráfica de la figura 6.4 marque los valores anotados de corriente alterna
en función de los valores de corriente directa según la tabla 6.1. Trace una curva
continua por todos los puntos marcados.
b) En la gráfica de la figura 6.4 marque los factores de potencia medidos en
función de los valores de corriente según la tabla 6.1.
c) Dibuje una curva continua por los puntos marcados.
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Figura 6.4
e) Haga sus comentarios acerca de la forma de ambas curvas.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
7. Escriba sus observaciones acerca de la potencia real consumida por el motor
durante el procedimiento 12.
_________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Tomado del libro:
WILDI, THEODORE &NDE VITO MICHAEL J; EXPERIMENTOS CON EQUIPO ELÉCTRICO.
LIMUSA, 6a REIMPRECIÓN, MÉXICO 1987.
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FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA.
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NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA: Motores y Generadores de Corriente Alterna FECHA: ______________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 7
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
EL MOTOR DE INDUCCIÓN DE JAULA DE ARDILLA.
OBJETIVOS


Analizar la estructura de un motor trifásico jaula de ardilla.
Determinar sus características de arranque, de vacío y plena carga.
EXPOSICIÓN
El motor más sencillo y de mayor aplicación en los motores de inducción, es
el que se denomina de jaula de ardilla. El rotor de jaula de ardilla se compone de
un núcleo de hierro laminado que tiene ranuras longitudinales alrededor de su
periferia. Barras solidas de cobre o aluminio se presionan firmemente o se
incrustan en las ranuras del rotor. A ambos extremos del rotor se encuentran los
anillos de cortocircuito que van soldados o sujetados a las barras, formando una
estructura sumamente sólida. Puesto que las barras en cortocircuito tienen una
resistencia mucho menor que la del núcleo, no es necesario que se les aísle en
forma especial del núcleo. En algunos rotores, las barras y los anillos de los
extremos se funden en una sola estructura integral colocada en el núcleo.
Los elementos de corto circuito que llevan elevadas corrientes inducidas en
ellas, por el flujo del campo del estator.
En comparación con el complicado devanado del rotor devanado, o con la
armadura de un motor de c-d, el rotor de jaula de ardilla es relativamente simple.
Es fácil de fabricar y generalmente trabaja sin ocasionar problemas de
servicio.
En un motor de inducción de jaula de ardilla ensamblado, la periferia del
rotor está separada del estator por medio de un pequeño entrehierro. La magnitud
de este entrehierro es, en efecto, tan pequeño como lo permitan los
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requerimientos mecánicos. Esto asegura que, al efectuarse la inducción
electromagnética esta sea la más fuerte posible.
Cuando se aplica potencia al estator de un motor de inducción, se establece
un campo magnético giratorio, conforme a todos los métodos que se han
estudiado aquí. Cuando el campo empieza a girar, sus líneas de flujo cortan las
barras del corto circuito que están alrededor de la superficie del rotor de jaula de
ardilla y generan voltajes en ellas por inducción electromagnética. Puesto que
estas barras están en corto circuito con una resistencia muy baja, los voltajes
inducidos en ellas producen elevadas corrientes que circulan por dichas barras del
rotor. Las corrientes circulantes del rotor producen, a su vez, sus propios campos
magnéticos intensos. Estos campos locales de flujo del rotor producen sus propios
polos magnéticos que son atraídos hacia el campo giratorio. Por lo tanto, el rotor
gira con el campo principal.
El par de arranque del motor de inducción de jaula de ardilla es bajo, debido
a que en reposo el motor tiene una reactancia inductiva (XL) relativamente grande
con respecto a su resistencia (R). En estas condiciones, se podría esperar que la
corriente del rotor tuviera un atraso de 90° en relación al voltaje del rotor. Por lo
tanto, se puede decir que el factor de potencia de la fuente es bajo. Esto significa
que el motor es ineficiente como carga y que no ´puede tomar de la fuente de
alimentación una energía realmente útil para su operación.
A pesar de su ineficiencia, desarrolla un par, y el motor comienza a girar.
Conforme comienza a girar, la diferencia de velocidad entre el rotor y el campo
giratorio, o deslizamiento, va de un máximo del 100% a un valor intermedio, por
ejemplo, el 50%. Conforme el deslizamiento se reduce de esta forma, la frecuencia
de los voltajes inducidos en el rotor va en disminución, porque el campo giratorio
corta los conductores a una velocidad menor, y esto, a su vez, hace que se
reduzca la reactancia general del circuito. Al reducirse la reactancia inductiva el
factor de potencia comienza a aumentar, este mejoramiento refleja en forma de un
incremento en el par y un aumento subsecuente en la velocidad.
Cuando el deslizamiento baja a un valor comprendido entre el 2 y el 10%, la
velocidad del motor se estabiliza. Esta estabilización ocurre debido a que el par
del motor disminuye por disminuir los voltajes y corrientes inducidas en el rotor, ya
que por el pequeño deslizamiento, las barras del rotor cortan poco flujo del campo
giratorio del estator. En consecuencia, el motor presenta un control automático de
velocidad similar a la del motor en derivación de c-d.
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146
Universidad Veracruzana
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Zona Xalapa.
INSTRUMENTOS Y EQUIPO.
Módulo de motor de inducción de jaula de ardilla
Módulo de electrodinamómetro
Módulo de vatímetro trifásico
Módulo de fuente de alimentación (0-120/208V, 3φ)
Módulo de medición de c-a- (250 V)
Módulo de medición de c-a (2.5/2.5/2.5/8 A)
Tacómetro de mano
Cables de conexión
Banda
EMS 8221
EMS 8911
EMS 8441
EMS 8821
EMS 8426
EMS 8425
EMS 8920
EMS 8941
EMS 8942
PROCEDIMIENTOS
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No haga ninguna conexión cuando la fuente de alimentación esté
conectada! ¡La fuente debe desconectarse después de cada medición!
1. Examine la construcción del Módulo EMS 8221 de motor de inducción de jaula
de ardilla, fijándose especialmente en el rotor, las terminales de conexión y el
alambrado.
2. a) Identifique los devanados del estator. Observe que se componen de muchas
vueltas de alambrado de un diámetro muy pequeño, uniformemente espaciados
alrededor del estator. (Los devanados del estator son idénticos a los de un motor
de inducción de rotor devanado).
b) Identifique el abanico de enfriamiento.
c) Identifique los anillos de los extremos del rotor de jaula de ardilla.
d) Observe la longitud del entrehierro entre el estator y el rotor.
e) ¿Existe alguna conexión eléctrica entre el rotor y cualquier otra parte del
motor?______
3. Si observa el módulo desde la cara delantera:
a) Los devanados independientes del estator se conectan a las terminales ______
y _____, _____ y _____, _____ y ______.
b)
¿Cuál
es
la
corriente
estator?_____________________.
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
nominal
de
los
devanados
del
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c)
¿Cuál
es
el
voltaje
nominal
estator?_______________________.
de
los
Zona Xalapa.
devanados
del
d) ¿Cuál es la velocidad nominal y la potencia en hp del motor?
r/mín =_____________________.
Hp=_______________________.
4. Conecte el circuito que se ilustra en la figura 7.1 usando los módulos EMS de
motor jaula de ardilla, electrodinamómetro, vatímetro trifásico, fuente de
alimentación y medición de c-a. ¡No acople el motor al dinamómetro todavía!
Observe que los devanados del estator están conectados en estrella a través del
vatímetro, a la salida trifásica variable de la fuente de alimentación, terminales 4, 5
y 6.
5. a) Conecta la fuente de alimentación y ajuste E 1 a 208 Vc-a. El motor debe
comenzar a funcionar.
b) Mida y anote en la tabla 7.1 las tres corrientes de línea, las lecturas del
vatímetro y la velocidad del motor.
c) Reduzca a cero y desconecte la fuente de alimentación.
Figura 7.1
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PAR
(lbf.pulg)
0
3
6
9
12
I1
(amps)
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I2
(amps)
I1
(amps)
W1
(Watts)
Zona Xalapa.
W2
(Watts)
Velocidad
(r/min)
Tabla 7.1
6. a) Acople el motor al electrodinamómetro por medio de la banda.
b) Mueva a perilla de control de dinamómetro a su posición extrema haciéndola
girar en el sentido contrario a las manecillas del reloj.
c) Repita el procedimiento 5 para cada uno de los pares anotados en la tabla 7.1,
manteniendo el voltaje de entrada en 208 Vc-a.
d) Reduzca el voltaje a cero y desconecta la fuente de alimentación.
7. a) Conecte el circuito que aparece en la figura 7.2. Observe que ahora se utiliza
la salida de c-a fija de la fuente de alimentación, terminales 1, 2 y 3.
Figura 7.2
b) Ponga la perilla de control del electrodinamómetro en su posición extrema
haciéndola girar en el sentido de las manecillas del reloj (con el fin de darle al
motor una carga máxima en el arranque).
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149
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Zona Xalapa.
8. a) Conecte la fuente de alimentación y mida rápidamente E 1, I1 y el par de
arranque desarrollado.
E1=_____________ Vc-a.
I1=______________ Ac-a.
Par de arranque=______________ lbf.pulg.
b) Calcule la potencia aparente del motor para el par de arranque.
Potencia aparente=__________________ VA.
PRUEBA DE CONOCIMIENTOS
1. Con los resultados de la tabla 7.1 calcule las características en vacío del motor
jaula de ardilla.
a) corriente media:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
____________________________________________________________=_____
_____________ Ac-a.
b) Potencia aparente:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________=___________________ VA.
c) Potencia real:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________=____________________ W.
d) Potencia reactiva:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________=__________________ VAR.
e) Factor de potencia:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________=_______________________
2. Con los resultados obtenidos en la tabla 7.1 calcule las características a 9 lbf.
Pulg del motor de jaula de ardilla.
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a) corriente media:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________=__________________ Ac-a.
b) Potencia aparente:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________=___________________ VA.
c) Potencia real:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________=____________________ W.
d) Potencia reactiva:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________=__________________VAR.
e) Factor de potencia:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________=_______________________
f) Potencia en hp:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________=___________________ hp.
g) Eficiencia:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________=____________________ %.
3. Use los resultados del procedimiento 8 y la tabla 7.1 para hacer los siguientes
cálculos de relaciones (use las características a 9 lbf.pulg como valores a plena
carga).
a) Corriente de arranque a corriente de plena carga:
________________________________________________________________________
__________________________________________ / ____________________________
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Zona Xalapa.
b) Par de arranque a par de plena carga:
________________________________________________________________________
__________________________________________ / ____________________________
c) Corriente de plena carga a corriente en vacío:
________________________________________________________________________
__________________________________________ / ____________________________
4. Compare las características de operación del motor de jaula de ardilla con las
del motor síncrono sin energizar y aplicándole c-d, al campo de este último.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
5. El motor de inducción jaula de ardilla es una de las maquinas más seguras y
más usadas en la industria ¿Por qué?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
6. Si la frecuencia de la línea de alimentación fuera de 50 Hz:
a) ¿A qué velocidad giraría el motor?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
b) ¿Aumentaría la corriente de excitación, se reduciría o permanecería igual?
________________________________________________________________________
Tomado del libro:
WILDI, THEODORE &NDE VITO MICHAEL J; EXPERIMENTOS CON EQUIPO ELÉCTRICO.
LIMUSA, 6a REIMPRECIÓN, MÉXICO 1987.
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Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Zona Xalapa.
UNIVERSIDAD VERACRUZANA.
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA.
ZONA XALAPA.
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
RESPONSABLE Mtro. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA.
NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA: Motores y Generadores de Corriente Alterna FECHA: ______________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 8
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
EL MOTOR DE INDUCCIÓN DE ROTOR DEVANADO.
OBJETIVOS



Analizar la estructura de un motor trifásico de inducción de rotor devanado.
Exponer los conceptos de corriente de excitación, velocidad síncrona y
deslizamiento en relación con un motor trifásico de inducción.
Observar cómo influye el campo giratorio y la velocidad del rotor en el
voltaje inducido en el rotor.
EXPOSICIÓN
Hasta ahora se han estudiado campos giratorios del estator producidos por
una potencia monofásica. La mayoría de las compañías de energía eléctrica
generan y transmiten potencias trifásicas. La potencia monofásica que se utiliza en
las viviendas se obtiene de una de las fases de la línea de potencia trifásica. En la
industria, se utilizan generalmente motores trifásicos (polifásicos) y las compañías
de energía eléctrica, suministran potencia trifásica a los usuarios industriales.
Cuando se utiliza potencia trifásica para crear un campo giratorio en el
estator se aplica un principio semejante al usado en un sistema de fase hendida y
bifásica (funcionamiento por capacitor). En el sistema trifásico se genera un
campo giratorio mediante tres fases, en lugar de dos. Cuando el estator de un
motor trifásico se conecta a una fuente de alimentación trifásica, la corriente pasa
por los tres devanados del estator y establece un campo magnético giratorio.
Estas tres corrientes de excitación proporcionan la potencia reactiva para
establecer el campo magnético giratorio. También proporcionan la potencia que
consume el motor debido a las pérdidas en el cobre y en el hierro.
La velocidad del campo magnético giratorio queda determinada por la
frecuencia de la fuente de alimentación trifásica y se conoce como velocidad
síncrona. Las compañías de energía eléctrica regulan con precisión la frecuencia
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de los sistemas de energía eléctrica manteniéndola siempre al mismo nivel; por lo
tanto la velocidad síncrona del campo del estator (en r.p.m.) permanece constante.
(En efecto, se utiliza para hacer funcionar relojes eléctricos).
El rotor devanado se compone de un núcleo con tres devanados de las
barras conductoras del rotor jaula de ardilla. En este caso, las corrientes se
inducen en los devanados en la misma forma que lo harían en barras en corto
circuito.
Sin embargo, la ventaja de usar devanados consiste en que las terminales
se pueden sacar a través de anillos colectores, de modo que la resistencia, y por
lo tanto, la corriente que pasa por los devanados, se puede controlar en forma
eficaz.
El campo giratorio del estator induce un voltaje alterno en cada devanado
del rotor. Cuando el rotor esta estacionario, la frecuencia y el voltaje inducido en el
rotor es igual a la de la fuente de alimentación. Si el rotor gira en el mismo sentido
que el campo giratorio del estator, disminuye la velocidad a la que el flujo
magnético corta los devanados del rotor. El voltaje inducido y su frecuencia
bajaran también.
Cuando el rotor gira a la misma velocidad y en el mismo sentido que el
campo giratorio del estator, el voltaje inducido y su frecuencia caen a cero (el rotor
esta ahora a la velocidad síncrona). Por lo contrario, si el rotor es llevado a la
velocidad síncrona pero en sentido opuesto al del campo giratorio del estator, el
voltaje inducido y su frecuencia serán el doble de los valores que se tuenen
cuando el rotor está parado.
En este experimento de laboratorio, se utilizará un motor auxiliar para
impulsar el rotor, pero conviene hacer notar que, para una velocidad de rotor dado,
los valores de voltaje inducido y de la frecuencia serán los mismos que si el rotor
girara por sí solo.
INSTRUMENTOS Y EQUIPO
Módulo de fuente de alimentación (208 V, 3φ, 0-120 V c-d)
Módulo de motor de inducción de rotor devanado
Módulo motor / generador de c-d
Módulo de vatímetro trifásico
Módulo de medición de c-a (2.5/2.5/2.5)
Módulo de medición de c-a (250 / 250 V)
Tacómetro de mano
Cables de conexión
Banda
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EMS 8821
EMS 8231
EMS 8211
EMS 8441
EMS 8941
EMS 8426
EMS 8941
EMS 8942
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Zona Xalapa.
PROCEDIMIENTOS
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No haga ninguna conexión cuando la fuente de alimentación esté
conectada! ¡La fuente debe desconectarse después de cada medición!
1. Examina la estructura del módulo EMS 8231 del motor de inducción de rotor
devanado, fijándose especialmente en el rotor, los anillos colectores, las
terminales de conexión y el alambrado.
2. Si observa el motor desde la parte posterior del módulo:
a) Identifique los tres anillos colectores del rotor y las escobillas
b) ¿Se pueden mover las escobillas? _______________________
c) Observe que las terminales de los tres devanados del rotor son llevadas a los
anillos colectores, mediante una ranura en el eje del rotor.
d) Identifique los devanados del estator. Observe que se componen de muchas
vueltas de alambre de un diámetro pequeño, uniformemente espaciadas alrededor
del estator.
e) Identifique los devanados del rotor. Observe que se componen de muchas
vueltas de un alambre de diámetro ligeramente mayor, uniformemente espaciadas
alrededor del rotor.
f) Observe la magnitud del entrehierro entre el rotor y el estator.
3. Observe lo siguiente en la cara delantera del módulo:
a) Los tres devanados independientes del estator están conectados a las
terminales ____ y ____, ____ y ____, ____ y ____.
b) ¿Cuál es el voltaje nominal de los devanados del estator? _______________.
c) ¿Cuál es la corriente nominal de los devanados del estator? _______________.
d) Los tres devanados del motor están conectados en _______________ (estrella,
delta).
e) Estos devanados están conectados a las terminales _____, _____ y _____.
f) ¿Cuál es el voltaje nominal de los devanados del rotor? _______________.
g) ¿Cuál es la corriente nominal de los devanados del rotor? _______________.
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h) ¿Cuál es la velocidad nominal y la potencia en hp del motor?
r/min=_______________.
hp=_______________.
4. Conecte el circuito que se ilustra en la figura 8.1 utilizando los módulos EMS de
motor/generador de c-d, motor de rotor devanado, vatímetro trifásico, fuente de
alimentación y medición de c-a.
Figura 8.1
5. a) Observe que el motor/generador de c-d se conecta como una excitación fija
de campo en derivación, a las terminales 8 y N de la fuente de alimentación (120
Vc-d). El reóstato de campo se debe hacer girar a su posición extrema en el
sentido de las manecillas del reloj (para una resistencia mínima).
b) Observe que la armadura se conecta a la salida variable de c-d de la fuente de
alimentación, terminales 7 y N (0-120 Vc-d).
c) Observe que el estator del motor de inducción de rotor devanado está
conectado en estrella, y se encuentra en serie con los tres amperímetros y el
vatímetro, a la salida fija de 208 V, 3Φ de la fuente de alimentación, terminales 1,
2 y 3.
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d) Observe que el voltaje trifásico de entrada se mide por medio de V 1 y que el
voltaje trifásico de salida se mide por medio de V2.
6. a) Acople el motor/generador de c-d al motor de rotor devanado, por medio de
la banda.
b) Conecte la fuente de alimentación. Mantenga en cero el control del voltaje de
salida (el motor de c-d debe estar parado).
c) Mida y anote los siguientes datos:
E1=_____________
E2=_____________
W 1=_____________
W 2=_____________
I1=_______________ I2=______________ I3=______________
d) Desconecte la fuente de alimentación.
7. Calcule lo siguiente:
a) Potencia aparente:
________________________________________________________________________
________________________________________________=___________________ VA.
b) Potencia real:
________________________________________________________________________
________________________________________________=____________________ W.
c) Factor de potencia:
________________________________________________________________________
________________________________________________=_______________________
d) Potencia reactiva:
________________________________________________________________________
________________________________________________=__________________ VAR.
8. a) Conecte la fuente de alimentación y ajuste el voltaje de salida variable de c-d
para una velocidad del motor de exactamente 900 r.p.m.
b) Mida y anote los siguientes datos:
Nota: Si el valor de E2 es menor que el del procedimiento 6, desconecte la
fuente de alimentación e intercambie dos de los tres cables del estator.
E1=_____________ W 1=_____________ W 2=_____________ E2=_____________
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I1=_______________ I2=______________ I3=______________
c) ¿Son aproximadamente iguales la potencia real y el valor que obtuvo
antes?_________
9. a) Aumente el voltaje variable de la salida de c-d a 120 Vc-d, y ajuste el reóstato
de campo a una velocidad del motor de exactamente 1800 r.p.m.
b) Mida y anote los siguientes datos:
E1=_____________ W 1=_____________ W 2=_____________ E2=_____________
I1=_______________ I2=______________ I3=______________
c) Reduzca a cero el voltaje y desconecte la fuente de alimentación.
e) En los procedimientos 8 y 9, ¿gira el motor en el mismo sentido o en sentido
contrario al del campo giratorio del estator? ____________________.
Explique por qué: ________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
10. a) Intercambie las conexiones de la armadura de c-d, con el fin de invertir el
sentido del motor. Haga girar el reóstato de campo a su posición extrema en el
sentido de las manecillas del reloj.
b) Conecte la fuente de alimentación y ajuste el voltaje de salida de c-d a una
velocidad de motor de 900 r.p.m.
c) Mida y anote los siguientes datos:
E1=_____________ W 1=_____________ W 2=_____________ E2=_____________
I1=_______________ I2=______________ I3=______________
11. a) Aumente el voltaje variable de salida de c-d a 120V c-d, y ajuste el reóstato de
campo a una velocidad del motor de exactamente 1800 r.p.m.
b) Mida y anote los siguientes datos:
E1=_____________ W 1=_____________ W 2=_____________ E2=_____________
I1=_______________ I2=______________ I3=______________
c) Reduzca a cero el voltaje y desconecte la fuente de alimentación.
d) En los procedimientos 10 y 11, ¿gira el rotor en el mismo sentido o en sentido
contrario al del campo giratorio del estator? __________________________.
Explique por qué: _______________________________________________________
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
______________________________________________________________________
PRUEBA DE CONOCIMIENTOS
1. Como se sabe, el voltaje inducido en el devanado del motor es cero cuando
este gira a velocidad síncrona, ¿Cuál es la velocidad síncrona del motor?
Velocidad síncrona= _____________ r.p.m.
2. Sabiendo que la ecuación de la velocidad síncrona es:
r.p.m. = 120 f / P
en donde: r.p.m. = velocidad síncrona
P = número de polos del estator
f = frecuencia de la línea de potencia
Determine el número de polos que tiene el motor.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________ = ______________ número de polos.
3. Calcule el deslizamiento del rotor (en r.p.m. que hubo en los procedimientos 6,
8, 9, 10, y 11) (Deslizamiento en r.p.m. = velocidad síncrona del rotor).
Deslizamiento (6) = ___________________ r.p.m.
Deslizamiento (8) = ___________________ r.p.m.
Deslizamiento (9) = ___________________ r.p.m.
Deslizamiento (10) = ___________________ r.p.m.
Deslizamiento (11) = ___________________ r.p.m.
4. Calcule el % de deslizamiento en los procedimientos 6, 8, 9, 10, y 11.
Deslizamiento (6) = ___________________ %.
Deslizamiento (8) = ___________________ %
Deslizamiento (9) = ___________________ %
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Zona Xalapa.
Deslizamiento (10) = ___________________ %
Deslizamiento (11) = ___________________ %
5. ¿Depende de la velocidad del rotor el valor de la corriente de excitación del
motor trifásico? ______________________
6. ¿Qué potencia se necesita para producir el campo magnético en el motor?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________=__________________ VAR.
7. ¿Qué potencia se requiere para compensar las pérdidas asociadas con la
producción del campo magnético?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________=____________________ W.
8. Dibuje la curva de la velocidad del rotor en función del voltaje del rotor, en la
gráfica
que
aparece
en
la
figura
8.2
¿será
una
línea
recta?________________________
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Figura 8.2
Tomado del libro:
WILDI, THEODORE &NDE VITO MICHAEL J; EXPERIMENTOS CON EQUIPO ELÉCTRICO.
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FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA.
ZONA XALAPA.
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
RESPONSABLE Mtro. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA.
NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA: Motores y Generadores de Corriente Alterna FECHA: ______________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 9
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
EL MOTOR MONOFÁSICO DE FASE HENDIDA
OBJETIVOS


Estudiar la estructura de un motor de fase hendida.
Medir la resistencia de sus devanados.
EXPOSICIÓN
Si la potencia monofásica estándar que se utiliza en las cosas se va a usar
para arrancar y operar un motor de c-d, es necesario hacer algo para producir dos
fases. Por lo general, los medios para derivar dos fases de una sola, o sea, para
efectuar la división de fase forman parte del circuito de estator del motor de c-a. La
potencia bifásica crea el campo magnético giratorio.
En uno de los métodos se emplea un devanado auxiliar especial integrado
dentro del estator, que se conoce con el nombre de devanado de arranque
(auxiliar), para diferenciarlo del devanado de operación (principal) del estator, en
motores de c-a de fase hendida, el devanado de arranque se utiliza solo para
poner en marcha el motor, y tiene una resistencia elevada y poca reactancia
inductiva. El devanado de operación tiene poca resistencia y elevada reactancia.
Cuando se aplica inicialmente la potencia, los dos devanados se energizan.
Debido a sus diferentes reactancias inductivas, la corriente del devanado de
funcionamiento se atrasa con respecto a la corriente del devanado de arranque,
creándose una diferencia de fase entre las dos. Lo ideal sería que la diferencia de
fase fuese de 90 grados, pero usualmente es mucho menor. No obstante, los
campos generados por los devanados están desfasados entre sí, con lo cual se
produce un campo magnético giratorio en el estator. Esto produce un par en el
rotor, con lo cual el motor arranca.
Cuando el motor alcanza la velocidad de operación, el rotor puede seguir al
campo magnético creado por el devanado de operación, y ya no se necesita al
campo del devanado de arranque. Este último es desconectado por medio de un
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dispositivo mecánico denominado interruptor centrífugo, ya que funciona a base
de fuerza centrífuga creada por las revoluciones del rotor. El sentido de giro de un
campo giratorio de fase hendida se puede invertir, invirtiendo las conexiones del
devanado de arranque. Esto hace variar el sentido del cambio inicial de fase,
creando un campo magnético giratorio en el sentido opuesto.
La velocidad del motor depende esencialmente de la frecuencia de la línea
de c-a y del número de polos del estator.
El motor de fase hendida, al igual que cualquier motor monofásico de
inducción, vibra mecánicamente al doble de la frecuencia de la línea de
alimentación.
INSTRUMENTOS Y EQUIPO
Módulo motor de fase hendida con arranque por capacitor.
Módulo de fuente de energía (0-120 Vc-d)
Módulo de medición de c-d (20 V, 2.5 A)
Cables de conexión
Tacómetro manual
Misceláneos: Ohmímetro
EMS 8851
EMS 8821
EMS 8412
EMS 8941
EMS 8920
PROCEDIMIENTOS
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No haga ninguna conexión cuando la fuente de alimentación esté
conectada! ¡La fuente debe desconectarse después de cada medición!
1. Examine la estructura del módulo EMS 8451 de motor de fase hendida con
arranque por capacitor, fijándose especialmente en el motor, el interruptor
centrífugo, las terminales de conexión y el alambrado
El capacitor, que va montado en la parte posterior del módulo, se usa solamente
cuando aquél se conecta como motor de arranque por capacitor.
2. Si observa el motor desde la parte delantera del módulo:
a) El devanado principal del estator se compone de muchas vueltas de alambre de
un diámetro grande. Identifique el devanado principal.
b) El devanado auxiliar del estator, arrollado dentro del devanado principal el
mismo, se compone de un número menor de vueltas de alambre de menor
diámetro. Identifique el devanado auxiliar.
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c) ¿Van montados exactamente en la misma forma que el devanado principal y el
auxiliar que está dentro de aquél? ¿Se encuentran desplazados entre
sí?__________ ¿Por qué?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
d) ¿Cuántos polos principales tiene el estator?___________________.
e) ¿Cuántos polos auxiliares hay?________________.
f) Se trata de un motor de ___________ polos.
g) Observe que hay muchas ranuras distribuidas en cada polo.
h) Estudie la estructura del rotor.
i) Observe el anillo de aluminio en el extremo del rotor.
j) Observe que el abanico está fundido como parte del anillo anterior.
k) Observe el entrehierro que hay entre el rotor y es estator.
i) Calcula la longitud del entrehierro en milésimas de
____________________.
pulgada.
3. Si el motor se ve desde la parte posterior del módulo:
a) Identifique el mecanismo del interruptor centrífugo que va montado en el eje.
b) Tire hacia afuera de los pesos centrífugos y observe la acción del manguito
aislado.
c) Observe que los contactos eléctricos estacionarios se abren cuando los pesos
se separan.
d) Si los resortes del interruptor centrífugo fueran más rígidos, ¿Se abrirían los
contactos
eléctricos
a
una
velocidad
del
eje
mayor
o
menor?_____________________________.
4. Si el módulo se ve desde la cara frontal:
a) El devanado principal (que se compone de muchas vueltas de alambre grueso)
se conecta a las terminales _____ y _____.
b) El devanado auxiliar (que tiene menos vueltas y está hecho de alambre más
fino) se conecta a las terminales _____ y _____.
c) Los contactos del interruptor centrífugo se conectan a las terminales _____ y
_____.
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d) El capacitor (que no forma parte del alambrado del motor de fase hendida) se
conecta a las terminales _____ y _____.
e) Observe que la corriente nominal del devanado principal es de 5 amperes, en
tanto que la del devanado auxiliar está marcada como “intermitente”.
NOTA: El devanado auxiliar puede quemarse si se deja conectado a la línea
de entrada (120 V) durante más de unos segundos.
Advertencia: El interruptor centrífugo siempre debe conectarse en serie con
el devanado auxiliar y la línea de entrada, a menos que se indique otra cosa.
5. Mida con el ohmímetro, y anote la resistencia de:
Devanado principal: _______________ Ω
Devanado auxiliar: _______________ Ω
6. Conecte el circuito de la figura 9.1, utilizando los Módulos EMS de fuente de
alimentación, medición de c-d y motor de fase hendida.
Figura 9.1
7. Conecte la fuente de alimentación y ajústela exactamente a 5 Vc-d, tomando
esta lectura en el voltímetro conectado al devanado principal (terminales 1 y 2)
I Devanado principal = ___________________ Ac-d
R Devanado principal = E/I______________________Ω
8. Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. Conecte el
circuito ilustrado en la figura 9.2.
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Figura 9.2
9. Conecte la fuente de alimentación y ajústela exactamente a 5 Vc-d, según lo
que indique el voltímetro conectado al devanado auxiliar (terminales 3 y 4).
I Devanado auxiliar = _______________________ A c-d
R Devanado auxiliar = E/I______________________Ω
10. a) Reduzca el voltaje a cero y desconecta la fuente de alimentación.
b) Compare los resultados del procedimiento 5 con los procedimientos 7 y 9.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
c) Observe que aunque el devanado principal tiene más vueltas de alambre que el
auxiliar, su resistencia es menor: Explique el porqué.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
11. La fuente de alimentación se debe ajustar a una salida de 100 Vc-a para llevar
a cabo los procedimientos de este experimento de laboratorio.
a) Conecte un voltímetro de c-a a las terminales 4 y N de la fuente de
alimentación.
b) Conecte la fuente de alimentación y ajústela a una salida de 100 Vc-a, tomando
esta lectura en el voltímetro. No mueva el control de salida del voltaje durante
lo que resta del Experimento de Laboratorio a menos que así se le indique.
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c) Desconecte la fuente de alimentación.
12. a) Conecte el devanado principal del motor de fase hendida, terminales 1 y 2,
a la salida, ajústela previamente a 100 Vc-a de la fuente de alimentación,
terminales 4 y N.
b) Cierre el interruptor de a fuente de alimentación durante un lapso no mayor de 3
segundos.
c) ¿Produjo el motor un “rugido”? ________________.
d) ¿Giro el motor? ___________________.
13. a) Baje la parte delantera del módulo y, con gran cuidado, meta la mano
dentro, para darle una vuelta rápida al eje del motor en el momento en que cierra
el interruptor de la fuente de alimentación.
b) Cierre el interruptor de la fuente de alimentación durante el lapso no mayor a 3
segundos.
c) ¿Giro el motor? _____________.
d) ¿Qué determino el sentido de giro del motor?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
e) Coloque la parte delantera del módulo en su posición normal.
14. a) Desconecte el devanado principal, terminales 1 y 2, de la fuente de
alimentación.
b) Conecte el devanado auxiliar, terminales 3 y 4, a la salida de 100 Vc-a de la
fuente de alimentación, terminales 4 y N.
c) Cierre el interruptor de la fuente de alimentación durante un lapso no mayor a 3
seg.
d) ¿Produjo el motor un “rugido”? ________________.
e) ¿Giro el motor? ___________________.
15. Conecte el devanado principal, a las terminales 1 y 2, en paralelo con el
auxiliar, terminales 3 y 4.
b) Conecte los devanados a la salida de 100 Vc-a de la fuente de alimentación.
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c) Cierre el interruptor de la fuente de alimentación durante un lapso no mayor a 3
seg.
d) ¿Arranco el motor? _________________.
e) ¿Produjo mucho ruido el motor? _________________.
f) Observe el sentido de rotación _____________________________
16. a) Intercambie los cables que conectan los devanados en paralelo.
b) Cierre el interruptor de la fuente de alimentación durante un lapso no mayor a 3
seg.
c) Observe el sentido de rotación _____________________________
d) Indique brevemente, en forma de regla como se puede invertir la rotación de un
motor de fase hendida.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
17. Conecte el circuito de la figura 9.3. El interruptor centrífugo se conecta en serie
con el devanado auxiliar y ambos devanados se conectan en paralelo a las
terminales 4 y N de la fuente de alimentación a 100 Vc-a. Observe que el capacitor,
que está conectado entre las terminales 4 y 5, no se utiliza cuando el modulo se
conecta como motor de fase hendida.
Figura 9.3
18. a) Cierre el interruptor de la fuente de alimentación. El control del voltaje de salida debe
mantenerse en su posición de 100volts.
b) ¿Se puso en marcha el motor? _____________________.
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c) ¿Funciono el interruptor centrífugo? ________________________.
d) Estime el tiempo de arranque __________________.
e) Use el tacómetro de mano para medir la velocidad de funcionamiento.
_________ r/mín.
f) Reduzca el voltaje de entrada a 80V c-a, tomando esta lectura en el voltímetro, y
mida la velocidad de operación. _________ r/mín.
g) Aumente el voltaje a 100 Vc-a y desconecte la fuente de alimentación.
19. Conecte el circuito que ilustra la figura 9.4. Observe que los dos devanados
están conectados en paralelo y que el interruptor centrífugo está en serie con los
devanados del motor conectados en paralelo y a las terminales 4 y N de la fuente
de alimentación de 100 Vc-a.
Figura 9.4
20. Antes de aplicar potencia al motor, conteste las siguientes preguntas:
a) ¿Fluirá la corriente por ambos devanados? ___________.
b) ¿Se producirá un par de arranque? ___________.
c) ¿Comenzara a girar? ___________.
d) ¿Qué sucederá finalmente? _____________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
21. a) Cierre el interruptor de la fuente de alimentación y observe lo que sucede.
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b) Observe la operación del interruptor centrífugo.
c) ¿Aproximadamente a
centrífugo?________ r/mín.
qué
velocidad
se
cierra
el
interruptor
d) Vuelva el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.
1. Si un motor de fase hendida tiene dos polos en el devanado principal, ¿Cuántos
polos se requieren en el devanado auxiliar? _______________.
2. ¿Cuántos polos hay, respectivamente en el devanado de operación y el de
arranque, de un motor de fase hendida de 8 polos?
Devanado de operación: _______________ polos
Devanado de arranque: _______________ polos
3. ¿Por qué es necesario un devanado auxiliar?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
4. ¿Por qué debe diferir el devanado auxiliar del principal en un motor de fase
hendida?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
5. ¿Qué sucedería si los devanados de arranque y operación fueran idénticos?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
6. ¿Puede arrancar un motor monofásico de inducción si solo se excita el
devanado de operación (principal) o el de arranque (auxiliar)? ________________.
7. ¿Funcionará el motor con
arrancado?_________
un
solo devanado
una
vez que
haya
8. ¿Cómo se puede invertir la rotación del motor?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
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9. ¿Qué le sucederá al motor al aplicar potencia, si se duplica la rigidez en el
interruptor centrífugo?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
10. Explique detalladamente el comportamiento del motor en el procedimiento 21
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
11. Si el devanado de operación y el auxiliar se conectaran en serie, ¿Funcionara
el motor? __________________ Explique por qué.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
12. ¿Varía notablemente la velocidad de un motor de fase hendida cuando hay un
cambio en el voltaje aplicado?
.
Tomado del libro:
WILDI, THEODORE &NDE VITO MICHAEL J; EXPERIMENTOS CON EQUIPO ELÉCTRICO.
LIMUSA, 6a REIMPRECIÓN, MÉXICO 1987
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UNIVERSIDAD VERACRUZANA.
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA.
ZONA XALAPA.
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.
RESPONSABLE Mtro. OSCAR MANUEL LÓPEZ YZA.
NOMBRE:____________________________ MATRÍCULA: _________________
MATERIA: Motores y Generadores de Corriente Alterna FECHA: ______________
EQUIPO O BRIGADA:_______ Día: ____________HORA: __________________
PRÁCTICA No. 10
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
EL MOTOR UNIVERSAL.
OBJETIVOS
 Analizar la estructura del motor universal.
 Determinar las caracteristicas en vacio y plena carga cuando funciona con
corriente alterna.
 Determinar las caracteristicas en vacio y plena carga cuando funciona con
corriente directa.
EXPOSICIÓN
El motor universal de CA/CD se utiliza en herramientas portatiles tales
como taladros, sierras, pulidoras electricas, etc., y también en aparatos caceros
tales como aspiradoras, batidoras, licuadoras, etc., en los que la alta velocidad,
mucha potencia y tamaño pequeño constituyen una ventaja.
Básicamente es más semejante al motor de c-d que al de c-a y tiene ciertas
desventajas que se pueden evitar en motores de inducción de c-a. La principal
desventaja consiste en que necesita conmutación y escobillas.
El motor universal es fundamentalmente un motor de c-d diseñado
especialmente para funcionar con c-a y con c-d. Un motor serie normal de c-d
funciona muy deficientemente en c-a, debido sobre todo a dos razones:
a) La alta reactancia de los devanados de armadura y campo limitan la corriente
de c-a a un valor mucho menor que la corriente directa (para un mismo voltaje de
línea).
b) Si se usa acero para el marco o yugo del estator, el flujo de c-a producirá
grandes corrientes parásitas en él y, por lo tanto, se calentará.
La reactancia del devanado de armadura puede reducirse colocando un
devanado de compensación en el estator, de tal modo que los flujos se opongan o
“anulen” entre sí. Este mismo devanado de compensación se puede conectar en
seria con el de la armadura. En este caso se dice que el motor está
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conductivamente compensado. En estas condiciones, el Motor Universal tendrá
características de operación similares, ya sea que funcione en c-a en c-d.
El devanado de compensación puede conectarse en circuito corte para que
se comporte como el secundario de un transformador en corto circuito (el
devanado de armadura actúa como primario). La corriente inducida de c-a en el
devanado de compensación produce un flujo que se opone o “neutraliza” al de la
corriente de la armadura y se dice que el motor esta inductivamente compensado.
La reactancia del devanado de campo se puede mantener en n valor bajo
limitando el número de vueltas.
INSTUMENTOS Y EQUIPO
Módulo de motor universal
Módulo de fuente de alimentación (0-120 Vc-a, 0-120 Vc-d)
Módulo de elctrodinamómetro
Módulo de medición de c-a (2.5/8 A)
Módulo de medición de c-a (100/250 V)
Módulo de medición de c-d (200V, 2.5/5 A)
Módulo de vatimetro monofásico
Tacómetro de mano
Cables de conexión
Banda
EMS 8254
EMS 8821
EMS 8911
EMS 8425
EMS 8426
EMS 8412
EMS 8431
EMS 8920
EMS 8941
EMS 8942
PROCEDIMIENTOS
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!
¡No haga ninguna conexión cuando la fuente de alimentación esté
conectada! ¡La fuente debe desconectarse después de cada medición!
1. Examine la estructura del módulo de Motor Universal EMS 8254, dando
especial atención al motor, las escobillas, las terminales de conexión y el
alambrado.
2. Si se observa el motor desde la parte posterior del módulo:
a) Identifique el devanado de armadura.
b) Identifique el estator.
c) Identifique el devanado principal en serie.
d) Identifique el devanado de compensación.
3. Si observa el motor desde la parte delantera del módulo:
a) Identifique el conmutador.
b) Identifique las escobillas.
c) La posición neutra de las escobillas se indica mediante una línea roja marcada
en la carcasa del motor. Identifiquela.
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d) Las escobillas se pueden ubicar en el canmutador moviendo la palanca a la
derecha o a la izquierda de la línea roja. Mueva la palanca en ambos sentidos y
luego vuélvala a poner en su posición neutra.
4. Al observar la cara delantera del módulo:
a) El devanado principal en serie se conecta a las terminales _____ y _____.
b) El devanado de compensación esta conectado a las terminales _____ y _____.
c) Las escobillas (conmutador y devanados de armadura) están conectados a las
terminales _____ y _____.
COMO ENCONTRAR LA POSICIÓN NEUTRA.
5. A continuación determinará la posición neutra de las escobillas del motor,
utilizando corriente alterna. Conecte el circuito que aparece en la figura 10.1,
utilizando los módulos EMS de la fuente de alimentación, medición de c-a y motor.
Las terminales 4 y N de la fuente de alimentación proporciona los 0-120 Vc-a
variables conforme se haga girar la perilla de control de la salida de voltaje.
¡NO APLIQUE POTENCIA AHORA!
Figura 10.1
6. Desprenda el Módulo de Motor Universal y jálelo aproximadamente 10
centímetros hacia adelante. Meta la mano detrás de la carátuña delantera del
módulo y mueva a palanca para que las escobillas giren en el sentido de las
manecillas del reloj y lleguen a su posición maxima. Deje el módulo donde esta
(por que más tarde tendrá que mover de nuevo las escobillas).
7. Conecte la fuente de alimentación y ajuste el control de salida hasta que se
apliquen aproximadamente 80 Vc-a a la armadura. El voltaje de c-a que aparece
en el devanado de compensación se induce por medio de la corriente alterna que
pasa por la armadura.
8. Meta la mano con cuidado detrás de la cara delantera del módulo (no olvide
meter la otra mano en el bolsillo), y mueva las escobillas de una posición extrema
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a la otra. Observara que, al girar las escobillas en el sentido contrario a las
manecillas del reloj, el voltaje aumenta y luego disminuye cuando las escobillas se
acercan a la otra posición extrema.
b) Deje las escobillas en la posición en que el voltaje inducido llega al máximo;
este es el punto neutral del Motor Universal, cada vez que use el motor, las
escobillas se deben colocar en la posición neutra.
c) Vuelva el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación, Coloque el
Motor Universal en su lugar.
9. Conecte los devanados de armadura y compensación en serie a la salida de 0120 Vc-a de la fuente de alimentación, como se ilustra en la figura 10.2.
Figura 10.2
10. a) Conecte la fuente de energía yu ajustela a 30 Vc-a.
b) Si la corriente de línea es menor que 1 Ac-a al aplicar 30 Vc-a, el devanado de
compensación está produciendo un flujo en el mismo sentido que el de la
armadura, incrementando con ellos la inductancia (y la reactancia). Si esto
sucede, intercambie los cables de la armadura o los del devanado de
compensación.
c) Mida y anote la corriente de línea: I= __________________ Ac-a
NOTA: SI gira la armadura, las escobillas no están exactamente en la
posición neutra.
d) Reduzca a cero el voltaje y desconecte la fuente de alimentación.
11. Conecte el circuito de la figura 10.3 con los Módulos EMS de vatímetro y
electrodinamómetro (recuerde que debe tener las mismas conexiones de los
devanados de armadura y compensación que en el procedimiento 10).
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Figura 10.3
12. a) Acople el electrodinamómetro al Motor Universal mediante la banda.
b) Conecte las terminales de entrada del electrodinamómetro a la salida fija de 120
Vc-a de la fuente de alimentación, terminales 1 y N.
c) Haga girar la perilla de control del dinamómetro en el sentido contrario al de las
manecillas del reloj hasta su posición extrema (para proporcionar una carga
mínima en el arranque del Motor Universal).
13. a) Conecte la fuente de alimentación y ajústela a 120 Vc-a.
b) Mida y anote en la tabla 10.1 la corriente de línea, la potencia y la velocidad del
motor.
Observe que hay un chisporroteo muy reducido en las escobillas.
c) Repita la operación b) por cada par indicado en la tabla, manteniendo el voltaje
de entrada a 120 Vc-a.
d) Reduzca a cero el voltaje y desconecta la fuente de alimentación.
14. a) Calcule y anote en la tabla la potencia aparente suministrada al motor para
cada uno de los pares indicados.
b) Calcule y anote en la tabla la potencia en hp desarrollada para cada par
señalado.
PAR
(lbf.pulg)
0
I
(Amps)
VA
P
(Watts)
VELOCIDAD
(r/mín)
hp
3
6
9
Tabla 10.1
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15. Sustituya el amperímetro y el voltímetro de c-a por mediciones de c-d y
conecte la entrada a la salida variable de c-d, terminales 7 y N de la fuente de
alimentación, como se ilustra en la figura 10.4.
Figura 10.4
16. Repita los procedimientos 13 y 14 utilizando potencia de c-d en lugar de c-a, y
llene la Tabla 10.2.
PAR
(lbf.pulg)
0
I
(Amps)
VA
P
(Watts)
VELOCIDAD
(r/mín)
hp
3
6
9
Tabla 10.2
PAR DE ARRANQUE.
17. Conecte el circuito ilustrado en la figura 10.5., con los módulos EMS de Motor
Universal, electrodinamómetro, fuente de alimentación y medición de c-d.
Recuerde que debe tener las mismas conexiones de os devanados de armadura y
compensación que se hicieron en el procedimiento10.
Figura 10.5
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18. a) Acople el electrodinamómetro al Motor Universal mediante la banda.
b) Conecte las terminales de entrada del electrodinamómetro a la salida fija de 120
Vc-a de la fuente de alimentación, terminales 1 y N.
c) Ponga la perilla de control del dinamómetro en su posición extrema haciéndola
girar en el sentido de las manecillas del reloj (para proporcionar al Motor Universal
la máxima carga de arranque).
d) Cerciórese de que las escobillas del Motor Universal estén en su posición
neutra.
19. a) Conecte la fuente de alimentación y ajústela a 30 Vc-d, según lo indique el
voltímetro conectado a los devanados del motor.
b) Mida y anote la corriente del motor y el par desarrollado.
I= ______________ Ac-d
Par = ______________ lbf.pulg
c) Reduzca el voltaje a cero y desconecta la fuente de alimentación.
20. Conecte el circuito para que se opere en c-a, como se ilustra en la figura 10.6.
Figura 10.6
21. a) Conecte la fuente de alimentación y ajústela a 30 Vc-a, tomando esta
lectura en el voltímetro conectado a los devanados del motor.
b) Mida y anote la corriente del motor y el par desarrollado.
I= ______________ Ac-a
Par = ______________ lbf.pulg
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c) Reduzca el voltaje a cero y desconecta la fuente de alimentación.
22. Explique los resultados obtenidos en los procedimientos 19 y 21.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
OPERACIÓN NO COMPENSADA
23. Elimine el devanado de compensación conectando de nuevo el circuito, como
se indica en la figura 10.7.
Figura 10.7
24. a) Ponga la perilla de control del dinamómetro en su posición extrema
haciéndola girar en el sentido contrario de las manecillas del reloj (para producir
una carga mínima de arranque).
b) Conecta la fuente de alimentación y ajústela a 120 Vc-a.
c) Aumente lentamente la carga del dinamómetro hasta 3 lbf.pulg de par.
d) Mida y anote la corriente del motor y su velocidad.
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I= ______________ Ac-a
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Velocidad en c-a= ______________ r/ min
e) Observe las chispas de las escobillas.
f) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.
25. a) Compare los resultados anteriores con los obtenidos en la tabla 10.1
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
b) ¿Es mayor el chisporroteo en las escobillas que en los procedimientos
anteriores?
__________________________________________________________________
26. Conecte el circuito para que opere en c-d, como se ilustra en la figura 10.8.
Figura 10.8
27. Repita el procedimiento 24.
I= ______________ Ac-d
Velocidad en c-d= ______________ r/ min
28. a) Compare estos resultados con los que obtuvo en la tabla 7.9.2
b) ¿Es mayor el chisporroteo en las escobillas que en los procedimientos
anteriores?
____________________________.
COMPENSACIÓN INDUCTIVA.
29. a) A continuación observará el efecto que se produce al utilizar la
compensación inductiva cuando el motor opera en c-a.
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b) Conecte de nuevo el circuito para que se opere en c-a, como se muestra en la
figura 10.7. Ponga en cortocircuito el devanado de compensación conectando un
cable directamente a sus terminales.
c) Conecte la fuente de alimentación y ajústela a 120 Vc-a.
d) Cargue el motor con un par de 9 lbf.pulg.
e) Mida y anote la corriente del motor, la velocidad y el par desarrollado.
I= ______________ Ac-a
Velocidad en c-a= ______________ r/ min
Par en c-a _________________ lbf.pulg
f) ¿Es aproximadamente igual el chisporroteo en las escobillas que el que se
observó cuando el motor tenía compensación conductiva?
__________________________________.
g) Mientras el motor funciona, elimine el corto en el devanado de compensación.
ADVERTENCIA:¡Sostenga el cable del corto sujetandolo por los conectores
aislados; no toque las terminales!
h) Explique lo que sucedió.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
i) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.
30. a) Vuelva a conectar el ciruito para que opere en c-d, como se indica en la
figura 7.9.8.
b) Repita el procedimiento 29.
I= ______________ Ac-d
Velocidad en c-d= ______________ r/ min
Par en c-d _________________ lbf.pulg
c) ¿Se observó algún cambio cuando se quitó el corto circuito? _______________.
31. a) ¿Cree que el motor inductivamente compensado funciona igualmente bien
en c-d que en c-a?____________ Explique por qué:
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__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
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PRUEBA DE CONOCIMIENTOS.
1. De acuerdo con la tabla 10.1., indique los siguientes datos cuando el motor
funciona en vacio y con c-a:
a) Potencia aparente = ______________ VA
b) Potencia real = ______________ W
c) Potencia reactiva = ______________ VAR
d) Factor de potencia = ______________
e) Velocidad del motor = ______________ r/mín
2. De acuerdo a la Tabla 10.1, anote los siguientes datos cuando el motor funciona
a plana carga y en c-a
a) Potencia aparente = ______________ VA
b) Potencia real = ______________ W
c) Potencia reactiva = ______________ VAR
d) Factor de potencia = ______________
e) Velocidad del motor = ______________ r/mín
f) Potencia entregada = ______________ hp
g) Equivalente eléctrico de (f) = ______________ W
h) Eficiencia del motor = ______________ %
i) Pérdidas del motor= ______________ W
3. De acuerdo con la tabla 10.2., indique los siguientes datos cuando e motor
funciona en vacio y en c-d:
a) Potencia = ______________ W
b) Velocidad del motor = ______________ rpm
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4. De acuerdo con la tabla 10.2., indique los siguientes datos cuando el motor
opera a plana carga y en c-d.
a) Potencia = ______________ W
b) Velocidad del motor = ______________ rpm
c) Potencia entregada = ______________ hp
d) Equivalente electrico de (e) = ______________ W
e) Eficiencia del motor = ______________ %
f) Pérdidas del motor = ______________ W
5. Compare las carácteristicas de operación de Motor Universal en c-a y c-d,
haciendo enfasis en las diferencias.
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6. Explique la diferencia entre Motor Universal con compensación conductiva y el
de compensación inductiva.
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7. De los dos tipos de motores mencionados en la pregunta anterior, ¿Cuál
funciona mejor en c-a?, y ¿Cuál en c-d?
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8. Explique por qué es necesario incluir un devanado de compensación en un
motor serie de c-a.
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9¿Opera mejor o peor un Motor Universal si se usa una fuente de 25 Hz. En vez
de una de 60 Hz? Explique por qué.
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10. Dé el nombre de varias herramientas y algunos aparatos (que no se hayan
mencionado antes), que utilizan Motores Universales.
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Tomado del libro:
WILDI, THEODORE &NDE VITO MICHAEL J; EXPERIMENTOS CON EQUIPO ELÉCTRICO.
LIMUSA, 6a REIMPRECIÓN, MÉXICO 1987.
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Conclusiones:
El estudio realizado en las prácticas presentadas ha arrojado varios motivos
de reflexión, uno de ellos y a mi consideración tal vez el más importante es el
deber de capacitarnos como personal técnico ya que los conocimientos adquiridos
dentro de las aulas de la universidad son excelentes, en el ámbito practico
carecen de conocimientos y para quienes no son llevados al laboratorio por los
académicos encargados de las materias salen con conocimientos prácticos
escasos que en el ámbito laboral son de gran ayuda.
También se tiene la gran necesidad ahondar en el conocimiento, esto se
debe a la vasta información en que cada tema viene inmerso. Haciendo necesario
informarse sobre las diversas condiciones en las que se pueden operar las
maquinas eléctricas ya que la información presentada en las prácticas del
laboratorio solo abarcan un poco de la inmensa información que se encuentra en
este campo.
Este trabajo realizado, ha cumplido con todas las expectativas personales
que me fije desde un principio, que era el reforzamiento de los conocimientos
adquiridos tanto en clase como en mi estadía como prestador de mi servicio social
dentro del Laboratorio de Maquinas Eléctricas. Aprendiendo más y el ¿Por qué?
Del funcionamiento de las maquinas eléctricas como lo son los motores y
generadores así como los equipos de medición y la composición de las consolas
para la realización de las prácticas.
Comprendí también aspectos que a veces por falta de atención en clase
uno no aprende y que son realmente importantes para el análisis y diseño de este
tipo de máquinas.
Y el objetico en qué consistía el trabajo que era digitalizar de la mejor
manera las practicas del laboratorio pudiendo ser posible el fácil acceso para el
alumnado como para los profesores e instructores de este laboratorio e incluso
poderlas trabajar desde los distintos medios de tecnología con lo que contamos
hoy en día sin la necesidad de cargar con hojas y hojas de prácticas que en
ocasiones son maltratas o pérdidas durante el transcurso de la práctica.
Ahora solo queda que el alumnado o cualquier persona interesada en los
temas contenidos en este trabajo logre el último objetivo que es reforzar y
construir el conocimiento que nos hace mejores profesionistas y dejar con
curiosidad de seguir investigando y preparase en este gran campo.
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Bibliografía.
WILDI, THEODORE Y VITO MICHAELJ
EXPERIMENTOS CON EQUIPO ELÉCTRICO
LIMUSA, 6ta REIMPRESION
MÉXICO, 1987
WILDI, THEODORE Y THE STAFF LAB-VOLT LTD
ELECTRICAL POWER TECHNOLOGY
LAB-VOLT 1TH EDITION, PRINTED IN CANADA,
JULY 1985.
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