ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERÍA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN MAQUINARIA ELÉCTRICA II- ELEG1009 PARALELO PRÁCTICO, TEÓRICO: INTEGRANTES: 103,1 Mishell Moreno Sánchez Fernando Macías Yagual Rocano Víctor Stalin TÍTULO DE LA PRÁCTICA: “RECONOCIMIENTO DE LAS MÁQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA Y DE LOS EQUIPOS DEL LABORATORIO DE MAQUINARIA ELÉCTRICA” PRÁCTICA #: 1 FECHA DE LA PRÁCTICA: 18 de octubre de 2019 FECHA ENTREGA DEL INFORME: 18 de octubre de 2019 NOMBRE DEL PROFESOR PRÁCTICO: Francisco Daza i. Objetivos, equipos y materiales (5 puntos) Objetivo General Identificar las máquinas rotativas de corriente alterna y de los equipos usados en el laboratorio de maquinarias eléctricas, con la finalidad de una ejecución correcta de cada instrumento para un procedimiento en cualquiera de las prácticas posteriores que se realicen en el laboratorio. Objetivos Específicos Constatar especificaciones acerca de la estructura y funciones que realizan un rotor de devano y un rotor de jaula de ardilla Revelar el propósito y con qué finalidad de uso son creados los instrumentos de medición del laboratorio de maquinarias Describir las diferentes partes con las que consta una máquina de corriente alterna con su respectivo funcionamiento de cada parte de ella. Equipos y materiales Rotor de devanado Rotor jaula de ardilla Máquina de corriente alterna FLUKE 867B “Graphical Multimeter” Amperímetro EXTECH 380942 Tacómetro TachIR EXTECH FLUKE 1587 “Insulation Multimeter” EXTECH 382095 “3ɸ Power & Harmonics Analyzer” ii. Explicar detalladamente la función de cada parte del rotor jaula de ardilla KATO. (25 puntos) Rotor jaula de ardilla KATO El rotor de jaula de ardilla KATO tiene forma de un cilindro montado a un eje. En el interior del rotor se encuentran barras conductoras (aluminio/cobre) con surcos (hendidura longitudinal) los cuales juntos se encuentran conectados aquellos extremos de tal manera que logra poner en cortocircuito los anillos que forman la especie de jaula de ardilla. El principio de funcionamiento del rotor de jaula de ardilla consiste en que aquellos devanados inductores que se encuentran ubicados en el estator hacen al campo magnético rotar en torno del rotor, lo cual el movimiento relativo entre campo-rotor inducen la corriente eléctrica. De manera particular y de manera alternada las corrientes que se dirigen de manera longitudinal en aquellos conductores provocan una reacción con su campo magnético del motor; lo cual genera una fuerza actuadora tangencialmente al rotor generando instantáneamente el “esfuerzo de torsión” para dar la vuelta al eje. Cabe mencionar que “la diferencia en velocidad se llama deslizamiento y aumenta con la carga”. (Moreno, 2018) Otra parte del rotor de jaula de ardilla que se encuentra internamente es el núcleo de hierro el cual se lo emplea con la finalidad de que se lleve al campo magnético mediante el motor. Internamente en las construcciones del estator se encuentran aisladores con barniz los cuales reducen las corrientes parásitas que se pueden generar mediante la interacción de los embobinados ubicados dentro del estator. Existen dos tipos de rotores de jaula de ardilla los cuales son perfectamente empleados a nivel industrial para motores asíncronos de corriente alterna. Rotor de jaula de ardilla simple el cual se caracteriza por usarlo para motores pequeños, en donde el arranque su intensidad nominal es quien supera 6-8 veces a la intensidad nominal de su motor. Rotor de jaula de ardilla doble el cual posee una intensidad de arranque 3-5 veces la intensidad nominal, industrialmente este tipo de rotor es el más usado por lo cual es capaz de soportar sobrecarga sin tener efectos en la disminución de su velocidad. Rotor de devanado o rotor bobinado El rotor de devanado se caracteriza por tener unas bobinas conectadas con unos anillos deslizantes que son ubicados en el eje. Junto con el eje del rotor bobinado se encuentran unas escobillas las cuales mediante ellas se conecta el rotor a resistencias las cuales son variables con la finalidad de poder hacer que se ponga el rotor en cortocircuito al igual que el rotor de jaula de ardilla. Este rotor al igual que el jaula de ardilla poseen también un estator pero de mayor tamaño, dentro del estator se encuentran las bobinas con gran cantidades de espirar y separadas al igual que el otro rotor con barniz el cual es el aislador que impide la creación de corrientes parasitas. A diferencia del rotor de jaula de ardilla se puede decir que el rotor bobinado posee un devanado trifásico realizado de cobre/aluminio. En particular también podemos identificar junto a este rotor anillos en uno de sus extremos sobre los cuales nosotros podremos encontrar a las escobillas con la finalidad de enlazar y sacar los terminales de conexión para dirigirlos posteriormente hacia la placa de los bornes o conocida comúnmente como placa de bornes, ya cuando la maquina se encuentra construida con todas sus partes presentes (carcasa, ventilador de refrigeración, aletas de refrigeración, cojinete, entre otras). Este rotor devanado es de mayor eficiencia en comparación con el de jaula de ardilla pues su mantenimiento es más caro y su número de averías es mayor, aunque posee la gran ventaja de que con la colocación de un reóstato permite la regulación de la resistencia del inducido esto permite realizar el arranque de la máquina de manera escalonada, pues el principio de funcionamiento es similar al de la jaula de ardilla. (Universidad Oviedo). iii. Realizar el análisis de los valores. relevantes y más importantes de los datos de placa de las máquinas eléctricas utilizadas en el laboratorio de maquinaria eléctrica 2. Indicar explícitamente las magnitudes a manejar en las prácticas, tales como: velocidades nominales y síncronas, corrientes nominales (estatóricas y de campo), voltajes nominales, potencias nominales y conexiones nominales (rotor y estator). (25 puntos) Potencia_Activa: 3 [KW] Potencia_Aparente: 3 [KVA] Número_de_fases:3 CONEXIÓN Y Voltaje generado: 127/220[V] Amperios generados: 15 [A] CONEXIÓN DELTA Voltaje generado: 254/440 [V] Amperios generados: 7.6 [A] Con los datos de la placa podemos concluir que la potencia entregada por el generador es de 3[KW] de una red trifásica, donde a mayor cantidad de voltaje menor corriente. Velocidad_nominal: 1800 [RPM] Corriente de campo: 2.1 [A] Voltaje de campo: 113 [V] Frecuencia: 60 [HZ] Voltaje_nominal: 220/440 [V] Corriente_nominal: 15.8/7.9 [A] Velocidad_nominal: 1762 [RPM] Potencia_activa: 5 [HP] Frecuencia: 60 [HZ] Potencia_activa: 5 [HP] Voltaje_nominal: 220/440 [V] Corriente_nominal: 11.1/5.5 [a] Frecuencia: 60 [Hz] Velocidad_nominal: 1800[rpm] Corriente de campo: 2[a] Voltaje de campo: 110.5[v] Con los datos de la placa podemos concluir que la potencia entregada por el motor es de 3[KW] de una red trifásica, donde a mayor cantidad de voltaje menor corriente. Potencia_activa: 5 [hp] Voltaje_nominal: 125 [v] Corriente_nominal: 33 [a] Frecuencia: 60 [Hz] Velocidad nominal: 1800 [rpm] Corriente de campo: 1[a] Voltaje de campo: 48.4[v] iv. Presentar el “cómo se usa” y “para qué se usa” de los instrumentos del laboratorio. Indicar los rangos de voltaje, corriente, resistencia y potencia que soportan. (25puntos) INSTRUMENTO EXTECH 382095 COMO SE USA Cuenta con tres pinzas y tres puntales, Las pinzas mide la corriente y los puntales el voltaje, el color de cada uno debe estar en la misma fase. PARA QUE SE USA Medir Potencias en sistemas trifásicos, análisis de armónicos, factor de potencia, desfase. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS VAC RMS: 0V a 600V AAC: 0 A a 100 A Potencia: 0 a 9999 KW. FLUKE 867B Es un multímetro grafico de señales eléctricas, cuenta con cargador y dos puntales, en el control es mediante una perilla, se puede seleccionar las distintas funciones pero a la ves debe estar de acuerdo con la conexión de las puntas. Las mediciones son cuantitativas y graficas de las señales, en la gráfica se verifica las interferencias, las mediciones son en corriente ac y dc, permite medir resistencias, capacitancias y frecuencias. VDC: 300.00 mV a 1000.0V VAC RMS: 300.00 mV a 1000.0V (20 Hz a 300 Khz) ADC: 300.00 µA a 10.000A. AAC: 300.00 µA a 10.000A Resistencia: 300.00 Ohm a 30.000 MOhm. Frecuencia: 2 Hz a 2 MHz. Capacitancia: 10 nF a 10,000 µF. EXTECH 380942 Es un multímetro de pinza, cuenta con batería interna y puntales, y el control es mediante una perilla giratoria, la salida es un display. La medición de corriente se realiza al introducir el conductor en la pinza. Cuando se requiere hacer mediciones de corriente y voltajes en Ac y Dc. VDC: 0 a 400 V VAC RMS: 0 mV a 400V ADC: 0 A a 30A AAC: 0 A a 40A EXTECH TACHIR FLUKE 1587 Se fija el luz o la parte giratoria del tacómetro en el eje rotatorio de máquina a medir su velocidad y sus medición es en RPM. Mide la velocidad de un eje giratorio de una máquina. Sus mediciones puede ser en RPM, m/min, ft/min. Cuenta con dos puntales que se conecta en los terminales inferiores dependiente del tipo de conexión a realizar y establecido en la perilla. Se usa para medición de corriente y voltajes Ac y Dc, continuidad, diodo, resistencia. VDC: 0 a 1000 V VAC RMS: 0 mV a 1000V AAC: 0 A a 10A Capacitancia: 1 nf a 1uf Conclusiones (20 puntos) Se realizó el reconocimiento de los diferentes instrumentos de medición y maquinas eléctricas del laboratorio de maquinaria II que se utilizarán a lo largo del semestre durante la realización de las practicas. Se pudo conocer las especificaciones técnicas tanto de voltaje, corriente y potencia, así como el modo de empleo de los instrumentos de medición del laboratorio. Se conocieron los detalles de un rotor jaula de ardilla y un rotor bobinado, y a su vez las diferencias que existen entre ambos.
