PRÁCTICA I
ALTERNADOR TRIFÁSICO
Ana Milena Alvarado Sierra. Cód. (201321881)
[email protected]
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia.
Abstract— This laboratory report seeks to describe in detail the Se realizan variaciones en la corriente de campo con ayuda del
operation of Lorenzo's machine (composed
of a machine
in directy Tecnológica
reóstato variable,
Universidad
Pedagógica
de obteniendo
Colombia.así cambios en el voltaje generado
current and an alternating current one) starting from the previous y se hace un barrido entre 0 y máximo 9.5 A. Los datos
A. Tunja, Colombia.
observation of the video corresponding to practice 1, reviewing
obtenidos se muestran en la tabla 1.
and analyzing each one of them. the electrical characteristics of the
three-phase alternator, in addition to verifying the parameters B.
PRUEBA DE CORTO CIRCUITO
obtained, with which the machine works; For this, it is necessary
to carry out four tests that consist of: starting, vacuum, short Se realiza un corto en las salidas (L1, L2) y se mide la corriente
circuit and of course with load.
C.en ese corto para cumplir con la condición del alternador en
corto circuito teniendo en cuenta que ninguna de las dos puede
Keywords— Lorenzo's machine, direct current, alternating current, sobrepasar los 9.5A y se realiza una gráfica verificando el
D. Alvarado,
J. load.
Peña, Member,barrido
UPTC.entre
Electronic
Engineering
la corriente
de corto y la corriente de excitación
three-phase alternator, starter, vacuum,
short circuit,
como se muestra en figura 2.
I. INTRODUCCIÓN
En el campo de la ingeniería electrónica, especialmente en las
maquinas eléctricas existen los alternadores, los cuales también
reciben el nombre de generadores síncronos, esto debido a la
relación existente entre la velocidad de giro y la frecuencia de
voltaje generado. Dicha maquina es utilizada para realizar la
transformación de energía mecánica en eléctrica y su principio
fundamental está basado en un elemento conductor que es
sometido a un campo magnético de tipo variable, de allí se
genera una tensión eléctrica.
Un alternador está compuesto por dos partes principales:
circuito inductor (crea el campo magnético) y el inducido
(conductor).
II. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
Para esta práctica del laboratorio se realizó la descripción,
analisis y conclusiones de cada una de las partes o ítems
descritos en el video.
ETAPA DE ARRANQUE
En esta etapa se realiza una prueba de arranque en la que como
primer paso se asegura el sistema de puesta a tierra, incluyendo
la parte capacitiva. Se realizó la configuración para un motor
Shunt empezando con una tensión de 42V cuya alimentación
llegara al v2 o devanado de compensación y el positivo del
campo a la resistencia que en este caso es el reóstato.
Posteriormente se conectan las bobinas F1 - F5 y F2 –F6 en
paralelo, teniendo así la máquina CC configurada como motor
Shunt, luego se realiza la conexión de la máquina del alternador
(doble estrella) y se procede a tomar las medidas del voltaje.
PRUEBA AL VACIO
PRUEBA CON CARGA
Quitando el corto de la etapa anterior y teniendo las tres líneas,
se coloca una carga balanceada formando una Y, además de una
carga capacitiva. Se debe asegurar una velocidad de 3600 en el
eje y una I de 4A.
III. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Para la prueba al vacío se hicieron variaciones en la corriente
de campo, los resultados se verán a continuación en la siguiente
tabla y reflejados en la gráfica:
Voltaje(v)
Corriente(I)
0,43
0
0,583
0,069
0,932
0,216
1,478
0,243
2,254
0,347
10,26
1,308
13,87
1,811
19,7
2,491
25,73
3,254
40,66
5,347
55,53
7,91
61,46
8,85
Tabla 1. Datos obtenidos de las variaciones de la corriente de
campo respecto al voltaje generado.
Figura 1. Grafica resultante entre la corriente de campo y el
voltaje generado.
En la figura 1 observamos que se obtuvo una curva del
alternador trifásico donde se observa el comportamiento
constante o se podría decir lineal del voltaje a medida que
aumenta la corriente de campo.
Para esta prueba también se observa que cuando la maquina
posee una corriente de 0A tiene un valor de 0.4 V el voltaje
generado, esta presencia de voltaje se debe a que en la curva
de histéresis existe una densidad de flujo residual en el circuito
magnético compuesto por el rotor y el estator, y al existir ese
flujo ya se tiene un voltaje alterno.
Figura 2. Grafica resultante entre la corriente de corto y la
corriente de excitación.
Y por último para la prueba con carga se tomaron algunos datos
haciendo correcciones en la velocidad.
1. Con carga R.
2. Con carga RC.
3. Con carga C.
En la prueba de corto circuito (corto en las salidas) se tomaron
datos de la corriente de corto con respecto a la corriente de
excitación como se muestra a continuación:
Corriente
de corto
0,069
Corriente de
Excitación
0
0,111
0,048
0,653
0,521
1,152
0,741
1,758
1,543
2,518
2,27
4,27
3,753
5,59
4,746
6,81
5,964
7,43
6,75
8,41
7,65
9,28
8,26
N(rpm)
I Carga
(A)
1
V
3600
I Campo
(A)
4
R
RC
3600
3,9
1,3
32
C
3600
3,9
1
40
28
Tabla 3. Datos obtenidos con las cargas R, RC, y C.
Según los resultados obtenidos en la tabla 3 los voltajes
obtenidos con cada una de las tres cargas existe una gran
diferencia, esto se debe a algunas caídas de tensión que se
pueden presentar en el estator, además del tipo de carga.
IV. CONCLUSIONES
ARRANQUE
Para la etapa de arranque es de vital importancia tener en
cuenta que la maquina CC está configurada como motor
Shunt por su conexión en paralelo, esto debido a que es
capaz de mantener constate la velocidad del alternador,
además de poder controlar dichas velocidades por medio
del campo.
Cuando se realiza la conexión de la máquina del
alternador en doble estrella es fundamental no acoplar
más de dos conectores entre bobinas debido a que se
pueden presentar fallas mecánicas, incrementar la
temperatura y por consiguiente reducir la vida útil del
devanado.
Una vez teniendo asegurado el movimiento con la
maquina impulsora cc para que genere energía la
máquina de corriente alterna es necesario velocidad y
Tabla 2. Datos obtenidos corriente de corto vs corriente de
excitación.
En la gráfica 2 se observa en el eje X corriente de excitación y
en Y la corriente de corto, se analizó que el comportamiento de
las dos corrientes (corto y excitación), es directamente
proporcional.
Carga
campo CC por medio de los anillos rozantes (k, l y m),
zona en la cual rozan las escobillas, se produce la
excitación en la bobina y genera el campo.
Es importante tener claro que en una maquina AC el
campo está en la parte rotativa, en DC el campo está en
la estática y la armadura se encuentra en la parte móvil.
Se observa que con la introducción de la resistencia
cambia al flujo de la máquina, por consiguiente
aumentara la velocidad.
PRUEBA AL VACIO
Según la figura 1, la gráfica presenta una curva de
saturación con un comportamiento lineal debido a que
presenta una velocidad constante de 3600 rpm desde
el valor más bajo de corriente 0A hasta
aproximadamente los 8.82A.
PRUEBA DE CORTO CIRCUITO
Para corregir las caídas de velocidad y poder
garantizar los 3600 rpm fue necesario colocar la
resistencia (reóstato) en corto circuito, se observaron
cambios en la velocidad (disminuye) y en la corriente
de campo (aumenta) al alterar la resistencia variable o
reóstato.
La bobina de campo empieza a excitarse de forma
creciente a partir del valor de cero de la corriente de
excitación. [1]
CON CARGA
La práctica se realiza con una configuración motor Shunt
cuya conexión en paralelo permite tener velocidades
constantes, es importante tener en cuenta que se puede
enlazar en vacío o con carga, pero dicha carga no debe
ser muy grande.
Se presentaron algunas diferencias en los voltajes
obtenidos con cada una de las cargas, esto quiere decir
que el tipo de carga (R, RC y C) empleada en la prueba
con carga del alternador si influye con respecto a la
respuesta del voltaje generado, con la carga netamente
resistiva se obtiene menos tensión que con la capacitiva.
V. BIBLIOGRAFÍA-WEB GRAFÍA
[1]
https://www.slideshare.net/eduardoMORALESESLACH/maqelectrotalternadores.
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