guia de laboratorio n08

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  • 7/30/2019 Guia de Laboratorio n08

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    GUIA DE LABORATORIO N08

    LA MAQUINA DE CORRIENTE CONTINUA OPERANDO COMO GENERADOR Y

    DETERMINAR LA EFICIENCIA DEL GRUPO MOTOR-GENERADOR

    I. OBJETIVO

    Aplicar la tecnologa estudiada para hacer funcionar a la mquina de corriente continua como

    generador y aplicar una carga para calcular la eficiencia del sistema.

    II. MARCO TEORICO

    Las mquinas de corriente continua son generadores que convierten energa mecnica en energa

    elctrica de corriente continua, y motores que convierten energa elctrica de corriente continua en

    energa mecnica.

    La mayora las mquinas de corriente continua son semejantes a las mquinas de corriente alternaya que en su interior tienen corrientes y voltajes de corriente alterna. Las mquinas de corriente

    continua tienen corriente continua slo en su circuito exterior debido a la existencia de un

    mecanismo que convierte los voltajes internos de corriente alterna en voltajes corriente continua en

    los terminales. Este mecanismo se llama colector, y por ello las mquinas de corriente continua se

    conocen tambin como mquinas con colector.

    Generadores electromagnticos

    Mediante el experimento de Faraday, cuando un campo magntico induce una corriente elctrica

    debe haber un movimiento de un imn en las proximidades de una bobina; o tambin puede

    inducirse si hacemos girar la bobina dentro del campo magntico de un imn. Esta es la base de

    los generadores electromagnticos.

    Para hacer girar la bobina dentro del campo magntico del imn, utilizaremos energa mecnica,

    hidrulica, trmica o nuclear que transformaremos en energa elctrica.

    Generadores de Corriente Continua.

    Los generadores de corriente continua son las mismas mquinas de corriente continua cuando

    funcionan como generadores. Son mquinas que producen energa elctrica por transformacin de

    la energa mecnica.

    A su vez los generadores se clasifican en dinamos y alternadores, segn que produzcan corriente

    continua o alterna, respectivamente.

    Posteriormente, cabe destacar otro tipo de generadores (no son mquinas) que transforman la

    energa qumica en la elctrica como son pilas y acumuladores.

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    Clasificacin de Generadores de Corriente Continua

    Generador con excitacin independiente

    En el circuito principal.

    En el circuito de excitacin

    Generador con excitacin en paralelo (shunt)

    Generador con excitacin en serie

    Aplicaciones de los Generadores

    El papel ms importante que desempea el generador de corriente continua es alimentar de

    electricidad al motor de corriente continua, en esencia produce corriente libre de rizo y un voltaje

    fijo de manera muy precisa a cualquier valor deseado desde cero hasta la mxima nominal, sta es

    en realidad corriente elctrica de corriente continua que permite la mejor conmutacin posible en el

    motor, porque carece de la forma de las ondas bruscas de energa de corriente continua de los

    rectificadores.

    El generador tiene una respuesta excelente y es particularmente apropiado para el control preciso

    de salida por reguladores de retroalimentacin de control adems de estar bien adaptado para

    producir corriente de excitacin de respuesta y controlada en forma precisa tanto para mquinas

    de corriente alterna como para mquinas de corriente continua.

    El campo de aplicacin del generador con excitacin independiente, es general, siempre que se

    disponga de una lnea independiente de corriente continua. Sin embargo, debe hacerse la

    advertencia de que estas mquinas nunca deben trabajar en cortocircuito, pues existe el peligro

    de quemarlas; esto procede, segn puede comprenderse fcilmente de la independencia entre el

    circuito inducido y el circuito de excitacin. Bsicamente, los generadores con excitacin

    independiente tienen, dos aplicaciones tpicas: una, como amplificador-multiplicador; y la otra,

    como tacmetro.

    Regulacin de voltaje y su relacin con los diferentes sistemas del generador CC.

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    Conectores

    IV. ACTIVIDADES

    a) Reconocer e identificar los terminales de los contactores, pulsadores y del motor

    Se comprob el correcto funcionamiento de los terminales de los contactores y pulsadores con

    la ayuda del multmetro, se verifico la continuidad de los terminales normalmente cerrados y la

    no continuidad de los terminales normalmente abiertos.

    b) Elaborar el esquema de conexiones de los componentes del circuito aplicando las reglas

    estudiadas en la prctica N 2

    c) Utilizando las herramientas y materiales adecuados, realizar el montaje del circuito de fuerza

    del motor de corriente continua.

    d) Montar el circuito de control del generador, siguiendo las instrucciones e insertar una

    resistencia variable en el circuito de excitacin, verificar la remanencia del sistema de

    generacin.

    e) Arrancar el motor de accionamiento y manteniendo su velocidad nominal constante, evaluar la

    tensin remanente del generador y luego accionar el sistema de excitacin e incrementar la

    tensin de salida del generador desde 5V hasta la tensin nominal con incrementos de 5 en 5

    voltios, sobresaturar el generador hasta un 20% para efectos de la confeccin de curva

    caracterstica de magnetizacin del generador.

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    f) Hacer funcionar el sistema manteniendo la tensin nominal en el generador y aplicarle el 25%

    y 50%.

    V. CUESTIONARIO

    1. Describa la curva de magnetizacin del circuito ensamblado, considerando la

    remanencia del material magntico del generador y grafique (V-Iex)

    En la prctica realizada la curva de magnetizacin se asemeja a la curva terica, y podemosdecir que a mayor corriente de campo habr mayor voltaje y a menor corriente de campo

    habr menor corriente, por eso se dice que es directamente proporcional.

    2. Considerando la potencia total de entrada, graficar la eficiencia del sistema y estimar

    cuando se consigue la mejor eficiencia del conjunto. Eje vertical eficiencia y eje

    horizontal la carga.

    En la siguiente tabla se aprecia el valor de la Potencia de Entrada y Salida, tambin la

    eficiencia cuando se est utilizando la carga a un 25% y 50%.

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    0 100 200 300 400

    V

    Iex

    V vs Iex

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    3. Siguiendo las normas del Cdigo Elctrico Nacional elabore el diagrama completo del

    sistema trabajado.

    CIRCUITO DE FUERZA

    4. Discriminando las perdidas rotacionales determinar y tabular la potencia neta de

    ingreso al motor y la potencia neta de salida del generador en el sistema utilizado.

    La Potencia de Ingreso y Salida del motor se podr apreciar en la siguiente tabla pero solo

    cuando se est trabajando con una carga de 25% y 50%. Para el clculo de los siguientes

    valores se tomaron los datos de Voltaje y Corriente de entrada y salida los cuales se

    encuentran en la tabla que corresponde a la parte de Actividades.

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    5. Si se tendra que implementar un sistema de frenado elctrico utilizando un motor

    elctrico DC que trabaja en accionamiento Cmo lo implementara?

    Muchos tipos de motores elctricos pueden funcionar como generadores y al funcionar como

    generadores pueden transformar la energa mecnica que ellos mismos han generado,

    retenida por la inercia, de nuevo en energa elctrica o en calor para frenarlos.

    Los vehculos elctricos como los trenes elctricos y los tranvas lo han utilizado desde

    siempre. En el momento de frenar, se derivaba la corriente que se generaba sobre unas

    resistencias elctricas o restatos que lo disipaban en forma de calor (freno reosttico).

    Este sistema ha sido prcticamente abandonado por el desperdicio de energa que

    representa. En su lugar se utiliza el freno regenerativo, por medio del cual se devuelve a la

    fuente la energa obtenida del frenado, que puede ser utilizada por otras cargas conectadas a

    la misma red. Ambos sistemas permiten el paro total del mismo.

    Frenado Reostatico de un Motor Derivacin

    VI. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

    Observaciones

    Se tuvo complicaciones al momento de determinar los terminales del generador, en mi caso

    recin pude entender cmo se realiza la maniobra cuando se hizo la prueba por tercera vez.

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    Conclusiones

    Los generadores son mquinas elctricas que se utilizan para convertir la energa mecnica

    en elctrica, o a la inversa, con medios electromagnticos. A una mquina que convierte la

    energa mecnica en elctrica se le denomina generador, alternador, si es de corriente alterna

    o dnamo si es de corriente continua.

    La curva de magnetizacin es directamente proporcional al flujo, a mayor corriente de campo

    habr mayor voltaje y a menor corriente de campo habr menor corriente.

    El grupo motor generador realizado en la prctica presenta poca eficiencia segn los

    clculos obtenidos, esto puede deberse a las prdidas que produce el sistema o a datos mal

    tomados lo cual genera resultados errneos.

    VII. BIBLIOGRAFIA

    http://www.slideshare.net/Estefa_Arias/maquinarias-electricas-i-presentation

    https://docs.google.com/document/d/1xFAdOR7ojhsLLrgu8G_UNsA4l5CXMsCUg42EOylPKuQ/edit

    ?hl=es&pli=1#

    http://html.rincondelvago.com/generadores-y-motores-de-corriente-continua.html

    http://mediateca.educa.madrid.org/imagen/ver.php?id_imagen=1t2k92gow1inhmsn

    http://profesores.sanvalero.net/~w0320/TEMA_3.pdf

    http://www.slideshare.net/Estefa_Arias/maquinarias-electricas-i-presentationhttps://docs.google.com/document/d/1xFAdOR7ojhsLLrgu8G_UNsA4l5CXMsCUg42EOylPKuQ/edit?hl=es&pli=1https://docs.google.com/document/d/1xFAdOR7ojhsLLrgu8G_UNsA4l5CXMsCUg42EOylPKuQ/edit?hl=es&pli=1http://html.rincondelvago.com/generadores-y-motores-de-corriente-continua.htmlhttp://mediateca.educa.madrid.org/imagen/ver.php?id_imagen=1t2k92gow1inhmsnhttp://profesores.sanvalero.net/~w0320/TEMA_3.pdfhttp://profesores.sanvalero.net/~w0320/TEMA_3.pdfhttp://mediateca.educa.madrid.org/imagen/ver.php?id_imagen=1t2k92gow1inhmsnhttp://html.rincondelvago.com/generadores-y-motores-de-corriente-continua.htmlhttps://docs.google.com/document/d/1xFAdOR7ojhsLLrgu8G_UNsA4l5CXMsCUg42EOylPKuQ/edit?hl=es&pli=1https://docs.google.com/document/d/1xFAdOR7ojhsLLrgu8G_UNsA4l5CXMsCUg42EOylPKuQ/edit?hl=es&pli=1http://www.slideshare.net/Estefa_Arias/maquinarias-electricas-i-presentation