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