Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ingeniería Eléctrica Facultad de Ingeniería 1-1-2003 Manual para la normalización de prácticas de laboratorio de máquinas eléctricas de la Facultad de Ingeniería Eléctrica Jorge Palacio Arango Universidad de La Salle, Bogotá Juan Carlos Rico Guerrero Universidad de La Salle, Bogotá Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_electrica Citación recomendada Palacio Arango, J., & Rico Guerrero, J. C. (2003). Manual para la normalización de prácticas de laboratorio de máquinas eléctricas de la Facultad de Ingeniería Eléctrica. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_electrica/453 This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería Eléctrica by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected]. MANUAL PARA LA NORMALIZACION DE PRACTICAS DE LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS DE LA FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA JORGE PALACIO ARANGO JUAN CARLOS RICO GUERRERO UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA BOGOTA D.C. 2003 MANUAL PARA LA NORMALIZACION DE PRACTICAS DE LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS DE LA FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA JORGE PALACIO ARANGO JUAN CARLOS RICO GUERRERO Trabajo presentado como requisito parcial para optar por el título de Ingeniero Electricista Director Alvaro Venegas Ingeniero Electricista UNIVERSIDAD DE LA SALLE Facultad de Ingeniería Eléctrica Bogotá D.C. 2003 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Nota de aceptación Ing. Alvaro Venegas Director del Proyecto Ing. Rafael Chaparro Jurado Ing. Marco Bonett Jurado Bogotá D.C. 2003 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Este Trabajo de Grado no compromete en ningún caso a la Universidad, Director o Jurados por los procedimientos, recomendaciones o conclusiones contenidos en el mismo. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA A mis padres y hermana por su paciencia y colaboración. A mis amigos y conocidos. Juan Carlos A mis padres, hermanas y tías. A mis amigos, mi novia y colaboradores cercanos. Jorge _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA AGRADECIMIENTOS Decimos gracias cuando recibimos de alguien un beneficio que merece nuestro reconocimiento. La gracia también nos llega de Dios cuando nos eleva sobrenaturalmente de tal manera que con ella logramos la bienaventuranza. Bajo estos dos conceptos queremos dar testimonio de nuestro paso por la Universidad; de los logros obtenidos por la magnanimidad de todas aquellas personas que rigieron nuestro trasiego durante los años de aprendizaje de la difícil meta que nos propusimos desde el día en que se nos ocurrió solicitar la admisión a la Facultad de Ingeniería Eléctrica. Hoy reiteramos nuestra gratitud a todo el cuerpo de directivos y profesores de la Universidad de La Salle, y le pedimos al altísimo su protección para desempeñarnos con altura cada vez que tengamos la oportunidad de demostrar la seriedad y honorabilidad a la que nos comprometimos al optar por el título que ahora recibimos. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN. ................................................................................................... 9 1. OBJETIVOS. ...................................................................................................... 10 1.1 Objetivo General. ........................................................................................ 10 1.2 Objetivos Específicos. ................................................................................ 10 2. DEFINICIONES Y ALCANCES. ......................................................................... 12 2.1 Antecedentes. ............................................................................................. 12 2.2 Descripción y elementos del problema. ...................................................... 13 2.3 Planteamiento y alcances del trabajo. ........................................................ 13 2.4 Metodología utilizada. ................................................................................. 14 3. DESCRIPCIÓN DE LAS GUIAS DE LABORATORIO. ...................................... 15 4. METODOLOGÍA PARA LA PREPARACIÓN Y EVALUACIÓN DE LAS PRACTICAS. ............................................................ 18 4.1 Preinforme. ................................................................................................. 18 4.2 Informe. ...................................................................................................... 18 4.3 Forma de entrega del Preinforme y el Informe. .......................................... 19 4.3.1 Entrega del Preinforme. ......................................................................19 4.3.2 Entrega del Informe. ........................................................................... 19 4.4 Formato “EVALUACIÓN DE LA PRACTICA”. ............................................ 19 4.5 Calificación de las Prácticas. ...................................................................... 19 5. CONCLUSIONES. ............................................................................................. 20 6. RECOMENDACIONES. ..................................................................................... 23 6.1 Recomendaciones Generales. ................................................................... 23 6.2 Recomendaciones para la elaboración de las Prácticas. ........................... 24 BIBLIOGRAFÍA. .................................................................................................... 26 ANEXOS. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA LISTA DE ANEXOS ANEXO A. Recomendaciones de seguridad para los Grupos de Trabajo. ............................................................................... A - 1 ANEXO B. Normas de Laboratorio. ...................................................................................... B - 1 ANEXO C. Inventario de los Equipos de Laboratorio de Máquinas Eléctricas. .................................................................. C - 1 ANEXO D. Manual de Prácticas de Laboratorio de Máquinas Eléctricas DC y Transformadores. ..................................................... D - 1 ANEXO E. Manual de Prácticas de Laboratorio de Máquinas Eléctricas AC. .....................................................................................E - 1 ANEXO F. Simulaciones en Lab-View. .................................................................................F – 1 ANEXO G. Fórmulas, Símbolos, Nomenclatura y Curvas Típicas. .......................................G - 1 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. UNIVERSIDAD DE LA SALLE Facultad de Ingeniería Eléctrica PROYECTO DE GRADO MANUAL PARA LANORMALIZACION DE PRACTICAS DE LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS DE LA FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA AUTORES: Jorge Palacio Arango Juan Carlos Rico Guerrero Código: 42932039 Código: 42951011 DIRECTOR: Ing. Alvaro Venegas Año: 2003 RESUMEN El presente documento consta de las Guías para desarrollar las Prácticas de Laboratorio de la Materia de Máquinas Eléctricas, cumpliendo con los objetivos trazados por los profesores y la Facultad, dentro de un esquema organizado de procedimientos y parámetros claros tales como: una información preliminar, objetivos claros, marco teórico soportado en una investigación previa a la Práctica, información sobre materiales y equipos necesarios para su desarrollo, diagramas topográficos y una bibliografía extensa que sirve de soporte de la investigación. Así mismo se explican las razones por las cuales se determinó el orden de las Prácticas; su forma, contenido y procedimientos, asunto que facilita la evaluación por parte del docente y el alcance de los objetivos por parte de los estudiantes. Con lo anterior los autores no pretenden forzar al profesor a seguir la metodología de evaluación propuesta, sino que simplemente como su nombre lo indica, busca ser una Herramienta más para la labor académica. Finalmente en algunos Laboratorios se cuenta con el complemento de ayudas virtuales generando un espacio práctico, actualizando algunos métodos de enseñanza donde la instrumentación virtual aporta grandes soluciones. Universidad de La Salle – Facultad de Ingeniería Eléctrica Cra. 2 a No. 10 – 70 Bogotá D.C. Teléfono: (57) 1-286-8391; e-mail: [email protected] UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA INTRODUCCIÓN El desarrollo de este proyecto constituye la presentación requerida por la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de La Salle, para optar al Título de Ingeniero Electricista por parte de los autores. El Pensum académico de la carrera de Ingeniería Eléctrica, contiene un gran porcentaje de materias que por sus características requieren de talleres o ejecución de Laboratorios para su comprensión y corroboración. En el área de Máquinas Eléctricas, que consistía de dos cátedras desarrolladas en semestres separados, y que a raíz del cambio de Pensum se unificaron en una sola, pasando así de tener 32 a 16 semanas de desarrollo, dando como resultado, que este trabajo brinde un excedente de Guías para la ejecución de Prácticas de Laboratorio, las cuales sirven para que los docentes escojan su temario de Prácticas. Con esta nueva metodología de Guías de Laboratorio, se brinda una notable ventaja tanto para el profesor como el alumno, al ser posible la ejecución y calificación de la Práctica en el tiempo estipulado para el desarrollo de la misma, así como otros nuevos aportes tales como los Diagramas Topográficos y la implementación de este trabajo por parte de la Universidad en su página Web. Estas Guías de Laboratorio son el resultado de una amplia investigación por parte de los autores acerca de la metodología aplicada en la Universidad de La Salle y en otras Universidades con cátedras y Pensum similares, así como el estudio de los manuales de los fabricantes de los equipos empleados. La metodología fue complementada con los aportes hechos por los estudiantes y profesores de los grupos de trabajo, en los cuales se puso en práctica este método para su corroboración y evaluación de los objetivos trazados. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 9 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA 1 1.1 OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Apoyar a la Facultad en los Procedimientos y Guías de Laboratorios, mediante la elaboración de un Manual de Normalización para las Guías de Laboratorio. 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Analizar en forma independiente los elementos prácticos que deben tener los Laboratorios y diseñar una metodología acorde con los contenidos programáticos en cada uno de ellos. Analizar las Guías existentes y elaborar nuevas Guías de Laboratorio con didáctica, metodologías de elaboración y evaluación innovadoras, creadas durante la ejecución del presente trabajo e incluyendo algunas Prácticas nuevas en Lab View1. Presentar el número suficiente de Guías de Laboratorio de Máquinas de Corriente Continua, de Corriente Alterna y de simulaciones en Lab-VIEW, para que los profesores de la Teoría y del Laboratorio puedan coordinar de la mejor forma posible para el estudiante, las Prácticas del semestre respectivo. Optimizar la utilización de los Equipos e Instrumentos de los Laboratorios, para dar un mejor uso de estos recursos. 1 Tomado de Tesis: Prácticas reales y virtuales por medio de Lab-VIEW para Laboratorios de Ingeniería Eléctrica. Universidad de La Salle, 2003. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 10 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Dar a la Facultad la documentación necesaria para poder ofrecer las Prácticas de Laboratorio a otras Universidades o Instituciones Docentes. Dar a estudiantes y profesores el fácil acceso a las Guías de Laboratorio por medio de la página de INTERNET de la Universidad de La Salle para lo cual se le entregará el material resultante al Departamento de Sistemas para su implementación en dicha página. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 11 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA 2 2.1 DEFINICIONES Y ALCANCES ANTECEDENTES La carrera de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de La Salle en su Pensum académico, ofrece materias que son de nivel teórico – prácticas. La parte práctica, conllevó a la creación de Guías de Laboratorio, que en su momento eran de actualidad, pero con la modificación de normas y criterios para la presentación de formatos de Guías de Laboratorio, estas no se han actualizado paralelamente a la evolución del Pensum y como consecuencia, en estos momentos estas Guías, según los análisis realizados, no proporcionan la efectividad necesaria en el aprendizaje y la óptima distribución en el tiempo de su realización. Una fundamentación para realizar una Práctica de Laboratorio, debe tener un esquema organizado, en el cual el estudiante no solo realice su Práctica en el momento, sino que por medio de unos parámetros definidos, lo motive a conseguir información anexa para la ejecución de su Práctica. La forma en que se propone realizar un Manual para normalizar las Guías de Laboratorios de Máquinas Eléctricas, es dar al estudiante, a los coordinadores y a los profesores una herramienta más para realizar una Práctica, basada en la investigación, dando parámetros definidos, tales como una información preliminar, objetivos claros y concisos, información sobre los materiales y equipos utilizados, un procedimiento de ejecución de práctica adecuado y congruente con sus diagramas específicos, un formato para implantar los resultados obtenidos y por último, un formato para análisis de resultados en la Práctica misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 12 UNIVERSIDAD DE LA SALLE 2.2 FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA DESCRIPCION Y ELEMENTOS DEL PROBLEMA El material escrito dado por cada profesor a su grupo de trabajo dificulta la apropiada ejecución de los Laboratorios de Máquinas, dado que no existe homogeneidad entre todos los profesores que dictan esta cátedra; siendo causa de una posible pérdida de tiempo en la preparación de las Prácticas, lo cual hace que el tiempo estimado para éstas, en muchas ocasiones resulte corto. Es frecuente que el Docente de la parte teórica no dicte la parte Práctica de la materia y, en consecuencia, hay descoordinación entre la cátedra teórica y los Laboratorios en su tiempo de ejecución. Las diferencias metodológicas por parte de los docentes encargados de las Prácticas de Laboratorio, pueden generar en el estudiante desorientación, ya que no siempre van a la par con la Cátedra Teórica y esto produce la pérdida, en cierta medida, del objetivo de la misma. La evaluación de la Práctica se desarrolla en base a la presentación por parte del estudiante de un preinforme, un informe y la asistencia a la misma. De los cuales el preinforme se está entregando el mismo día de la Práctica y no existe tiempo para que el profesor pueda hacer correcciones, y a su vez el estudiante pueda solucionar las dudas que tiene sobre la Práctica. 2.3 PLANTEAMIENTO Y ALCANCES DEL TRABAJO La creación de un Manual para normalizar las Prácticas de Laboratorio de Máquinas Eléctricas, espera hacer un aporte respecto a la forma más efectiva de realizar una Práctica de Laboratorio. Este Manual no solo es dirigido a los estudiantes, sino también a profesores y coordinadores, para obtener resultados de motivación y aprendizaje; como también para conseguir una mejor visualización, sobre la realización de una Práctica de Laboratorio. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 13 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Este Manual soluciona los problemas discutidos en el numeral anterior y tendrá los alcances específicos discutidos en el numeral 1.2. 2.4 METODOLOGIA UTILIZADA Para la elaboración de este Manual se han tenido en cuenta las siguientes labores: 1. Análisis y seguimiento a las Guías actuales del Laboratorio de Máquinas Eléctricas de la Universidad de La Salle. 2. Análisis de las Guías que se desarrollan en otras Universidades (Universidad Nacional de Colombia, Escuela Colombiana de Ingeniería, Universidad de Los Andes). 3. Análisis y seguimiento de los circuitos y procedimientos de las Guías de los fabricantes de los equipos de Laboratorio (De Lorenzo, Hampden). 4. Análisis de los equipos a utilizar en las Prácticas para desarrollar el registro fotográfico, para los Esquemas Topográficos propuestos en las Guías del Proyecto. 5. Análisis de desarrollo de las Prácticas y de los resultados de las mismas para proponer la elaboración del Informe y su calificación en la misma Práctica. 6. Análisis y desarrollo de las Prácticas del Motor Paso a Paso y simulaciones en Lab-VIEW, que se proponen como Prácticas nuevas en este Manual. 7. Digitalización de todas las Prácticas propuestas, para que la Universidad a través de la Facultad de Ingeniería Eléctrica las implemente en la página de Internet. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 14 UNIVERSIDAD DE LA SALLE 3 FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA DESCRIPCIÓN DE LAS GUIAS DE LABORATORIO Cada una de las Prácticas que se han desarrollado y que aparecen en los anexos D y E del trabajo, tienen la siguiente organización. I. OBJETIVOS. Este Item describe los puntos que el estudiante debe haber desarrollado al finalizar la Práctica. II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS PREVIOS. Aquí se hace referencia a las actividades y consultas que el estudiante debe preparar para el momento de la Práctica. III. LISTA DE MÁQUINAS. Son los equipos a los cuales se les van a realizar las medidas para el cumplimiento de los objetivos. Se hace un listado de las referencias y cantidades correspondientes, para que el auxiliar de Laboratorio las prepare para el momento de la Práctica. IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES. Son los elementos empleados para realizar el montaje, y así efectuar las pruebas en los Equipos para el cumplimiento de los objetivos. Se hace un listado de las referencias y cantidades correspondientes, para que el auxiliar de Laboratorio las prepare para el momento de la Práctica. V. PROCEDIMIENTO. Aquí se describe los pasos y la secuencia lógica para el desarrollo de la Práctica, manteniendo la seguridad de los Equipos y la fidelidad de los resultados obtenidos en las mediciones. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 15 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA VI. OBSERVACIONES. Se mencionan aclaraciones sobre las causas de las variaciones de algunos datos que se obtienen durante el desarrollo de la Práctica. VII. ADVERTENCIAS. Se mencionan las precauciones que se deben tener en la Práctica, para así garantizar la seguridad física del Practicante y de los Equipos. VIII. IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRÁCTICA. (ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS) Es un aporte nuevo que se hace a las Guías y se incorpora a las Prácticas, el cual permite al estudiante mediante fotografías identificar fácil y oportunamente las Máquinas y Equipos para un desarrollo sencillo, rápido y seguro. IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA PRÁCTICA. Se hace referencia a los circuitos eléctricos que el estudiante debe analizar, para realizar el montaje de la Práctica. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRÁCTICA. Es la descripción gráfica que el estudiante debe elaborar con base en el Diagrama Topográfico y el esquema Eléctrico de la Práctica y de acuerdo a los Manuales de las Máquinas que se van a probar a lo largo de la misma. Es la parte más importante de la Práctica y que el profesor debe exigir como requisito mínimo para poderla desarrollar. Sin este esquema los estudiantes no pueden cablear. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRÁCTICA. Dentro de la Guía, el estudiante cuenta con un formato en el cual deberá consignar los valores de las medidas obtenidas, en las unidades que se solicitan. Con base en la disposición de los datos consignados en las tablas, se graficarán las curvas solicitadas en las Prácticas. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 16 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA XII. EVALUACIÓN DE LA PRÁCTICA. Este nuevo formato está diseñado para evaluar y calificar la Práctica al finalizar la ejecución de la misma, dando como resultado que el estudiante no tenga que invertir más horas de su tiempo en la presentación posterior de un informe final o una evaluación. El profesor dispone de los puntos clave para garantizar una calificación justa e inmediata con base a la evaluación propia del Preinforme, la sustentación realizada, su observación del desempeño de cada uno de los estudiantes y del Informe. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 17 UNIVERSIDAD DE LA SALLE 4 FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA METODOLOGÍA PARA LA PREPARACIÓN Y EVALUACIÓN DE LAS PRACTICAS A continuación se presenta la metodología y preparación a seguir por parte del profesor y los estudiantes, para la elaboración de cada una de las Prácticas. 4.1 PREINFORME El Preinforme debe estar conformado de la siguiente manera: • PORTADA DE LA PRÁCTICA. 1. Número y Título de la Práctica. 2. Nombres, Códigos y Número del Grupo de Trabajo. 3. Fecha de la Práctica. • CONTENIDO. 1. Introducción. 2. Objetivos. 3. Equipos y Lista de Materiales. 4. Breve Marco Teórico (Incluir fórmulas requeridas). 5. Descripción del Procedimiento. 6. Esquemas Topográficos trazados. 7. Bibliografía. 8. Copia de la Guía de la Práctica. 4.2 INFORME El informe debe estar conformado de la siguiente manera: • CONTENIDO. 1. Portada y Contenido del Preinforme calificado. 2. Resultados y análisis de los Resultados. 3. Tablas y Gráficas en papel milimetrado (Prácticas que las requieran). 4. Conclusiones y recomendaciones. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 18 UNIVERSIDAD DE LA SALLE 4.3 FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA FORMA DE ENTREGA DEL PREINFORME Y EL INFORME. 4.3.1 ENTREGA DEL PREINFORME La entrega se debe realizar en el Laboratorio 4 días hábiles antes de la fecha de ejecución de la Práctica, esto con el fin de que el Profesor evalúe y califique el PREINFORME. Este será devuelto por el Profesor, uno o dos días después al Laboratorio para ser entregado al Estudiante y este haga los respectivos análisis y correcciones. 4.3.2 ENTREGA DEL INFORME Este será realizado durante la hora de ejecución de la Práctica, con el fin que el Profesor evalúe y califique al finalizar la misma. 4.4 FORMATO “EVALUACIÓN DE LA PRACTICA”. Este formato está diseñado para evaluar y calificar la Práctica al finalizar la ejecución de la misma. Se dispone de varios Items, en los cuales se califica: 4.5 • Preinforme. • Sustentación. • Desempeño durante la Práctica. • Informe. CALIFICACIÓN DE LAS PRACTICAS. Se acordará con el Profesor en el transcurso de la Práctica # 0, el porcentaje dado a cada Item del formato “EVALUACIÓN DE LA PRACTICA”, para la calificación de todas las Prácticas. NOTA: La falta o inasistencia a alguna Práctica anula la nota de dicha Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 19 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA 5 1. CONCLUSIONES Con la implementación de estos Manuales de Laboratorio se le facilita al personal tanto docente como dicente la optimización de los recursos existentes. 2. Las Guías de Laboratorio diseñadas de ésta manera fomentan la integridad física del alumno y la conservación de los equipos. 3. Mediante la incorporación de las Prácticas de Laboratorio a la página de Internet de la Universidad de La Salle, se permite a profesores, estudiantes y otras personas el acceso rápido y oportuno a este material, siendo coherente con la política de la Universidad de intercambios académicos con otros claustros. 4. En la elaboración de las Guías se han considerado y analizado las Prácticas de Laboratorio de Máquinas Eléctricas de la Universidad Nacional de Colombia, Escuela Colombiana de Ingeniería, Universidad de los Andes y otras, dando como resultado que este material sea apto para posibles ofrecimientos del Laboratorio de Máquinas Eléctricas a otras Universidades o Instituciones Docentes. 5. Se entrega en este documento un apoyo que aporta herramientas a los docentes, para facilitar el proceso de enseñanza - aprendizaje en el que hacer académico. 6. A través de estos Manuales que implementan la metodología propuesta, se facilita la evaluación por parte del docente, ya que las Guías contienen un _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 20 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA formato que permite determinar si los objetivos se alcanzaron y en que medida. 7. Debido a que este Trabajo de Grado se aprobó con el Pensum anterior, en el cual existían las materias de Máquinas Eléctricas I (Máquinas DC y Transformadores) y Máquinas Eléctricas II (Máquinas AC), nos da como resultado un gran número de Prácticas de las cuales los profesores de la materia unificada del nuevo Pensum, tanto de las partes teórica y práctica puedan de común acuerdo escoger las Guías para el desarrollo óptimo de su cátedra. Para tal efecto se presentan 12 Prácticas de Máquinas de Corriente Continua y Transformadores, 12 Practicas de Máquinas de Corriente Alterna, 1 Práctica de Motor Paso a Paso y 5 Prácticas de simulación en Lab-VIEW. 8. Al aplicar las Guías de Laboratorio se ayuda al estudiante a relacionar e interpretar el Diagrama Eléctrico para poder completar el Diagrama Topográfico y así proceder a la ejecución del mismo. 9. El empleo del Diagrama Topográfico, facilita al estudiante la identificación física de las Máquinas y Equipos que se utilizan en las Prácticas. 10. Con la implementación del desarrollo de un Preinforme, se logra que el estudiante conozca las actividades a realizar dentro de la Práctica, reduciendo el tiempo de ejecución de la misma. 11. Mediante estas Guías de Laboratorio se logra que el estudiante recopile los datos obtenidos de forma clara y concisa, facilitando las conclusiones y análisis de la Práctica. 12. Al contar con un procedimiento lógico y coherente, se facilita la comprensión de los conceptos trabajados durante las Prácticas. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 21 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA 13. Mediante la introducción del Laboratorio del Motor Paso a Paso, se le brinda al estudiante la oportunidad de conocer el funcionamiento de estas Máquinas ampliamente empleadas en el área de automatización y control. 14. Mediante la incorporación de Prácticas en Lab-VIEW se introduce al estudiante en el manejo de nuevas tecnologías empleadas frecuentemente en la industria, permitiéndole complementar y mejorar los conceptos vistos en el Laboratorio convencional. 15. Debido a la implementación de Prácticas Virtuales mediante Lab-VIEW, se brinda al estudiante una nueva herramienta que le permitirá manejar tecnologías de punta bien sea dentro de sus labores académicas en otras materias o en su quehacer profesional. 16. Debido a la implementación de Prácticas con Lab-VIEW nos encontramos en la necesidad de desarrollar Prácticas virtuales y virtuales con adquisición de datos, ya que el Laboratorio no cuenta con todo el equipo para capturar los parámetros de todas las Máquinas empleadas en las Prácticas, dando como resultado que un pequeño grupo de Prácticas se puedan simular con los parámetros reales de la Máquinas. 17. A través de la corroboración de la metodología empleada en estas Guías, por medio de la realización de las Prácticas: TRANSFOMADOR 3ø ENSAYO CON CARGA, MOTOR 1ø DE INDUCCIÓN ENSAYO CON CARGA y MOTOR 3ø DE INDUCCIÓN JAULA DE ARDILLA ENSAYO CON CARGA, se pudo apreciar claramente los beneficios que ellas otorgan y concluir así que los objetivos trazados al inicio de este trabajo fueron cumplidos a cabalidad. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 22 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA 6 6.1 RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES GENERALES 1. Se recomienda la implementación de este trabajo en la Web de la Universidad en la página de Laboratorio de la Facultad de Ingeniería Eléctrica, con el fin de procurar el fácil acceso por parte de docentes y dicentes a este material y dar cumplimiento a los objetivos trazados en este Trabajo. 2. El Profesor de la parte teórica debe ponerse en común acuerdo con su homólogo del Laboratorio sobre las Guías ha desarrollar en el semestre, siendo para esto prioritario que este documento esté al alcance del cuerpo docente tanto en la Pagina Web de la Universidad como en el Laboratorio en medio escrito. 3. Es importante la adquisición de Motores Paso a Paso de última generación para desarrollar y mejorar la Práctica correspondiente y poder contar con equipos apropiados que permitan alcanzar los objetivos propuestos. 4. Las Prácticas con simulación deben ser promovidas por parte de la Facultad con el ánimo de mejorar el contenido académico debido a las razones expuestas a lo largo del presente documento. 5. Se recomienda hacer énfasis en un módulo teórico de un par de horas, que permita al estudiante aprender el manejo básico del software de simulación Lab-VIEW al inicio del curso de Máquinas Eléctricas. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 23 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA 6. Incentivar un grupo de trabajo y desarrollo en software de simulación Lab-VIEW, con el fin de poner a disposición de los practicantes un contexto más amplio de las bondades de estos paquetes. 7. Se recomienda que el Laboratorio se actualice con equipos De Lorenzo más modernos, diseñados para interactuar mejor con paquetes de simulación virtual y adquisición de datos. 8. Este Manual debe tener una actualización continua por adquisición y/o cambio de los equipos de Laboratorio y por la sugerencia de los profesores respectivos, una vez se comience su implementación. 6.2 RECOMENDACIONES PARA LA ELABORACIÓN DE LAS PRACTICAS Para la utilización de los Laboratorios, los ponentes de ésta tesis, harán unas breves recomendaciones encaminadas a ayudarle tanto a los profesores como a los alumnos a obtener las metas de entendimiento y comprensión de las materias aquí tratadas. 1. Los Grupos de Trabajo no deben superar los cuatro (4) estudiantes, bien sea por tiempo o equipos disponibles. 2. Las actividades de las Prácticas deberán ser desarrolladas por todos los integrantes del grupo mediante la rotación de las mismos. 3. En caso de que existan una o más Máquinas de diferente fabricante en la Guía ha desarrollar, cada grupo de trabajo deberá realizar la rotación respectiva para cada una de las Máquinas 4. Las normas de seguridad impartidas al inicio para el desarrollo de las Prácticas deben ser aplicadas, controladas y evaluadas durante todo el semestre. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 24 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA 5. La Práctica debe concluir ya calificada tanto para el estudiante como para el profesor en el momento de la culminación del tiempo asignado a dicha Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 25 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA 7 BIBLIOGRAFIA • De Lorenzo. Manuales y Guías. Laboratorio de Máquinas Eléctricas: Facultad de Ingeniería Eléctrica. • Hampden. Manuales y Guías. Laboratorio de Máquinas Eléctricas: Facultad de Ingeniería Eléctrica. • CHAPMAN, Stephen J. Máquinas Eléctricas. 3 ed. Bogotá: McGraw Hill, 2000. • KOSOW, Irving L. Máquinas Eléctricas y Transformadores. 2 ed. México: Prentice Hall Hispanoamericana, 1993. • McENTYRE, R.L. Control de Motores Eléctricos. 2 ed. Barcelona: Marcombo, 1979. • ENRIQUEZ, Harper Gilberto. El ABC de las Máquinas Eléctricas. Vol 1 y 2. México: Limusa, 1994. • ENRIQUEZ, Harper Gilberto. Curso de Máquinas Sincrónicas. 1 ed. México: Limusa, 1992. • ENRIQUEZ, Harper Gilberto. Curso de Transformadores y Motores Trifásicos de Inducción. 3 ed. México: Limusa, 1994. • BISHOP, Robert H. Learning with Lab VIEW. California: Addison Wesley, 1999. • LAZARO, Antonio Manuel. Lab VIEW 6i. Programación Gráfico para el Control de Instrumentación. Madrid: Paraninfo, 2001. • Tesis: Prácticas reales y virtuales por medio de LabVIEW para laboratorios de Ingeniería Eléctrica. Universidad de La Salle, 2003. • Paginas de Internet: o www.delorenzogroup.com o www.hampden.com _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. 26 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA ANEXO A. RECOMENDACIONES DE SEGURIDAD PARA LOS GRUPOS DE TRABAJO2 2 Tomado de coordinación de Laboratorios de Ingeniería Eléctrica U Salle. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. A-1 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA RECOMENDACIONES DE SEGURIDAD PARA LOS GRUPOS DE TRABAJO 1. Nunca energizar los equipos sin la aprobación y revisión del profesor a cargo. 2. Tenga en cuenta que los “variacs” son transformadores y, por lo tanto, solamente funcionan con tensión alterna. El no ser cuidadosos con este concepto somete a riesgos innecesarios la integridad tanto de los equipos como de la instalación. 3. Existen instrumentos de alto costo, tales como los vatímetros. Por lo tanto, cuando se realizan ensayos a voltajes y corrientes ascendentes se debe tener especial cuidado de no sobrepasar sus especificaciones de corriente o de tensión. 4. Debe tenerse el cuidado de no sobrepasar las capacidades de corriente de las resistencias variables (reóstatos). Cuando tenga reóstatos de diferentes capacidades conectados en serie con el propósito de ajustar cifras de corriente ascendentes, y las magnitudes de estas excedan las máximas permitidas de algunos reóstatos, primero se debe reducir hasta cero aquellos que tengan las capacidades de corriente más bajas. En el caso contrario, al ajustar corrientes en forma descendente, primero se debe introducir completamente aquellos reóstatos que tengan la mayor capacidad de corriente. 5. En los montajes es necesario distinguir entre los circuitos de potencia y los de medida y/o control y, de acuerdo a ello, se debe utilizar aquellos cables cuyo calibre sea el mas adecuado para la corriente de cada circuito. 6. Los cables delgados terminados en “banana” o caimán están destinados a Multímetros o a circuitos voltimétricos de vatímetros por consiguiente nunca deben colocarse en circuitos de potencia ni se deben maltratar sus terminales. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. A-2 UNIVERSIDAD DE LA SALLE 7. FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Los instrumentos de medida deben ser colocados sobre las mesas de trabajo. De esta manera el equipo queda sobre una base firme y se evita el riesgo de que pueda ser tirado al piso al halar un cable accidentalmente. 8. La presentación personal debe ser apropiada desde el punto de vista de la seguridad. Por lo tanto deben evitarse el cabello largo y suelto, las corbatas sueltas, las pulseras o collares, los anillos, y en general aquellos elementos que puedan enredarse con ejes en movimiento o con elementos energizados. 9. Ni las “bananas” ni las borneras son aparatos de corte. 10. En un conexionado los cortes deben ser visibles. 11. Verificación de tensión, cuando se conecte o cuando se desconecte un circuito. 12. Utilizar la conexión de puesta a tierra cuando por seguridad se requiera. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. A-3 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA ANEXO B. NORMAS DEL LABORATORIO 3 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. B-1 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA NORMAS DEL LABORATORIO 1. Se debe mantener el debido respeto y cordialidad con todos los integrantes de la comunidad universitaria. 2. Se debe trabajar siguiendo todas las Normas de Seguridad Personal y de los Equipos y/o elementos de manera que se eviten accidentes personales, de compañeros o deterioro de los Equipos y/o elementos. 3. El Laboratorio es un lugar dedicado exclusivamente a labores académicas, por lo que está prohibido el uso del mismo para otro tipo de actividades; como por ejemplo sitio de reunión o de intercambio de documentos y/o elementos con personas ajenas a la Práctica. 4. Se debe asistir puntualmente a las Prácticas programadas, ya que no se permitirá el ingreso después de 10 minutos de la hora estipulada bajo ninguna excepción. 5. No se autoriza el desarrollo de la Práctica sin la asistencia del docente correspondiente. Si se presenta el caso se debe informar oportunamente a la Coordinación de Laboratorios y a la Facultad. 6. Es obligatorio la utilización de la bata blanca. De lo contrario no se permitirá el ingreso al laboratorio. 7. Está prohibido el consumo de bebidas y alimentos dentro del Laboratorio. 8. No se permite el ingreso al Laboratorio bajo los efectos de bebidas embriagantes y/o sustancias psicoactivas (drogas). 9. Se debe conservar en perfecto estado los Equipos, elementos, muebles y demás enseres que le sean suministrados. En caso de encontrar algún desperfecto o inconformidad se debe informar inmediatamente al almacén o a la Coordinación de Laboratorio, de lo contrario el estudiante responderá por el daño. 10. Al utilizar cualquier Equipo y/o elemento asegúrese de conocer el manejo adecuado del mismo; si no está seguro(a) consulte los Manuales, Soportes Técnicos o solicite asesoría. 3 Tomado de coordinación de Laboratorios de Ingeniería Eléctrica U Salle. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. B-2 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA 11. Se debe responder en caso de daño o pérdida de los Equipos y/o elementos de acuerdo a la gravedad del suceso y a la jerarquía establecida. En caso contrario no se permitirá el ingreso a los Laboratorios hasta no solucionar la situación en particular. 12. Los estudiantes deben asistir con todo el material necesario para llevar a cabo la Práctica. No se permite la salida, una vez iniciada la Práctica por ningún motivo. UTILIZACIÓN DE LOS EQUIPOS DE COMPUTO 1. Los Equipos de cómputo y servicios informáticos son para uso académico exclusivamente. 2. Los computadores están disponibles para Estudiantes y Docentes para la realización de las Prácticas y/o Proyectos tanto en forma individual como dirigida, durante las horas de disponibilidad de los Equipos. 3. En caso de observar falla o dificultad en el Equipo que esté usando, debe informarlo inmediatamente. De no hacerlo, el Estudiante se responsabilizará de cualquier daño. 4. No está permitido el procesamiento de textos (Word, Exel, etc.). 5. Está prohibida la instalación de software no autorizado de cualquier tipo, debido a las sanciones en que pueden incurrir la Universidad por derechos de autor. 6. Para la utilización de los computadores en forma individual es obligatorio diligenciar el formato existente en el Laboratorio para tal fin. 7. Se recomienda guardar información de los trabajos en medio magnético, debido a que en el período de vacaciones y por mantenimiento se eliminarán todos los archivos generados por los Estudiantes. 8. Está prohibido realizar cambios en la configuración de los equipos de cómputo. 9. El acceso a Internet se debe realizar en las otras salas autorizadas para este propósito (Centro de Sistemas, Biblioteca, etc.). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. B-3 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA ANEXO C. INVENTARIO DE LOS EQUIPOS DE LABORATORIO DE MAQUINAS ELÉCTRICAS _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. C-1 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA INVENTARIO DE LOS EQUIPOS DE LABORATORIO DE MAQUINAS ELÉCTRICAS A ABRIL DE 2003 DESCRIPCION MAQUINAS DE LORENZO MAQUINAS HAMPDEN MAQUINAS TERCO EQUIPOS DE LORENZO REFERENCIA DL 1027 Motor asincrónico 3∅ JA a 2 vel. DL 1026 A Máquina Sincrónica 3∅ DL 1022 Motor Asincrónico 3∅ a anillos DL 1021 Motor Asincrónico 3∅ JA DL 1025 Generador de DC Dinamo freno DL 1028 Motor 1∅ a fases divididas DL 1024 P Generador DC con exc. derivada DL 1024 R Máquina DC Poliexcitada DL 2051 Motor asincrónico 3∅ JA a 2 vel. IM 100 3∅ Motor de Inducción M. Sincrónico 3∅ SM 100 – 3 Máquina DC DM 100 A Split Phase Motor AC SPM 100 Dinamómetro DYN 100 DM Simulador Motor paso a paso H-IEC-A Máquina Sincrónica 3∅ MV 1008 Máquina de Corriente Continua MV 1006 DL 1017 R Caja de resistencias DL 1017 L Caja de inductancias DL 1017 C Caja de capacitores DL 10065 Caja med. de potencia eléctrica DL 10055 Caja med. de potencia mecánica DL 1022 RHD3 Arranque y sincronismo DL 2006 C Arranque y sincronismo DL 1093 Transformador monofásico DL 1080 Transformador Trifásico DL 1017 RHD Reóstato de arranque DL 1030 Mesa de paralelos DL 1028 AC Módulo de condensadores DL 2035 Conmutadores delta estrella DL 1028 AR Módulo de resistencias DL 1028 AL Módulo de inductancias DL 1017 RHE Reóstato de excitación DL 1017 Módulo de carga DL 1013 M3 Fuentes de voltaje DL 1013 M1 Fuente de voltaje CANTIDAD 3 4 3 1 3 1 3 3 2 1 2 1 2 1 1 1 1 4 1 1 3 3 3 4 5 4 4 3 1 3 1 3 6 6 3 1 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. C-2 UNIVERSIDAD DE LA SALLE OTROS FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Frecuencímetro Ferrari Cosenofímetro Siemens Cosenofímetro Ferrari Multímetro DMM 916 Techtronic Multímetro TX1 Techtronic Pinza Amperimétrica Extech Megger Vatímetros Trifásico Ferrari Vatímetros Monofásico Tacómetros de contacto Extech Tacómetros Opticos Caja de resistencias Hampden 2 2 2 6 6 20 3 1 3 4 10 1 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. C-3 ANEXO D. MANUAL DE PRACTICAS DE LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS DC Y TRANSFORMADORES _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D-1 MANUAL DE PRACTICAS DE LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS DC Y TRANSFORMADORES PRACTICAS RECOMENDADAS PRAC. 0 DESCRIPCIÓN PAG. CONOCIMIENTO DEL LABORATORIO. D-4 MAQUINAS DC. 1 2 3 4 MEDIDA DE LA RESISTENCIA Y AISLAMIENTO DE LOS DEVANADOS DE UNA MAQUINA DC. (GENERADOR Y MOTOR). MOTOR DC. SHUNT. ARRANQUE Y OPERACIÓN. MOTOR DC. SERIE. ARRANQUE Y OPERACIÓN. MOTOR DC. PERDIDAS Y EFICIENCIA DEL MOTOR DC. (SHUNT) D - 15 D 31 D – 40 D - 49 GENERADOR DC. 5 PRUEBAS AL VACIO DE UN GENERADOR DC. (EXC. SEPARADA) CARACTERÍSTICAS DE MAGNETIZACIÓN. D - 61 GENERADOR DC. 6 ENSAYOS CON CARGA DE UN GENERADOR DC. (EXC. SEPARADA) CARACTERÍSTICA EXTERNA Y CARACTERÍSTICA DE REGULACIÓN. D - 72 GENERADOR DC. 7 PERDIDAS Y EFICIENCIA DEL GENERADOR DC. (EXC. SEPARADA) D - 83 GENERADOR DC. 8 ENSAYOS CON CARGA DE UN GENERADOR DC. (SHUNT) CARACTERÍSTICA EXTERNA Y CARACTERÍSTICA DE REGULACIÓN. D - 96 TRANSFORMADOR 3 ø 9 MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA DE LOS DEVANADOS. MEDICIÓN DE LA RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN. D - 107 TRANSFORMADOR 3 ø 10 DETERMINACIÓN DEL GRUPO DE CONEXIONES DE UN TRANSFORMADOR 3ø D - 118 TRANSFORMADOR 3 ø 11 PRUEBA DE VACÍO Y CORTO CIRCUITO. CIRCUITO EQUIVALENTE. D - 125 TRANSFORMADOR 3 ø 12 ENSAYO CON CARGA. REGULA CIÓN DE VOLTAJE. D - 137 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D-2 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS DC Y TRANSFORMADORES PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : No: 0 CONOCIMIENTO DEL LABORATORIO. I. OBJETIVOS II. CONOCIMIENTOS PREVIOS III. LISTA DE MAQUINAS IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES V. PROCEDIMIENTO VI. OBSERVACIONES • Identificar las placas características de las Máquinas DC y Transformadores del Laboratorio. • Conocer los instrumentos y equipos de medida, disponibles en el Laboratorio. • Identificar las fuentes de alimentación eléctrica del Laboratorio. Hacer un plano eléctrico del Laboratorio. • Conocer las normas de seguridad del manejo de Máquinas y equipos de medida. • Conocer las Guías Generales del desarrollo de las Prácticas. • Entrega de la Bibliografía del Laboratorio de Máquinas. • Las Normas del Laboratorio. • Medidas básicas de seguridad para el manejo de energía monofásica, bifásica y trifásica. • Todas las Máquinas DC (Generadores, Motores) y Transformadores. G1: Grupo de Trabajo N° 1. G2: Grupo de Trabajo N° 2. G3: Grupo de Trabajo N° 3. • Todos los equipos y materiales que se utilizan para desarrollar los laboratorios de Máquinas DC y Transformadores. 1. Revisión, análisis y toma de datos de las placas de características de cada una de las Máquinas DC y Transformadores existentes en el Laboratorio. 2. Revisión, análisis y toma de datos de cada uno de los equipos y materiales existentes en el Laboratorio. 3. Realizar el inventario de Máquinas DC y Transformadores. 4. Reconocer mediante observación y datos, las fuentes de alimentación eléctrica del Laboratorio, teniendo en cuenta el manejo de los multímetros. Una vez realizadas estas observaciones, proceder a realizar un Esquema Eléctrico del Laboratorio. • Solicitar al Profesor las explicaciones pertinentes sobre la _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D-3 VII. ADVERTENCIAS forma de ejecución del Procedimiento explícito en el numeral V. • Solicitar al Profesor las explicaciones de los numerales X, XI y XII. 1. Tener en cuenta que la entrada a cualquier Laboratorio debe ser con bata blanca . 2. Procurar ubicar las maletas y morrales lejos de los sitios donde se van a realizar las Prácticas. VIII. IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS DE LA • Si el Profesor solicita el dibujo de alguna Máquina o Equipo, PRACTICA. se incluye en los formatos anexos una hoja en blanco para la ESQUEMAS elaboración de los mismos. TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA PRACTICA. • En los esquema anexos se incluye una hoja en blanco para realizar el Esquema Eléctrico del Laboratorio. X. GUIA GENERAL PARA EL • En el Anexo 1, se muestra la Guía General para el desarrollo DESARROLLO DE de las Prácticas. LAS PRACTICAS. XI. RECOMENDACIONES • En el Anexo 2, se indican las Recomendaciones de Seguridad DE SEGURIDAD para el Laboratorio. PARA EL LABORATORIO. XII. NORMAS DEL LABORATORIO. XIII. BIBLIOGRAFIA XIV. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA • En el Anexo 3, se indican las Normas a seguir en el Laboratorio y la Utilización de los Equipos de Cómputo. • • • • Manuales y Guías de los fabricantes. LABORATORIO. Chapman, S.J.: Máquinas Eléctricas. Mc Graw Hill. Fitzgerald, A.E.: Electric Machinery. Mc Graw Hill Kosow, I.L.: Electric Machinery and Transformers, Prentice Hall. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D-4 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D-5 ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D-6 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 0 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D-7 ANEXO 1 INFORME Y PREINFORME. El Preinforme y el Informe de cada Práctica deberán estar conformados de la siguiente manera: • PORTADA DE LA PRÁCTICA. 1. Número y Título de la Práctica. 2. Nombres, Códigos y Número del Grupo de Trabajo. 3. Fecha de la Práctica. • CONTENIDO. PREINFORME 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Introducción. Objetivos. Equipos y Lista de Materiales. Breve Marco Teórico (Incluir fórmulas requeridas). Descripción del Procedimiento. Esquemas Topográficos trazados. Bibliografía. Copia de la Guía de la Práctica. • CONTENIDO. 1. Portada y Contenido del Preinforme calificado. 2. Resultados y análisis de los Resultados. 3. Tablas y Gráficas en papel milimetrado (Prácticas que las requieran). 4. Conclusiones y recomendaciones. INFORME FORMA DE ENTREGA DEL PREINFORME Y EL INFORME. • PREINFORME. La entrega se realizará en el Laboratorio 4 días hábiles antes de la fecha de ejecución de la Práctica, esto con el fin de que el Profesor evalúe y califique el PREINFORME. Este será devuelto por el Profesor, uno o dos días después al Laboratorio, para que el Alumno recoja y haga los respectivos análisis y correcciones. ENTREGAS • INFORME. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D-8 Este será realizado durante la hora de ejecución de la Práctica, con el fin que el Profesor evalúe y califique al finalizar la misma. FORMATO “EVALUACIÓN DE LA PRACTICA”. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA Este formato está diseñado para evaluar y calificar la Práctica al finalizar la ejecución de la misma. Se dispone de varios ITEMS, en los cuales se califica: • Preinforme. • Sustentación. • Desempeño durante la Práctica. • Informe. CALIFICACIÓN DE LAS PRACTICAS. NOTAS Se acordará con el Profesor en el transcurso de la Práctica # 0, el porcentaje dado a cada ITEM del formato “EVALUACIÓN DE LA PRACTICA”, para la calificación de todas las Prácticas. NOTA: La falta o inasistencia a alguna Práctica anula la nota de dicha Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D-9 ANEXO 2 Recomendaciones Seguridad del Laboratorio. 1. Nunca energizar los equipos sin la aprobación y revisión del profesor a cargo. 2. Tenga en cuenta que los “variacs” son transformadores y, por lo tanto, solamente funcionan con tensión alterna. El no ser cuidadosos con este concepto somete a riesgos innecesarios la integridad tanto de los equipos como de la instalación. 3. Existen instrumentos de alto costo, tales como los vatímetros. Por lo tanto, cuando se realizan ensayos a voltajes y corrientes ascendentes se debe tener especial cuidado de no sobrepasar sus especificaciones de corriente o de tensión. 4. Debe tenerse el cuidado de no sobrepasar las capacidades de corriente de las resistencias variables (reóstatos). Cuando tenga reóstatos de diferentes capacidades conectados en serie con el propósito de ajustar cifras de corriente ascendentes, y las magnitudes de estas excedan las máximas permitidas de algunos reóstatos, primero se RECOMENDACIONES debe reducir hasta cero aquellos que tengan las DE SEGURIDAD. capacidades de corriente mas bajas. En el caso contrario, al ajustar corrientes en forma descendente, primero se debe introducir completamente aquellos reóstatos que tengan la mayor capacidad de corriente. 5. En los montajes es necesario distinguir entre los circuitos de potencia y los de medida y/o control y, de acuerdo a ello, se debe utilizar aquellos cables cuyo calibre sea el mas adecuado para la corriente de cada circuito. 6. Los cables delgados terminados en “banana” o caimán están destinados a Multímetros o a circuitos voltimétricos de vatímetros por consiguiente nunca deben colocarse en circuitos de potencia ni se deben maltratar sus terminales. 7. Los instrumentos de medida deben ser colocados sobre las mesas de trabajo. De esta manera el equipo queda sobre una base firme y se evita el riesgo de que pueda ser tirado al piso al halar un cable accidentalmente. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 10 8. La presentación personal debe ser apropiada desde el punto de vista de la seguridad. Por lo tanto deben evitarse el cabello largo y suelto, las corbatas sueltas, las pulseras o collares, los anillos, y en general aquellos elementos que puedan enredarse con ejes en movimiento o con elementos energizados. 9. Ni las “bananas” ni las borneras son aparatos de corte. 10. En un conexionado los cortes deben ser visibles. 11. Verificación de tensión, cuando se conecte o cuando se desconecte un circuito. 12. Utilizar la conexión de puesta a tierra cuando por seguridad se requiera. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 11 ANEXO 3 Normas del Laboratorio y Utilización de los Equipos de Computo. NORMAS DEL LABORATORIO. 1. Se debe mantener el debido respeto y cordialidad con todos los integrantes de la comunidad universitaria. 2. Se debe trabajar siguiendo todas las Normas de Seguridad Personal y de los Equipos y/o elementos de manera que se eviten accidentes personales, de compañeros o deterioro de los Equipos y/o elementos. 3. El Laboratorio es un lugar dedicado exclusivamente a labores académicas, por lo que está prohibido el uso del mismo para otro tipo de actividades; como por ejemplo sitio de reunión o de intercambio de documentos y/o elementos con personas ajenas a la Práctica. 4. Se debe asistir puntualmente a las Prácticas programadas, ya que no se permitirá el ingreso después de 10 minutos de la hora estipulada bajo ninguna excepción. 5. No se autoriza el desarrollo de la Práctica sin la asistencia del docente correspondiente. Si se presenta el caso se debe informar oportunamente a la Coordinación de Laboratorios y a la Facultad. 6. Es obligatorio la utilización de la bata blanca. De lo contrario no se permitirá el ingreso al laboratorio. 7. Está prohibido el consumo de bebidas y alimentos dentro del Laboratorio. 8. No se permite el ingreso al Laboratorio bajo los efectos de bebidas embriagantes y/o sustancias psicoactivas (drogas). 9. Se debe conservar en perfecto estado los Equipos, elementos, muebles y demás enseres que le sean suministrados. En caso de encontrar algún desperfecto o inconformidad se debe informar inmediatamente al almacén o a la Coordinación de Laboratorio, de lo contrario el estudiante responderá por el daño. 10. Al utilizar cualquier Equipo y/o elemento asegúrese de conocer el manejo adecuado del mismo; si no está seguro(a) consulte los Manuales, Soportes Técnicos o solicite asesoría. 11. Se debe responder en caso de daño o pérdida de los Equipos y/o elementos de acuerdo a la gravedad del suceso y a la jerarquía establecida. En caso contrario no se permitirá el ingreso a los Laboratorios hasta no solucionar la situación en particular. 12. Los estudiantes deben asistir con todo el material necesario para llevar a cabo la Práctica. No se permite la salida, una vez iniciada la Práctica por ningún motivo. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 12 1. Los Equipos de cómputo y servicios informáticos son para uso académico exclusivamente. 2. Los computadores están disponibles para Estudiantes y Docentes para la realización de las Prácticas y/o Proyectos tanto en forma individual como dirigida, durante las horas de disponibilidad de los Equipos. 3. En caso de observar falla o dificultad en el Equipo que esté usando, debe informarlo inmediatamente. De no hacerlo, el Estudiante se responsabilizará de cualquier daño. 4. No está permitido el procesamiento de textos (Word, Exel, etc.). UTILIZACIÓN DE 5. Está prohibida la instalación de software no autorizado de cualquier tipo, debido a las sanciones en que pueden incurrir LOS EQUIPOS DE la Universidad por derechos de autor. COMPUTO. 6. Para la utilización de los computadores en forma individual es obligatorio diligenciar el formato existente en el Laboratorio para tal fin. 7. Se recomienda guardar información de los trabajos en medio magnético, debido a que en el período de vacaciones y por mantenimiento se eliminarán todos los archivos generados por los Estudiantes. 8. Está prohibido realizar cambios en la configuración de los equipos de cómputo. 9. El acceso a Internet se debe realizar en las otras salas autorizadas para este propósito (Centro de Sistemas, Biblioteca, etc.). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 13 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS DC Y TRANSFORMADORES PRACTICA DE LABORATORIO: No: 1 TITULO : MAQUINAS DC. MEDIDA DE LA RESISTENCIA Y AISLAMIENTO DE LOS DEVANADOS DE UNA MAQUINA DC. (GENERADOR Y MOTOR). • Determinar la resistencia de los devanados de armadura y de excitación de un Generador DC. • Determinar la resistencia de los devanados de armadura y de excitación de un Motor DC. I. OBJETIVOS • Determinar la resistencia de aislamiento en los devanados de un Generador DC. • Determinar la resistencia de aislamiento en los devanados de un Motor DC. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. • Conocer métodos para medir resistencias de arrollamientos en II. PREPARACIÓN Y Generadores y Motores DC. CONOCIMIENTOS • Conocer el criterio bajo el cual se determina la medida de la PREVIOS resistencia de aislamiento de los devanados en un Generador y un Motor DC. Manejo del MEGGER. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Generador DC ( DL 1024 P, igual o similar ). Motor DC (DL 1024 R, igual o similar ). III. LISTA DE MAQUINAS • G2: Generador DC ( DL 1024 P, igual o similar ). Motor DC (DL 1024 R, igual o similar ). • G3: Generador DC ( DL 1024 P, igual o similar ). Motor DC (DL 1024 R, igual o similar ). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 14 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje DC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (2) • Pinza amperimétrica (2) • MEGGER de manivela (igual o similar). • MEGGER eléctrico (KYORITSU M – 3301, igual o similar). • MEGGER eléctrico (KYORITSU 3122, igual o similar). • Cables de conexión. GENERADOR DC. PRUEBA N° 1. MEDIDA DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO DE ARMADURA DE UN GENERADOR DC. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. 2. Activar la alimentación continua variable. 3. Regular el variador de la corriente continua y el reóstato aproximadamente a 1.5 A. 4. Conectar al voltímetro un par de terminales e introducirlos en secuencia en las posiciones V1 y V2. 4a. Posición V1. Conectar los terminales de medida en A1 y sobre la laminilla del colector que está debajo de las escobillas, registrar la tensión V1 en el devanado de inducido. Nota : Se Accede al colector retirando la tapa de protección de la ventana de inspección del motor. 4b. Posición V2. Conectar el terminal negativo del voltímetro al borne B2 y buscar con el otro terminal la escobilla correspondiente al devanado de los polos de excitación: la escobilla que suministra la caída de tensión menor corresponde al terminal (B1) del devanado y registrar el voltaje V2. 5. Abrir el interruptor de alimentación. V. PROCEDIMIENTO PRUEBA N° 2. MEDIDA DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO DE EXCITACIÓN DERIVADA DE UN GENERADOR DC. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 15 Salida DC Variable 2. 3. 4. 5. Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. No conectar el voltímetro. Cerrar el interruptor de la alimentación continua variable. Regular la salida de corriente continua del alimentador hasta obtener una corriente de aproximadamente de 0.2 A. Conectar el voltímetro y tomar las medidas. Desconectar el voltímetro y abrir el interruptor de alimentación. MOTOR DC. PRUEBA N° 3. MEDIDA DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO DE ARMADURA, DE EXCITACIÓN SERIE Y POLOS AUXILIARES DE UN MOTOR DC. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. Reóstato de arranque Resistencia máxima (Ra). 2. Activar la alimentación continua variable. 3. Regular el variador de la corriente continua y el reóstato aproximadamente a 1.5 A. 4. Conectar al voltímetro un par de terminales de medida e introducirlos entre los bornes D3 – D4; registrar la caída de tensión V1 en el devanado de excitación serie. 5. Conectar al voltímetro dos conectores con puntas de medida y conectarlo al segmento de conmutación sobre las escobillas “a” y “b” . Leer el valor en el Multímetro V2. Nota : Se Accede al colector retirando la tapa de protección de la ventana de inspección del motor. 6. Conectar el terminal negativo del voltímetro al terminal B2 y buscar con el otro terminal la posición del polo de excitación. La conexión mostrará una pequeña tensión, y hará referencia a la escobilla B1. 7. Abrir el interruptor de alimentación. PRUEBA N° 4. MEDIDA DE LA RESISTENCIA DEL _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 16 DEVANADO DE EXCITACIÓN DERIVADA DE UN MOTOR DC. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto. Salida con aprox. 200 V . Reóstato de excitación Resistencia máxima (Ra). No conectar el voltímetro. 2. Cerrar el interruptor de la alimentación continua variable. 3. Regular la salida de corriente continua del alimentador hasta obtener una corriente de aproximadamente de 0.1 A. 4. Conectar el voltímetro y tomar las medidas. 5. Desconectar el voltímetro y abrir el interruptor de alimentación. PRUEBAS CON EL MEGGER. PRUEBA N° 5. MEDIDA DE AISLAMIENTO DE LOS DEVANADOS EN GENERADORES Y MOTORES DC. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: VI. 1. Este método solo se usa para medir resistencias de aislamiento de valor elevado (como es el caso de la resistencia de aislamiento de devanados de Máquinas o la resistencia de líquidos). 2. Se deben utilizar los MEGGER existentes en el Laboratorio, y comparar las medidas efectuadas. 2a. Cuando se usa el MEGGER manual, se debe girar la manivela a velocidad constante por un tiempo de al menos 1 minuto. 2b. Cuando se usan los MEGGER eléctricos, se debe presionar el botón de test, para inducir la tensión en el devanado. 3. Se debe verificar el ajuste del MEGGER midiendo periódicamente con una resistencia de valor conocido. 4. Al final de cada medición poner en corto circuito la resistencia en prueba para observar el regreso a cero de la aguja. 5. Para medir la temperatura de la prueba, se debe colocar el termómetro lo más cercano posible a la resistencia a medir (en el caso de los devanados de los Generadores o Motores). • La medición de la resistencia de aislamiento se efectúa con una fuente de alimentación en corriente continua y con un voltaje de _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 17 OBSERVACIONES al menos 500 V por medio de un aparato denominado MEGGER. Estos aparatos pueden ser de 500 V, 1000 V o 1500 V, de accionamiento manual o eléctrico y con escalas de 100 – 500 – 1000 MΩ • Se debe definir con el Profesor el voltaje de la Prueba. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR VII. ADVERTENCIAS 2. La medida debe ser efectuada con la Máquina parada y fría, es decir, inactiva desde algunas horas para estar seguros que cada parte de la Máquina esté a temperatura ambiente. VIII. IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el numeral X. IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA PRACTICA. • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los Manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 18 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 19 MEDIDA DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO DE ARMADURA DE UN GENERADOR DC. A V1 G FUENTE DC Variable V2 PRUEBA # 1. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 20 MEDIDA DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO DE EXCITACIÓN DE UN GENERADOR DC. A G FUENTE DC Variable V PRUEBA # 2. ESQUEMA ELECTRICO # 2. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 21 MEDIDA DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO DE ARMADURA, DE EXCITACIÓN SERIE Y POLOS AUXILIARES DE UN MOTOR DC. V1 D3 D4 A Ra V2 M FUENTE DC Variable V3 PRUEBA # 3. ESQUEMA ELECTRICO # 3. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 22 MEDIDA DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO DE EXCITACIÓN DE UN MOTOR DC. A M FUENTE DC Variable V Re PRUEBA # 4. ESQUEMA ELECTRICO # 4. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 23 MEDIDA DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO DE LOS DEVANADOS DE GENERADOR Y MOTOR DC. GENERADOR DC MOTOR DC G M MEGGER PRUEBA # 5. ESQUEMA ELECTRICO # 5. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 24 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 25 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA. PRUEBA # 1. GENERADOR DC. MEDIDA DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO DE EXCITACIÓN EN SERIE Y DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO DE LOS POLOS AUXILIARES. AMPERIMETRO VOLTIMETRO I (A) V (V) NOTA R (Ω ) ARMADURA POLO AUXILIAR PRUEBA # 2. GENERADOR DC. MEDIDA DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO DE EXCITACIÓN DERIVADA. AMPERIMETRO VOLTIMETRO I (A) V (V) R (Ω ) PRUEBA # 3. MOTOR DC. MEDIDA DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO DE EXCITACIÓN EN SERIE Y DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO DE LOS POLOS AUXILIARES. AMPERIMETRO VOLTIMETRO I (A) V (V) R (Ω ) NOTA SERIE ARMADURA POLO AUXILIAR _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 26 PRUEBA # 4. MOTOR DC. MEDIDA DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO DE EXCITACIÓN DERIVADA. AMPERIMETRO VOLTIMETRO I (A) V (V) R (Ω ) FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para obtener los valores de las Resistencias. PRUEBA # 5. MEDIDA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTOS (MΩ Ω) Incluir los valores de Resistencia de Aislamiento obtenidos durante la Prueba. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 27 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 1 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 28 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS DC Y TRANSFORMADORES PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : MOTOR DC. SHUNT. ARRANQUE Y OPERACIÓN. No: 2 • Determinar el rendimiento efectivo del Motor DC con excitación I. OBJETIVOS en Shunt, bajo medidas directas. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS PREVIOS • Conocer sobre Motores DC con excitación en Shunt. • Conocer sobre métodos de arranque de Motores DC. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ) Generador DC. Excitación separada ( DL 1024, igual o similar ) • G2: Motor DC SHUNT III. LISTA DE MAQUINAS ( DL 1024 R, igual o similar ) Generador DC. Excitación separada ( DL 1024, igual o similar ) • G3: Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ) Generador DC. Excitación separada ( DL 1024, igual o similar ) _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 29 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje DC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (4) • Pinza amperimétrica (4) • Módulo medida Potencia Mecánica (DL 10055, igual o similar). • Transductor óptico (DL 2031 M, igual o similar). • Reóstato de arranque (Ra). • Reóstato de excitación (Re). • Carga resistiva (DL 1017, igual o similar). • Cables de conexión. • Papel milimetrado. • Regla decimal. PRUEBA N° 1. ARRANQUE Y OPERACIÓN DE UN MOTOR DC SHUNT. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Salida DC Variable (Excitación) V. PROCEDIMIENTO Reóstato de Excitación Reóstato de arranque Carga resistiva Interruptor abierto. Salida con aprox. 230 V Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. Mínima resistencia. Máxima resistencia. Posición indiferente. 2. Hacer puente entre las bobinas amperimétricas de los instrumentos para proteger los mismos contra los picos de corriente de arranque. 3. Tomar las medidas de Rc (R111, R222, R333, R444 ). 4. Subir V1 ≈ 200 V, excluyendo gradualmente Ra. 5. Con Rc 000 , ajustar el valor de V3 ≈ 220 V con V4. 6. Tomar valores de V1, A1, A2, n, V3, A3, Torque(τ). Revisar los valores de V2, V4 y A4. 7. Variar Rc y tomar los mismos valores del punto 6. VI. OBSERVACIONES VII. ADVERTENCIAS VIII. • Verificar el sentido de giro y cambio de la polaridad. • Se debe tener en cuenta la resistencia de armadura Ra del Motor DC, medida en la Práctica # 1. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 30 IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el numeral X. IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. PRACTICA. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 31 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 32 MOTOR DC SHUNT. ARRANQUE Y OPERACION A1 A1 A3 Ia Ra E1 E1 If FUENTE DC Variable A4 Re V2 V1 M G V3 Rc V4 FUENTE DC Variable E2 A2 E2 A1 B2 B2 PRUEBA # 1. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 33 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 34 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA ARRANQUE Y OPERACIÓN DE UN MOTOR DC SHUNT. Rc V1 (V) A1 Ia (A) V2 (V) A2 If(exc) (A) n (rpm) V3 (V) A3 IABS (A) τ IND (Nm) PABS (W) FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para elaborar las curvas solicitadas en la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 35 CURVAS LAS CURVAS QUE SE OBTIENE EN LA PRACTICA SE DEBEN REALIZAR EN PAPEL MILIMETRADO. ARRANQUE Y OPERACIÓN DE UN MOTOR DC SHUNT. n (rpm) τ IND (Nm) n (rpm) Ia (A) _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 36 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 2 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 37 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS DC Y TRANSFORMADORES PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : MOTOR DC. SERIE. ARRANQUE Y OPERACIÓN. No: 3 • Determinar el rendimiento efectivo del Motor DC con excitación I. OBJETIVOS en Serie, bajo medidas directas. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS PREVIOS • Conocer sobre Motores DC con excitación en Serie. • Conocer sobre métodos de arranque de Motores DC. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Motor DC SERIE ( DL 1024 R, igual o similar ) Generador DC. Excitación separada ( DL 1024, igual o similar ) • G2: Motor DC SERIE III. LISTA DE MAQUINAS ( DL 1024 R, igual o similar ) Generador DC. Excitación separada ( DL 1024, igual o similar ) • G3: Motor DC SERIE ( DL 1024 R, igual o similar ) Generador DC. Excitación separada ( DL 1024, igual o similar ) _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 38 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje DC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (4). • Pinza amperimétrica (4). • Módulo medida Potencia Mecánica (DL 10055, igual o similar). • Transductor óptico (DL 2031 M, igual o similar). • Reóstato de arranque (Ra). • Reóstato de excitación (Re). • Carga resistiva (DL 1017, igual o similar). • Cables de conexión. • Papel milimetrado. • Regla decimal. PRUEBA N° 1. ARRANQUE Y OPERACIÓN DE UN MOTOR DC SERIE. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Salida DC Variable (Excitación) V. PROCEDIMIENTO Reóstato de Excitación Reóstato de arranque Carga resistiva Interruptor abierto. Salida con aprox. 230 V Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. Mínima resistencia. Máxima resistencia. Posición indiferente. 2. Hacer puente entre las bobinas amperimétricas de los instrumentos para proteger los mismos contra los picos de corriente de arranque. 3. Tomar las medidas de Rc (R111, R222, R333, R444 ). 4. Subir V1 ≈ 200 V, excluyendo gradualmente Ra. 5. Con Rc 000 , ajustar el valor de V3 ≈ 220 V con V4. 6. Tomar valores de V1, A1, A2, n, V3, A3, Torque(τ). Revisar los valores de V2, V4 y A4. 7. Variar Rc y tomar los mismos valores del punto 6. VI. OBSERVACIONES VII. ADVERTENCIAS VIII. • Verificar el sentido de giro y cambio de la polaridad. • Se debe tener en cuenta la resistencia de armadura Ra del Motor DC, medida en la Práctica # 1. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 39 IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el numeral X. IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. PRACTICA. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 40 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 41 MOTOR DC SERIE. ARRANQUE Y OPERACION A1 A1 A1 Ia A3 Ra E1 FUENTE DC Variable M V1 G V2 V3 A4 Rc V4 FUENTE DC Variable E2 A2 D4 D1 If B2 B2 Re PRUEBA # 1. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 42 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 43 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA ARRANQUE Y OPERACIÓN DE UN MOTOR DC SERIE. Rc V1 (V) A1 Ia (A) V2 (V) A2 If(exc) (A) n (rpm) V3 (V) A3 IABS (A) τ IND (Nm) PABS (W) FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para elaborar las curvas solicitadas en la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 44 CURVAS LAS CURVAS QUE SE OBTIENE EN LA PRACTICA SE DEBEN REALIZAR EN PAPEL MILIMETRADO. ARRANQUE Y OPERACIÓN DE UN MOTOR DC SERIE. n (rpm) τ IND (Nm) n (rpm) PIN (W) _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 45 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 3 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 46 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS DC Y TRANSFORMADORES PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : MOTOR DC. PERDIDAS Y EFICIENCIA DEL MOTOR DC. (SHUNT) No: 4 • Determinar las pérdidas mecánicas (fricción y ventilación) y del hierro (histéresis y corrientes parásitas) del Motor DC con conexión en Shunt. I. OBJETIVOS • Determinar las pérdidas que se presentan cuando el Motor DC está acoplado a un Generador con carga. • Calcular la curva de eficiencia η del Motor DC. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. II. PREPARACIÓN Y • Conocer sobre Motores DC con excitación en SHUNT. CONOCIMIENTOS • Conocer sobre las diferentes pérdidas que se presentan en el PREVIOS Motor DC en vacío y con carga. • Conocer la eficiencia η del Motor DC. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ) Generador DC. Excitación separada ( DL 1024, igual o similar ) • G2: Motor DC SHUNT III. LISTA DE ( DL 1024 R, igual o similar ) MAQUINAS Generador DC. Excitación separada ( DL 1024, igual o similar ) • G3: Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ) Generador DC. Excitación separada ( DL 1024, igual o similar ) _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 47 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje DC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (4). • Pinza amperimétrica (4). • Módulo medida Potencia Mecánica (DL 10055, igual o similar). • Transductor óptico (DL 2031 M, igual o similar). • Reóstato de arranque (Ra). • Reóstato de excitación (Re). • Carga resistiva (DL 1017, igual o similar). • Cables de conexión. • Papel milimetrado. • Regla decimal. 1. PRUEBA DE VACIO DEL MOTOR DC. PRUEBA N° 1. PÉRDIDAS A VACIO DEL MOTOR DC CON CONEXIÓN EN SHUNT. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: El Generador debe desacoplarse del Motor y hacer el siguiente procedimiento en el Motor DC. 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto. Salida con aprox. 220 V Reóstato de Excitación Mínima resistencia (Re). V. PROCEDIMIENTO 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Reóstato de arranque Máxima resistencia (Ra). Hacer puente entre las bobinas amperimétricas de los instrumentos para proteger los mismos contra los picos de corriente de arranque. Cerrar el interruptor principal permitiendo la rotación del conjunto. Excluir gradualmente el reóstato de arranque Ra. Remover los cables de corto-circuito del amperímetro A 1. Regular el valor de la tensión de alimentación DC hasta llegar al valor nominal del Motor. Regular el reóstato de excitación Re en forma que se llegue a la velocidad de rotación nominal. Realizar valores de alimentación de tensión sucesivamente decrecientes aproximadamente 120 V y para cada valor regular con el reóstato de excitación Re la velocidad al valor nominal. Abrir el interruptor al fin de parar el Motor. 2. PRUEBA CON CARGA DEL MOTOR DC. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 48 PRUEBA N° 2. PÉRDIDAS CON CARGA DEL MOTOR DC CON CONEXIÓN EN SHUNT. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: El Generador debe acoplarse al Motor y hacer el siguiente procedimiento en el Motor DC. 1. Preparar los mandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto y tensión de salida 220 V. Salida DC Variable Interruptor abierto y tensión (Excitación) de salida 170 V. Reóstato de Arranque Máxima resistencia (Ra). Reóstato de Excitación Mínima resistencia (Re). Carga Excluida (Posición 0). 2. Activar el módulo de alimentación cerrando el interruptor y poner en rotación el Motor. 3. Excluir gradualmente el reóstato Ra. Regular con el suiche de tensión de alimentación del Motor a un valor ligeramente superior a aquel nominal para aumentar el margen de sobrecarga del Motor mismo. 4. Regular la excitación del Motor en modo de alcanzar exactamente la velocidad nominal del Motor. 5. Regular el reóstato de excitación del Generador de modo que la corriente de excitación del Generador sea exactamente igual a su valor nominal, controlándola con el amperímetro A4. El reóstato de excitación del Generador no debe ser más tocado durante el curso de la Prueba. 6. Tomar el valor de la tensión distribuida en vacío mediante el voltímetro V2. 7. Realizar varias condiciones de carga mediante el reóstato Rc y por cada valor de la corriente de carga, leído en el amperímetro A2, observar las indicaciones de la corriente de excitación, de la tensión en salida y de la velocidad de rotación que debe permanecer constante. La velocidad del grupo viene eventualmente graduada mediante la excitación del Motor. 8. Abrir los interruptores para detener el Motor y el Generador. 9. Con las mediciones efectuadas y la Ra calculada en la Práctica # 1, calcular las Pérdidas y la Eficiencia η VI. • Aunque en el circuito magnético estatórico ocurren pequeñas pérdidas por histéresis y corrientes parásitas, éstas se _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 49 OBSERVACIONES VII. ADVERTENCIAS encuentran en las extremidades de los polos, como consecuencia del “pincelamiento” de los dientes del rotor en movimiento. • Tales pérdidas en el hierro del estator son de todos modos más modestas que las del rotor y se suma indivisiblemente con estas últimas porque de ellas nace el correspondiente freno del rotor. La medida de la pérdidas del hierro a ejecutarse incluirá por lo tanto las relativas al estator como al rotor. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR 2. La prueba en vacío no puede ser llevada hasta valores de tensión demasiado bajos, porque la disminución de excitación, necesaria para mantener inalterada la velocidad a pesar de la reducción de la tensión, provoca una excesiva debilidad en el flujo de los polos. Con tensiones demasiado bajas, para generar el par del Motor necesario para mantener la rotación, el Motor debe por esto absorber corrientes no demasiado pequeñas por el efecto Joule y la caída de tensión. Por lo tanto se aconseja no bajar con las tensiones de prueba por debajo del 50% del valor nominal. Verificar el sentido de giro y cambio de la polaridad. VIII. IDENTIFICACIÓN DE • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada LOS EQUIPOS DE uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema LA PRACTICA. Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el ESQUEMAS numeral X. TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos ELÉCTRICOS DE LA de la Práctica. PRACTICA. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 50 XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 51 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 52 PÉRDIDAS A VACIO DEL MOTOR DC CON CONEXIÓN EN SHUNT. A1 A1 Ia A2 If E1 M FUENTE DC Variable V E2 Re B2 Ra PRUEBA # 1. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 53 PÉRDIDAS CON CARGA DEL MOTOR DC CON CONEXIÓN EN SHUNT. A1 A1 A3 Ia Ra E1 E1 If FUENTE DC Variable A4 Re V2 V1 M G V3 Rc V4 FUENTE DC Variable E2 A2 E2 A1 B2 B2 PRUEBA # 2. ESQUEMA ELECTRICO # 2. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 54 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 55 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA PRUEBA # 1. PÉRDIDAS A VACIO DEL MOTOR DC CON CONEXIÓN EN SHUNT. V (V) Ia (A1) IF (A2) PIN (W) n (rpm) PRUEBA #2. PÉRDIDAS CON CARGA DEL MOTOR DC CON CONEXIÓN EN SHUNT. CARGA V (V2) Ia (A1) I EXC (A2) PIN (W) V (V3) IGEN (A3) n (rpm) FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para elaborar las curvas solicitadas en la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 56 CURVAS LAS CURVAS QUE SE OBTIENE EN LA PRACTICA SE DEBEN REALIZAR EN PAPEL MILIMETRADO. MOTOR DC EN VACIO P IN VMIN VN VL I2n Ia MOTOR DC CON CARGA η _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 57 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 4 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 58 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS DC Y TRANSFORMADORES PRACTICA DE LABORATORIO: No: 5 TITULO : GENERADOR DC. PRUEBAS AL VACIO DE UN GENERADOR DC. (EXC. SEPARADA) CARACTERÍSTICAS DE MAGNETIZACIÓN. I. OBJETIVOS • Determinar las curvas de saturación de la Máquina DC. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS PREVIOS • Conocer el grupo de devanados del Generador DC, y reconocer la curva de magnetización de un Generador DC. • Conocer el Motor DC y sus conexiones de arranque. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). Generador DC. Excitación separada ( DL 1024, igual o similar ). • G2: Motor DC SHUNT III. LISTA DE MAQUINAS ( DL 1024 R, igual o similar ). Generador DC. Excitación separada ( DL 1024, igual o similar ). • G3: Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). Generador DC. Excitación separada ( DL 1024, igual o similar ). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 59 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje DC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (3). • Pinza amperimétrica (4). • Módulo medida Potencia Mecánica (DL 10055, igual o similar). • Transductor óptico (DL 2031 M, igual o similar). • Reóstato de arranque (Ra). • Reóstato de excitación (Re). • Carga resistiva (DL 1017, igual o similar). • Cables de conexión. • Papel milimetrado. • Regla decimal. PRUEBA N° 1. MEDIDA DE LA CARACTERÍSTICA DE MAGNETIZACIÓN ASCENDENTE Y MEDIDA DE LA CARACTERÍSTICA DE MAGNETIZACIÓN DESCENDENTE DE UN GENERADOR DC. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto. Salida con aprox. 220 V. Salida DC Variable Interruptor abierto. (Excitación) Variador roteado completamente en sentido antihorario. Reóstato de Excitación Mínima resistencia (Re). Reóstato de Arranque Máxima resistencia (Ra). V. PROCEDIMIENTO 2. Cerrar el interruptor de la alimentación continua variable. 3. Regular con Re, la excitación del motor para obtener la velocidad nominal del Generador. 4. Observar que, mientras el amperímetro A4 indica una corriente de excitación nula, el voltímetro V3 pone en evidencia la existencia de una pequeña tensión. Esta tensión se debe al magnetismo residual de los polos y su señal depende de las polaridades magnéticas residuales. Si el funcionamiento del Generador DC está rodando en la dirección exacta, el voltímetro V3 indicará una tensión residual con polaridad positiva al borne B 2 y negativa al borne A 1. En caso contrario hay que establecer de nuevo las polaridades magnéticas exactas, haciendo circular, en pocos segundos y en el sentido correcto, una corriente de excitación igual más o menos a la de la placa. 5. Teniendo en cuenta el valor de la tensión residual, obtener después diferentes corrientes de excitación crecientes, hasta cerca del 20 – 30 % más del valor de placa. Por cada valor de corriente de excitación, anotar las correspondientes _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 60 indicaciones del voltímetro V3. 6. Al alcanzar el valor máximo de magnetización, repetir las lecturas reduciendo progresivamente la corriente de excitación hasta cero (0). 7. Abrir el interruptor general para parar el grupo M – G. • Por las medidas mencionadas, el Generador DC debe ser mantenido constantemente a su velocidad nominal. VI. OBSERVACIONES VII. ADVERTENCIAS • Durante la ejecución de magnetización creciente, hay que tener cuidado de no reducir nunca la corriente de excitación. Se evitará así formar ciclos de histéresis parciales que darían lugar a un movimiento “dentado” de la característica. Por la misma razón, los datos con magnetización decreciente deben ser ejecutados regulando la corriente de excitación siempre en disminución. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR 2. La característica de magnetización deberá efectuarse a la velocidad de placa del Generador. Si esto no se puede realizar, la medida puede ser efectuada igualmente pero teniendo cuidado de llevar nuevamente a la velocidad nominal de datos los resultados de prueba. El valor correcto se realizará por medio de una simple proporción: Vo = V'o x n n' VIII. IDENTIFICACIÓN DE • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada LOS EQUIPOS DE uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema LA PRACTICA. Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el ESQUEMAS numeral X. TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. PRACTICA. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 61 XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 62 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 63 MEDIDA DE LA CARACTERÍSTICA DE MAGNETIZACIÓN ASCENDENTE Y MEDIDA DE LA CARACTERÍSTICA DE MAGNETIZACIÓN DESCENDENTE DE UN GENERADOR DC. A1 A1 A3 Ra E1 E1 Re FUENTE DC Variable V2 V1 M G FUENTE DC Variable V3 E2 A2 A1 E2 B2 A4 B2 PRUEBA # 1. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 64 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 65 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA 1. MEDIDA DE LA CARACTERÍSTICA DE MAGNETIZACIÓN ASCENDENTE Y MEDIDA DE LA CARACTERÍSTICA DE MAGNETIZACIÓN DESCENDENTE DE UN GENERADOR DC. CARACTERÍSTICA ASCENDENTE. I exc A4 (A) V’o V3 (V) n’ (rpm) Vo (V) _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 66 CARACTERÍSTICA DESCENDENTE. I exc A4 (A) V’o V3 (V) n’ (rpm) Vo (V) FORMULAS DE APLICACION De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para elaborar las curvas solicitadas en la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 67 CURVAS LAS CURVAS QUE SE OBTIENE EN LA PRACTICA SE DEBEN REALIZAR EN PAPEL MILIMETRADO. (ASCENDENTE Y DESCENDENTE) Vo n = Velocidad nominal constante del Generador. I exc _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 68 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 5 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 69 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS DC Y TRANSFORMADORES PRACTICA DE LABORATORIO: No: 6 TITULO : GENERADOR DC. ENSAYOS CON CARGA DE UN GENERADOR DC. (EXC. SEPARADA) CARACTERÍSTICA EXTERNA Y CARACTERÍSTICA DE REGULACIÓN. I. OBJETIVOS • Determinar los valores de tensión en los bornes del generador al variar la corriente de carga, permaneciendo invariables las condiciones de excitación y constante la velocidad de rotación. • Determinar la curva que se produce al variar la corriente de excitación del Generador en función de la corriente de carga, manteniendo constante la velocidad y la tensión distribuida. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. • Conocer los parámetros de velocidad de carga constante y II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS PREVIOS corriente de excitación constante. • Conocer las formas de compensar las caídas de tensión provocadas por la corriente de carga. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. III. LISTA DE MAQUINAS • G1: Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). Generador DC. EXCITACIÓN SEPARADA ( DL 1024, igual o similar ). • G2: Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). Generador DC. EXCITACIÓN SEPARADA ( DL 1024, igual o similar ). • G3: Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). Generador DC. EXCITACIÓN SEPARADA ( DL 1024, igual o similar ). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 70 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje DC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (4). • Pinza amperimétrica (4) . • Módulo medida Potencia Mecánica (DL 10055, igual o similar). • Transductor óptico (DL 2031 M, igual o similar). • Reóstato de arranque (Ra). • Reóstato de excitación (Re). • Carga resistiva (DL 1017, igual o similar). • Cables de conexión. • Papel milimetrado. • Regla decimal. PRUEBA N° 1. OBTENCIÓN DE LA CARACTERÍSTICA EXTERNA DE UN GENERADOR DC. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los mandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto y tensión de salida 220 V. Salida DC Variable Interruptor abierto y tensión (Excitación) de salida 170 V. Reóstato de Arranque Máxima resistencia (Ra). Reóstato de Excitación Mínima resistencia (Re). Carga Resistiva Excluida (Posición 0). 2. Activar el módulo de alimentación cerrando el interruptor y V. PROCEDIMIENTO poner en rotación el Motor. 3. Excluir gradualmente el reóstato Ra. Regular con el suiche de tensión de alimentación del Motor a un valor ligeramente superior a aquel nominal para aumentar el margen de sobrecarga del Motor mismo. 4. Regular la excitación del Motor en modo de alcanzar exactamente la velocidad nominal del Generador. 5. Regular el reóstato de excitación Re en modo que la corriente de excitación del Generador sea exactamente igual a su valor nominal, controlándola con el amperímetro A4. El reóstato de excitación del Generador no debe ser más tocado durante el curso de la prueba. 6. Tomar el valor de la tensión distribuida en vacío mediante el voltímetro V3. 7. Realizar varias condiciones de carga mediante el reóstato Rc y por cada valor de la corriente de carga, leído en el amperímetro A3, observar las indicaciones de la corriente de excitación, de la tensión en salida y de la velocidad de rotación que debe permanecer constante. La velocidad del grupo viene _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 71 eventualmente graduada mediante la excitación del Motor. 8. Abrir los interruptores para detener el Motor y el Generador. PRUEBA N° 2. OBTENCIÓN DE LA CARACTERÍSTICA DE REGULACIÓN DE UN GENERADOR DC. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los mandos de los módulos: Salida DC Variable VI. OBSERVACIONES Interruptor abierto y tensión de salida 220 V. Salida DC Variable Interruptor abierto y tensión (Excitación) de salida 170 V. Reóstato de Arranque Máxima resistencia (Ra). Reóstato de Excitación Mínima resistencia (Re). Carga Excluida (Posición 0). 2. Activar el módulo de alimentación cerrando el interruptor y poner en rotación el Motor. 3. Excluir gradualmente el reóstato Ra. Regular con el suiche de tensión de alimentación del Motor a un valor ligeramente superior a aquel nominal para aumentar el margen de sobrecarga del Motor mismo. 4. Regular la excitación del Motor en modo de alcanzar exactamente la velocidad nominal del Generador. 5. Regular el reóstato de excitación Re del Generador en modo que la tensión distribuida del Generador sea exactamente igual a su valor nominal V 2n controlándola con el voltímetro V3. Observar las indicaciones de los instrumentos. 6. Realizar varias condiciones de carga mediante el reóstato Rc y por cada una de ellas observar la corriente de carga y de excitación después de haber llevado exactamente la tensión distribuida al valor nominal mediante el reóstato de excitación Re y la velocidad al valor nominal mediante la excitación del Motor. 7. Repetir las operaciones descritas en los puntos 5 y 6 ya sea con tensión distribuida superior a aquella nominal (V 2n + 5V) que inferior (V 2n - 5V). • Observar muy cuidadosamente, que la velocidad de rotación sea constante. • Realizar varias condiciones de carga mediante el reóstato Rc, y por cada una de ellas observar la corriente de carga y de excitación. • La característica externa pone en relieve la variación de la tensión en los bornes del Generador, pasando de vacío a _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 72 carga: V% = VII. ADVERTENCIAS Vo − V2 Vo 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR. VIII. IDENTIFICACIÓN DE • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada LOS EQUIPOS DE uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema LA PRACTICA. Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el ESQUEMAS numeral X. TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. PRACTICA. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 73 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 74 OBTENCIÓN DE LA CARACTERÍSTICA EXTERNA Y LA CARACTERÍSTICA DE REGULACIÓN DE UN GENERADOR DC EXCITACIÓN SEPARADA. A1 A1 A3 Ra E1 A4 E1 Re FUENTE DC Variable V2 V1 M G V3 Rc V4 FUENTE DC Variable E2 A2 E2 A1 B2 B2 PRUEBAS # 1 Y 2. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 75 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 76 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA PRUEBA N° 1 CARACTERÍSTICA EXTERNA DE UN GENERADOR DC. Rc Amperímetro A4 Amperímetro A3 Voltímetro V3 n (K Ω) Ie gen (A) Ic gen (A) Vc (V) (rpm) _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 77 PRUEBA N° 2 CARACTERÍSTICA DE REGULACION DE UN GENERADOR DC. Rc Amperímetro A4 Ic (A) Amperímetro A3 Iexc (A) Notas V out = = V 2n = = cons V out = = V 2n + 5V = = cons V out = = V 2n - 5V = = cons _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 78 CURVAS LAS CURVAS QUE SE OBTIENE EN LA PRACTICA SE DEBEN REALIZAR EN PAPEL MILIMETRADO. PRACTICA N° 1 V3 n = constante I C (A3) PRACTICA N° 2 I EXC (A4) In I C (A3) _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 79 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 6 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 80 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS DC Y TRANSFORMADORES PRACTICA DE LABORATORIO: No: 7 TITULO : GENERADOR DC. PERDIDAS Y EFICIENCIA DEL GENERADOR DC. (EXC. SEPARADA) • Determinar las pérdidas mecánicas y las pérdidas del hierro de un Generador DC con Excitación Separada. I. OBJETIVOS • Determinar las pérdidas de un Generador DC con carga. • Calcular la curva de eficiencia η de un Generador DC. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. • Conocer sobre Generadores con Excitación Separada. II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS PREVIOS • Conocer sobre las diferentes pérdidas que se presentan en un Generador DC, tanto en vacío y con carga. • Conocer la eficiencia η del Generador DC. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. III. LISTA DE MAQUINAS • G1: Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). Generador DC. Excitación separada ( DL 1024, igual o similar ). • G2: Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). Generador DC. Excitación separada ( DL 1024, igual o similar ). • G3: Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). Generador DC. Excitación separada ( DL 1024, igual o similar ). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 81 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje DC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (4). • Pinza amperimétrica (4). • Módulo medida Potencia Mecánica (DL 10055, igual o similar). • Transductor óptico (DL 2031 M, igual o similar). • Reóstato de arranque (Ra). • Reóstato de excitación (Re). • Carga resistiva (DL 1017, igual o similar). • Cables de conexión. • Papel milimetrado. • Regla decimal. 1. PRUEBA EN VACIO DE UN GENERADOR DC. PRUEBA N° 1. PÉRDIDAS A VACIO DEL MOTOR DE ARRASTRE. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: El Generador debe desacoplarse del Motor y hacer en el siguiente procedimiento en el Motor DC. 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto. Salida con aprox. 220 V Reóstato de Excitación Mínima resistencia. Reóstato de arranque Máxima resistencia. V. PROCEDIMIENTO 2. Hacer puente entre las bobinas amperimétricas de los instrumentos para proteger los mismos contra los picos de corriente de arranque. 3. Cerrar el interruptor principal permitiendo la rotación del conjunto. 4. Remover los cables de corto-circuito desde el amperímetro A 1 . 5. Regular el variador de salida DC variable hasta la tensión nominal de alimentación del motor y operar el Re llevando la velocidad del motor exactamente al valor nominal del Generador DC y leer las indicaciones de medida: PM = V M IM = ..........(W) 6. Abrir el interruptor para parar el Motor. PRUEBA N° 2. PÉRDIDAS A VACIO DEL GENERADOR DC. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 82 Pérdidas mecánicas. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: Una vez acoplado el Generador DC al Motor DC, hacer el siguiente procedimiento: 1. El Generador no debe ser excitado, por lo cual el interruptor de la sección de excitación debe estar abierto. 2. Repetir las operaciones del punto 1 al 5 de la prueba anterior. 3. Regular el reóstato de excitación Re en modo de llevar la velocidad de rotación exactamente al valor nominal del Generador y observar las indicaciones de los instrumentos. P’M = V’M I’ M = ……..(W) PRUEBA N° 3. PÉRDIDAS A VACIO DEL GENERADOR DC. Pérdidas en el hierro. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Cerrar el interruptor y llevar el grupo M – G a la velocidad nominal del Generador, que debe ser excitado de tal manera que alcance su tensión nominal en vacío. 2. Observar las indicaciones de los instrumentos: P”M = V” M I’’M = ……..(W) 2. PRUEBA CON CARGA DEL GENERADOR DC. PRUEBA N° 4. PÉRDIDAS CON CARGA DEL GENERADOR DC CON EXCITACIÓN SEPARADA. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los mandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto y tensión de salida 220 V. Salida DC Variable Interruptor abierto y tensión (Excitación) de salida 170 V. Reóstato de Arranque Máxima resistencia (Ra). Reóstato de Excitación Mínima resistencia (Re). Carga Excluida (Posición 0). 2. Activar el módulo de alimentación cerrando el interruptor y _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 83 poner en rotación el Motor. 3. Excluir gradualmente el reóstato Ra. Regular con el suiche de tensión de alimentación del Motor a un valor ligeramente superior a aquel nominal para aumentar el margen de sobrecarga del Motor mismo. 4. Regular la excitación del Motor en modo de alcanzar exactamente la velocidad nominal del Motor. 5. Regular el reóstato de excitación del Generador de modo que la corriente de excitación del Generador sea exactamente igual a su valor nominal, controlándola con el amperímetro A4. El reóstato de excitación del Generador no debe ser más tocado durante el curso de la Prueba. 6. Tomar el valor de la tensión distribuida en vacío mediante el voltímetro V3. 7. Realizar varias condiciones de carga mediante el reóstato Rc y por cada valor de la corriente de carga, leído en el amperímetro A4, observar las indicaciones de la corriente de excitación A3, de la tensión en salida V4 y de la velocidad de rotación que debe permanecer constante. La velocidad del grupo viene eventualmente graduada mediante la excitación del Motor. 8. Abrir los interruptores para detener el Motor y el Generador. 9. Con las mediciones efectuadas y la Ra calculada en la Práctica # 1, calcular las Pérdidas y la Eficiencia η. VI. OBSERVACIONES VII. ADVERTENCIAS • El motor de arrastre funciona al vacío (El generador DC debe ser mecánicamente desacoplado). • La medida de la pérdidas del hierro a ejecutarse incluirá las relativas al estator como al rotor. • Toda la prueba está basada sobre la hipótesis que las pérdidas del motor de arrastre no sufren substanciales variaciones desde el funcionamiento de vacío al funcionamiento con la pequeña carga del eje compuesto por las pérdidas mecánicas en el hierro del Generador. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR VIII. IDENTIFICACIÓN DE • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada LOS EQUIPOS DE uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema LA PRACTICA. Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el ESQUEMAS numeral X. TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos ELÉCTRICOS DE LA de la Práctica. PRACTICA. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 84 X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 85 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 86 PÉRDIDAS A VACIO DEL MOTOR DE ARRASTRE. A1 A1 A2 E1 M FUENTE DC Variable V E2 Re B2 Ra PRUEBA # 1. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 87 PÉRDIDAS A VACIO DEL GENERADOR DC. A1 A1 Ra E1 E1 Re FUENTE DC Variable M V1 G V2 FUENTE DC Variable E2 A2 A1 E2 B2 B2 PRUEBA # 2 Y 3. ESQUEMA ELECTRICO # 2. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 88 PÉRDIDAS CON CARGA DEL GENERADOR DC CON EXCITACIÓN SEPARADA. A1 A1 A3 Ra E1 A4 E1 Re FUENTE DC Variable V2 V1 M G V3 Rc V4 FUENTE DC Variable E2 A2 E2 A1 B2 B2 PRUEBA # 4. ESQUEMA ELECTRICO # 3. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 89 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 90 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA PERDIDAS EN VACIO DE UN GENERADOR DC CON EXCITACIÓN SEPARADA PRUEBA #1. Pérdidas mecánicas del Motor: PRUEBA #2. Pérdidas mecánicas del Generador: PRUEBA #3. Pérdidas del hierro del Generador: PRUEBA #4. PÉRDIDAS CON CARGA DE UN GENERADOR DC CON EXCITACIÓN SEPARADA. CARGA V (V2) Ia (A1) I EXC (A2) PIN (W) V (V3) IGEN (A3) n (rpm) FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para elaborar las curvas solicitadas en la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 91 CURVAS LAS CURVAS QUE SE OBTIENE EN LA PRACTICA SE DEBEN REALIZAR EN PAPEL MILIMETRADO. GENERADOR DC CON CARGA η I2n Iout _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 92 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 7 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 93 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS DC Y TRANSFORMADORES PRACTICA DE LABORATORIO: No: 8 TITULO : GENERADOR DC. ENSAYOS CON CARGA DE UN GENERADOR DC. (SHUNT) CARACTERÍSTICA EXTERNA Y CARACTERÍSTICA DE REGULACIÓN. I. OBJETIVOS • Determinar los valores de tensión en los bornes del generador al variar la corriente de carga, permaneciendo invariables las condiciones de excitación y constante la velocidad de rotación. • Determinar la curva que se produce al variar la corriente de excitación del generador en función de la corriente de carga, manteniendo constante la velocidad y la tensión distribuida. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. • Conocer los parámetros de velocidad de carga constante y II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS PREVIOS corriente de excitación constante. • Conocer las formas de compensar las caídas de tensión provocadas por la corriente de carga. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. III. LISTA DE MAQUINAS • G1: Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). Generador DC. SHUNT ( DL 1024, igual o similar ). • G2: Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). Generador DC. SHUNT ( DL 1024, igual o similar ). • G3: Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). Generador DC. SHUNT ( DL 1024, igual o similar ). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 94 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje DC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (3). • Pinza amperimétrica (4). • Módulo medida Potencia Mecánica (DL 10055, igual o similar). • Transductor óptico (DL 2031 M, igual o similar). • Reóstato de arranque (Ra). • Reóstato de excitación (Re). • Carga resistiva (DL 1017, igual o similar). • Cables de conexión. • Papel milimetrado. • Regla decimal. PRUEBA N° 1. OBTENCIÓN DE LA CARACTERÍSTICA EXTERNA DE UN GENERADOR DC SHUNT. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los mandos de los módulos: Salida DC Variable Interrup tor abierto y tensión de salida 220 V. Salida DC Variable Interruptor abierto y tensión (Excitación) de salida 170 V. Reóstato de Arranque Máxima resistencia (Ra). Reóstato de Excitación Mínima resistencia (Re). Carga Resistiva Excluida (Posición 0). 2. Activar el módulo de alimentación cerrando el interruptor y V. PROCEDIMIENTO poner en rotación el Motor. 3. Excluir gradualmente el reóstato Ra. Regular con el suiche de tensión de alimentación del Motor a un valor ligeramente superior a aquel nominal para aumentar el margen de sobrecarga del Motor mismo. 4. Regular la excitación del motor en modo de alcanzar exactamente la velocidad nominal del Generador. 5. Regular el reóstato de excitación Re en modo que la corriente de excitación del Generador sea exactamente igual a su valor nominal, controlándola con el amperímetro A3. El reóstato de excitación del Generador no debe ser más tocado durante el curso de la prueba. 6. Recoger el valor de la tensión distribuida en vacío mediante el voltímetro V3 7. Realizar varias condiciones de carga mediante el reóstato Rc y por cada valor de la corriente de carga, leído en el amperímetro A4, observar las indicaciones de la corriente de excitación, de la tensión en salida y de la velocidad de rotación que debe _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 95 permanecer constante. La velocidad del grupo viene eventualmente graduada mediante la excitación del Motor. 8. Abrir los interruptores para detener el Motor y el Generador. PRUEBA N° 2. OBTENCIÓN DE LA CARACTERÍSTICA DE REGULACIÓN DE UN GENERADOR DC. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: VI. OBSERVACIONES 1. Preparar los mandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto y tensión de salida 220 V. Salida DC Variable Interruptor abierto y tensión (Excitación) de salida 170 V. Reóstato de Arranque Máxima resistencia (Ra). Reóstato de Excitación Mínima resistencia (Re). Carga Excluida (Posición 0). 2. Activar el módulo de alimentación cerrando el interruptor y poner en rotación el motor. 3. Excluir gradualmente el reóstato Ra. Regular con el suiche de tensión de alimentación del Motor a un valor ligeramente superior a aquel nominal para aumentar el margen de sobrecarga del Motor mismo. 4. Regular la excitación del Motor en modo de alcanzar exactamente la velocidad nominal del Generador. 5. Regular el reóstato de excitación Re del generador en modo que la tensión distribuida del generador sea exactamente igual a su valor nominal V 2n controlándola con el voltímetro V2. Observar las indicaciones de los instrumentos. 6. Realizar las varias condiciones de carga mediante el reóstato Rc y por cada una de ellas observar la corriente de carga y de excitación después de haber llevado exactamente la tensión distribuida al valor nominal mediante el reóstato de excitación Re y la velocidad al valor nominal mediante la excitación del motor. 7. Repetir las operaciones descritas en los puntos 5 y 6 ya sea con tensión distribuida superior a aquella nominal (V 2n + 5V) que inferior (V 2n - 5V). • Observar muy cuidadosamente, que la velocidad de rotación sea constante. • Realizar varias condiciones de carga mediante el reóstato Rc, y por cada una de ellas observar la corriente de carga y de excitación. • La característica externa pone en relieve la variación de la tensión en los bornes del Generador, pasando de vacío a carga: _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 96 V% = VII. ADVERTENCIAS Vo − V2 Vo 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR. VIII. IDENTIFICACIÓN DE • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada LOS EQUIPOS DE uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema LA PRACTICA. Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el ESQUEMAS numeral X. TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. PRACTICA. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 97 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 98 OBTENCIÓN DE LA CARACTERÍSTICA EXTERNA Y LA CARACTERÍSTICA DE REGULACIÓN DE UN GENERADOR DC SHUNT. A1 A1 A4 Ra E1 E1 Ra Re FUENTE DC Variable M V1 G V2 Rc E2 A2 A1 A3 E2 B2 B2 PRUEBAS # 1 Y 2. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 99 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 100 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA PRUEBA N° 1 CARACTERÍSTICA EXTERNA DE UN GENERADOR DC SHUNT. Rc Amperímetro A3 Amperímetro A4 Voltímetro V2 n (K Ω) Ie gen (A) Ic gen (A) Vc (V) (rpm) _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 101 PRUEBA N° 2 CARACTERÍSTICA DE REGULACION DE UN GENERADOR DC SHUNT. Rc Amperímetro A4 Ic (A) Amperímetro A3 Iexc (A) Notas V out = = V 2n = = cons V out = = V 2n + 5V = = cons V out = = V 2n - 5V = = cons _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 102 CURVAS LAS CURVAS QUE SE OBTIENE EN LA PRACTICA SE DEBEN REALIZAR EN PAPEL MILIMETRADO. PRACTICA N° 1 V2 I C (A4) PRACTICA N° 2 I EXC (A3) In I C (A4) _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 103 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 8 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 104 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS DC Y TRANSFORMADORES PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : TRANSFORMADOR 3 ø No: 9 MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA DE LOS DEVANADOS. MEDICIÓN DE LA RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN. • Determinar la resistencia de los devanados de un transformador 3 ø. I. OBJETIVOS • Determinar la relación de transformación para un transformador 3ø . • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS PREVIOS • Conocer métodos para medir resistencias de arrollamientos. • Conocer métodos para la medición de la relación de transformación. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Transformador ( DL 1080, igual o similar ). III. LISTA DE MAQUINAS • G2: Transformador ( DL 1080, igual o similar ). • G3: Transformador ( DL 1080, igual o similar ). • Fuente de voltaje DC variable (DL 1013 M3, igual o similar). IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje AC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (2) • Pinza amperimétrica (1) • Cables de conexión. PRUEBA N° 1. MEDIDA DE LA RESISTENCIA DE LOS DEVANADOS DE UN TRANSFORMADOR 3ø. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 105 realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto. (Excitación) Variador completamente girado en sentido antihorario. 2. Conectar un enrollamiento de alta tensión a los bornes L+/L(conexión por la fase 1U). 3. Activar el modulo de alimentación poniendo el interruptor sobre “on”. 4. Regulando la maniobra del módulo leer sobre el amperímetro A las corrientes indicadas en la tabla y por cada una de ellas registrar el valor correspondiente de la tensión V. 5. Abrir el interruptor: desconectar el enrollamiento 1U e insertar el enrollamiento 1V. Repetir las operaciones de 1 a 4. 6. Abrir el interruptor: desconectar el enrollamiento 1V e insertar en 1W. Repetir la operación de 1 a 4. 7. Abrir el interruptor y desconectar el enrollamiento de alta tensión. 8. Conectar el enrollamiento de baja tensión a los bornes L+/L(conexión por la fase 2V). 9. Realizar las medidas anteriores sobre el enrollamiento 2V y después sobre las otras dos siguiendo los puntos 1 a 4. V. PROCEDIMIENTO 10. Desconectar el módulo de alimentación general. PRUEBA N° 2. MEDIDA DE LA TRANSFORMACIÓN TRANSFORMADOR 3ø. RELACION DE DE UN Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida Trifásica Variable Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. 2. Realizar el circuito de medida para la fase U. 3. Activar el módulo de alimentación poniendo el interruptor sobre “on”. 4. Regulando la maniobra del módulo, leer sobre el voltímetro VLV las tensiones de alimentación del enrollamiento bt indicadas en la tabla y por cada una de ellas registrar las correspondientes tensiones del enrollamiento AT a través del voltímetro V HV . _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 106 5. Desconectar el módulo abriendo el interruptor. Repetir las operaciones de 1 a 5 por las otras dos fases. 1. MEDIDA DE LA RESISTENCIA DE LOS DEVANADOS. VI. OBSERVACIONES • Se aconseja colocar el voltímetro después del amperímetro, ya que tal conexión, dado el bajo valor de la resistencia desconocida, es preferible y hace innecesaria la corrección por el consumo de los instrumentos. • Se aconseja colocar el voltímetro solamente una vez alimentando el circuito y de desconectarlo primero antes de interrumpir el circuito mismo. • El devanado bajo medida presenta en efecto un discreto valor de inductancia y las bruscas variaciones de corriente pueden provocar una autoinducción de f.e.m. mucho más elevada de la tensión de medida a la cual es comparada la medición del voltímetro. 2. MEDIDA DE LA RELACION DE TRANSFORMACIÓN DE UN TRANSFORMADOR 3ø. VII. ADVERTENCIAS • El lado de alimentación para realizar esta prueba puede ser elegido a voluntad ya que no tiene ninguna influencia sobre el resultado de la medición. • El resultado de la medición es prácticamente independiente del valor de la tensión de alimentación. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR 2. La conexión de los devanados para la ejecución de esta prueba no son obligados. Todavía cuando es posible, está bien elegir la conexión estrella – triangulo. VIII. IDENTIFICACIÓN DE • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada LOS EQUIPOS DE uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema LA PRACTICA. Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el ESQUEMAS numeral X. TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. PRACTICA. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los Manuales de los Transformadores que existen en el Laboratorio (DeLorenzo DL 1080, pags 40 y 41), y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 107 XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 108 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 109 MEDIDA DE LA RESISTENCIA DE LOS DEVANADOS DE UN TRANSFORMADOR 3ø . + r AT + FUENTE DC Variable V A BT 2U 1U 1V 2V 1W 2W PRUEBA # 1. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 110 MEDIDA DE LA RELACION DE TRANSFORMACIÓN DE UN TRANSFORMADOR 3ø . BT AT a A R FUENTE AC Variable S b B T c C VLV VHT PRUEBA # 2. ESQUEMA ELECTRICO # 2. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 111 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 112 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA. PRUEBA #1. MEDIDA DE LA RESISTENCIA DE LOS DEVANADOS DE UN TRANSFORMADOR 3ø. Enrollamiento Amperímetro (A) Voltímetro (V) Rx (Ω ) Rxm (Ω ) NOTAS 1U1 / 1U4 1V1 / 1V4 LADO AT 1W1 / 1W4 2U1 / 2U4 2V1 / 2V4 LADO BT 2W1 / 2W4 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 113 PRUEBA #2. MEDIDA DE LA RELACION DE TRANSFORMACIÓN DE UN TRANSFORMADOR 3ø. Enrollamiento Voltímetro BT (V) Voltímetro AT (V) Kf Kfm U V W FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para obtener los resultados solicitados en la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 114 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 9 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 115 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS DC Y TRANSFORMADORES PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : TRANSFORMADOR 3 ø No: 10 DETERMINACIÓN DEL GRUPO DE CONEXIONES DE UN TRANSFORMADOR 3ø. • Determinar el grupo de conexiones para un transformador 3ø . • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS • Conocer las diferentes formas de conexiones en un PREVIOS transformador 3ø . • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Transformador ( DL 1080, igual o similar ). III. LISTA DE • G2: Transformador ( DL 1080, igual o similar ). MAQUINAS • G3: Transformador ( DL 1080, igual o similar ). I. OBJETIVOS IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje AC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (2) • Pinza amperimétrica (1) • Cables de conexión. PRUEBA N° 1. DETERMINACIÓN DEL GRUPO DE CONEXIONES DE UN TRANSFORMADOR 3ø. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: V. PROCEDIMIENTO Salida Trifásica Variable Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. 2. Activar el módulo de alimentación poniendo el interruptor en “on”. Poner a punto el variador y leer la tensión nominal. 3. Siempre abrir los interruptores y después cambiar las conexiones, y si es necesario cambiar de posición el variador. 4. Desconectar el módulo abriendo el interruptor. • La elección del lado de alimentación y de la tensión de prueba es totalmente indiferente para el resultado final, y el único VI. criterio a seguir es aquel de mayor comodidad de alimentación OBSERVACIONES y de medición. Pero es necesario que la terna de alimentación sea simétrica y constante durante el intervalo de tiempo en el _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 116 VII. ADVERTENCIAS cual se realiza la medición. • El grupo de conexión se deduce por una serie de medidas de tensiones, y precisamente VCc, VCb , VBc, VBb, después de haber realizado la conexión A – a. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR VIII. • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada IDENTIFICACIÓN DE uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema LOS EQUIPOS DE Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el LA PRACTICA. numeral X. ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos ELÉCTRICOS DE LA de la Práctica. PRACTICA. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los manuales de los Transformadores que existen en el Laboratorio (DeLorenzo DL 1080, pags 40 y 41), y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 117 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 118 DETERMINACIÓN DEL GRUPO DE CONEXIONES DE UN TRANSFORMADOR 3ø. AT R FUENTE AC Variable S BT A 1U a 2U B 1V b 2V C 1W c 2W Vs T V PRUEBA # 1. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 119 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 120 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA. PRUEBA # 1. DETERMINACIÓN DEL GRUPO DE CONEXIONES DE UN TRANSFORMADOR 3ø. N Tensión VCc (V) Tensión VCb (V) Tensión VBc (V) Tensión VBb (V) Grupo de desfasamento Conexiones (1) 1 2 3 (1) Consultar el Manual De Lorenzo DL 1080 página 62. Con base en las medidas realizadas y consultando las tablas que se muestran en el Manual del Transformador DL 1080, determinar el grupo de desfasaje. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 121 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 10 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 122 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS DC Y TRANSFORMADORES PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : TRANSFORMADOR 3 ø No: 11 PRUEBA DE VACIO Y CORTOCIRCUITO. CIRCUITO EQUIVALENTE. • Medir el valor de la potencia pérdida en el hierro por efecto de la histéresis magnética y de las corrientes parásitas. • Observar y determinar los valores de la corriente a vacío IO y del factor de potencia cos ϕ o. I. OBJETIVOS • Medir el valor de la potencia de pérdida por efecto Joule en los devanados. • Medir el valor de la tensión Vcc de corto circuito y del factor de potencia cos ϕ cc. • Elaborar el Circuito Equivalente del Transformador 3 ø. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. • Conocer cuales son las pérdidas que se obtienen de las II. PREPARACIÓN Y pruebas en vacío de un transformador. CONOCIMIENTOS • Conocer cuales son las pérdidas que se obtienen de las PREVIOS pruebas en cortocircuito de un transformador. • Reconocer el Circuito Equivalente de un Transformador. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Transformador ( DL 1080, igual o similar ). III. LISTA DE MAQUINAS • G2: Transformador ( DL 1080, igual o similar ). • G3: Transformador ( DL 1080, igual o similar ). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 123 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje AC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (2). • Caja de medida de Potencia (DL 10065, igual o similar). • Pinza amperimétrica (3). • Frecuencímetro (1). • Cables de conexión. PRUEBA N° 1. PRUEBA A VACIO DE UN TRANSFORMADOR. 3ø. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida Trifásica Variable Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. 2. Activar el módulo de alimentación poniendo el interruptor en “on”. 3. Obrando sobre el suiche de alimentacion, leer sobre el voltímetro V las tensiones de alimentación indicadas y por cada una de ellas registrar las correspondientes corrientes de líneas y potencias absorbidas a través de los amperímetros y vatímetros. 4. Desconectar el módulo abriendo el interruptor. V. PROCEDIMIENTO PRUEBA N° 2. PRUEBA EN CORTOCIRCUITO TRANSFORMADOR 3ø. DE UN Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: VI. 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida Trifásica Variable Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. 2. Activar el módulo de alimentación poniendo el interruptor en “on”. 3. Obrando sobre el suiche de alimentación, leer sobre el amperímetro A las corrientes de alimentación indicadas y por cada una de ellas relevar las correspondientes tensiones de cortocircuito y potencias absorbidas a través de los voltímetros y vatímetros. 4. Desconectar el módulo abriendo el interruptor. 1. PRUEBA A VACIO DE UN TRANSFORMADOR 3ø. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 124 OBSERVACIONES • Dada la influencia directa sobre el valor del flujo en el núcleo, y por lo tanto sobre IO y PO, es necesario medir correctamente la alimentación y controlar el valor de la frecuencia. • Normalmente conviene alimentar del lado de baja tensión, con el objetivo de evitar el empleo de transformadores reductores de tensión y de corriente y por razones de seguridad. Teniendo en cuenta lo anterior se puede elegir la utilización del lado de baja tensión, con conexiones a triangulo y a paralelo. • Los resultados de la prueba a vacío se consideran independientes de la temperatura de la máquina. 2. PRUEBA EN CORTOCIRCUITO DE TRANSFORMADOR 3ø. • Dado el valor bajo de la potencia Pcc , si los instrumentos presentan un elevado consumo es necesario tener en cuenta dicho consumo. • Entre otras cosas, en consideraciones de equilibrio, el circuito de medición puede ser realizado mediante una simple inserción Aron de los vatímetros mientras que para la medición de la corriente será suficiente un amperímetro puesto sobre el hilo libre para no generar desequilibrios. • Realizar las medidas empezando por los valores elevados de corriente con una cierta rapidez en la relevación, así que también el eventual salto térmico debido a la prueba quede constante para todas las medidas. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR VII. ADVERTENCIAS VIII. IDENTIFICACIÓN DE • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada LOS EQUIPOS DE uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema LA PRACTICA. Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el ESQUEMAS numeral X. TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. PRACTICA. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los manuales de los Transformadores que existen en el Laboratorio (DeLorenzo DL 1080, pags 40 y 41), y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 125 XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 126 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 127 PRUEBA A VACIO DE UN TRANSFORMADOR 3ø. * bt (∆ Paralelo) WB a A1 A * R S AT V b A2 B T A3 f * c C WA PRUEBA # 1. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 128 PRUEBA EN CORTOCIRCUITO DE UN TRANSFORMADOR 3ø. * AT WB a S A * R FUENTE AC Variable BT b A B T c * f C WA V * PRUEBA # 2. ESQUEMA ELECTRICO # 2. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 129 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 130 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA. PRUEBA #1. PRUEBA A VACIO DE UN TRANSFORMADOR 3ø. Corriente (A) V (V) AL1 AL2 AL3 ALC POTENCIA P(W) Cos ϕO NOTAS Alimentación del lado BT con conexión paralelo delta FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para obtener los resultados solicitados en la Práctica. PRUEBA #2. PRUEBA EN CORTOCIRCUITO DE UN TRANSFORMADOR 3ø. F (Hz) ICC (A) VCC (V) Wa (W) Wb (W) PCC (W) Cos ϕCC _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 131 FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para obtener los resultados solicitados en la Práctica. 3. CIRCUITO EQUIVALENTE. El estudiante debe dibujar el Circuito Equivalente de acuerdo a las mediciones efectuadas en esta Práctica y en la Práctica de Resistencia de Devanados ya efectuada. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 132 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 11 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 133 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS DC Y TRANSFORMADORES PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : TRANSFORMADOR 3 ø No: 12 ENSAYO CON CARGA. REGULACION DE VOLTAJE. • Determinar la Regulación de Voltaje en un Transformador 3ø, bajo diferentes condiciones de carga resistiva. • Averiguar que es la caída de tensión de un Transformador 3 ø. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS • Conocer que es la Regulación de Voltaje y cual es el PREVIOS comportamiento con carga resistiva de un Transformador 3ø. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Transformador ( DL 1080, igual o similar ). III. LISTA DE • G2: Transformador ( DL 1080, igual o similar ). MAQUINAS • G3: Transformador ( DL 1080, igual o similar ). • Fuente de voltaje AC variable (DL 1013 M3, igual o similar). IV. LISTA DE • Multímetro (2) EQUIPOS Y • Pinza amperimétrica (2) MATERIALES • Carga resistiva (DL 1017, igual o similar). • Cables de conexión. PRUEBA N° 1. PRUEBA CON CARGA DE UN TRANSFORMADOR. 3ø. I. OBJETIVOS Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida Trifásica Variable Interruptor abierto. V. PROCEDIMIENTO Variador completamente girado en sentido antihorario. Carga Resistiva Excluida (Posición 0). 2. Activar el módulo de alimentación poniendo el interruptor en “on”. 3. Regulando la maniobra del módulo leer sobre el voltímetro V las tensiones de alimentación indicadas y por cada una de ellas registrar las correspondientes corrientes de líneas absorbidas a través de los amperímetros. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 134 4. Variando la Carga Resistiva, verificar el voltaje en el primario para obtener voltaje nominal en el secundario. 5. Desconectar el módulo abriendo el interruptor. PRUEBA CON CARGA DE UN TRANSFORMADOR 3ø. • La caída de tensión está naturalmente influenciada ya sea por VI. el valor de la corriente distribuida que por el valor de su cos ϕ . OBSERVACIONES Normalmente se calculan las curvas de caída de tensión , para corrientes distribuidas que van desde el vacío a los 5/4 de la plena de carga y para dos valores de cos ϕ : 1 a 0.8 R. VII. ADVERTENCIAS 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR VIII. IDENTIFICACIÓN DE • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada LOS EQUIPOS DE uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema LA PRACTICA. Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el ESQUEMAS numeral X. TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos ELÉCTRICOS DE LA de la Práctica. PRACTICA. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los manuales de los Transformadores que existen en el Laboratorio (DeLorenzo DL 1080, pags 40 y 41), y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 135 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 136 PRUEBA CON CARGA DE UN TRANSFORMADOR 3ø. AT A R FUENTE AC Variable S BT A a As V B b Rc Vs Rc T Rc C c PRUEBA # 1. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 137 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 138 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA. PRUEBA #1. PRUEBA CON CARGA DE UN TRANSFORMADOR 3ø. CARGA VS (V) IS (A) VR (V) FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para obtener los resultados solicitados en la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 139 CURVAS LAS CURVAS QUE SE OBTIENE EN LA PRACTICA SE DEBEN REALIZAR EN PAPEL MILIMETRADO. PRACTICA N° 1 VS IS PRACTICA N° 1 VR IS _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 140 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 12 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. D - 141 ANEXO E. MANUAL DE PRACTICAS DE LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS AC _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E-1 MANUAL DE PRACTICAS DE LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS AC PRACTICAS RECOMENDADAS PRAC. DESCRIPCION 0 CONOCIMIENTO DEL LABORATORIO. PAG. E-4 MAQUINAS AC 1 MEDIDA DE LA RESISTENCIA Y AISLAMIENTO DE LOS DEVANADOS DE LAS MAQUINAS AC. E - 15 MOTOR 1 ø DE INDUCCIÓN 2 3 ENSAYO EN VACIO Y CON ROTOR BLOQUEADO (RB). CIRCUITO EQUIVALENTE. MOTOR 1 ø DE INDUCCIÓN ENSAYO CON CARGA. E - 31 E - 46 MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN JAULA DE ARDILLA. 4 ENSAYO EN VACIO Y CON ROTOR BLOQUEADO (RB). CIRCUITO EQUIVALENTE. 5 MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN JAULA DE ARDILLA. 6 MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN JAULA DE ARDILLA. ENSAYO CON CARGA. PERDIDAS Y EFICIENCIA. E - 57 E - 72 E - 83 MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN CON ROTOR DEVANADO. 7 8 ENSAYO EN VACIO Y CON ROTOR BLOQUEADO (RB). CIRCUITO EQUIVALENTE. MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN CON ROTOR DEVANADO. ENSAYO CON CARGA. E - 98 E - 110 GENERADOR 3 ø SINCRONICO. 9 CARACTERÍSTICAS DE MAGNETIZACION. ENSAYO DE CORTOCIRCUITO. CALCULO DE ZS Y XS. CIRCUITO EQUIVALENTE. 10 GENERADOR 3 ø SINCRONICO. 11 GENERADOR 3 ø SINCRONICO. 12 MOTOR 3 ø SINCRONICO. 13 MOTOR PASO A PASO ENSAYO CON CARGA. PERDIDAS Y EFICIENCIA. SINCRONISMO Y PARALELO. PRUEBAS CON CARGA Y CURVAS EN “V”. E - 120 E - 133 E - 149 E - 157 E - 168 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E-2 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS AC PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : No: 0 CONOCIMIENTO DEL LABORATORIO. I. OBJETIVOS II. CONOCIMIENTOS PREVIOS III. LISTA DE MAQUINAS IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES V. PROCEDIMIENTO • Identificar las placas características de las Máquinas AC del Laboratorio. • Conocer los instrumentos y equipos de medida, disponibles en el Laboratorio. • Identificar las fuentes de alimentación eléctrica del Laboratorio. Hacer un plano eléctrico del Laboratorio. • Conocer las normas de seguridad del manejo de Máquinas y equipos de medida. • Conocer las Guías Generales del desarrollo de las Prácticas. • Entrega de la Bibliografía del Laboratorio de Máquinas. • Las Normas del Laboratorio. • Medidas básicas de seguridad para el manejo de energía monofásica, bifásica y trifásica. • Todas las Máquinas AC (Generadores, Motores). G1: Grupo de Trabajo N° 1. G2: Grupo de Trabajo N° 2. G3: Grupo de Trabajo N° 3. • Todos los equipos y materiales que se utilizan para desarrollar los laboratorios de Máquinas AC. 1. Revisión, análisis y toma de datos de las placas de características de cada una de las Máquinas AC existentes en el Laboratorio. 2. Revisión, análisis y toma de datos de cada uno de los equipos y materiales existentes en el Laboratorio. 3. Realizar el inventario de Máquinas AC. 4. Reconocer mediante observación y datos, las fuentes de alimentación eléctrica del Laboratorio, teniendo en cuenta el manejo de los multímetros. Una vez realizadas estas observaciones, proceder a realizar un Esquema Eléctrico del Laboratorio. • Solicitar al Profesor las explicaciones pertinentes sobre la _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E-3 VI. OBSERVACIONES VII. ADVERTENCIAS forma de ejecución del Procedimiento explícito en el numeral V. • Solicitar al Profesor las explicaciones de los numerales X, XI y XII. 1. Tener en cuenta que la entrada a cualquier Laboratorio debe ser con bata blanca. 2. Procurar ubicar las maletas y morrales lejos de los sitios donde se van a realizar las Prácticas. VIII. IDENTIFICACIÓN • Si el Profesor solicita el dibujo de alguna Máquina o Equipo, DE EQUIPOS DE LA se incluye en los formatos anexos una hoja en blanco para la PRACTICA. elaboración de los mismos. ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA PRACTICA. • En los esquemas anexos se incluye una hoja en blanco para realizar el Esquema Eléctrico del Laboratorio. X. GUIA GENERAL PARA EL • En el Anexo 1, se muestra la Guía General para el desarrollo DESARROLLO DE de las Prácticas. LAS PRACTICAS. XI. RECOMENDACIONES • En el Anexo 2, se indican las Recomendaciones de Seguridad DE SEGURIDAD para el Laboratorio. PARA EL LABORATORIO. XII. NORMAS DEL LABORATORIO. XII. BIBLIOGRAFIA XIV. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA • En el Anexo 3, se indican las Normas a seguir en el Laboratorio y la Utilización de los Equipos de Cómputo. • • • • Manuales y Guías de los fabricantes. LABORATORIO. Chapman, S.J.: Máquinas Eléctricas. Mc Graw Hill. Fitzgerald, A.E.: Electric Machinery. Mc Graw Hill Kosow, I.L.: Electric Machinery and Transformers, Prentice Hall. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica", se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E-4 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E-5 ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E-6 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 0 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E-7 ANEXO 1 INFORME Y PREINFORME. El Preinforme y el Informe de cada Práctica deberán estar conformados de la siguiente manera: • PORTADA DE LA PRÁCTICA. 1. Número y Título de la Práctica. 2. Nombres, Códigos y Número del Grupo de Trabajo. 3. Fecha de la Práctica. • CONTENIDO. PREINFORME 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Introducción. Objetivos. Equipos y Lista de Materiales. Breve Marco Teórico (Incluir fórmulas requeridas). Descripción del Procedimiento. Esquemas Topográficos trazados. Bibliografía. Copia de la Guía de la Práctica. • CONTENIDO. 1. Portada y Contenido del Preinforme calificado. 2. Resultados y análisis de los Resultados. 3. Tablas y Gráficas en papel milimetrado (Prácticas que las requieran). 4. Conclusiones y recomendaciones. INFORME FORMA DE ENTREGA DEL PREINFORME Y EL INFORME. • PREINFORME. La entrega se realizará en el Laboratorio 4 días hábiles antes de la fecha de ejecución de la Práctica, esto con el fin de que el Profesor evalúe y califique el PREINFORME. Este será devuelto por el Profesor, uno o dos días después al Laboratorio, para que el Alumno recoja y haga los respectivos análisis y correcciones. ENTREGAS • INFORME. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E-8 Este será realizado durante la hora de ejecución de la Practica, con el fin que el Profesor evalúe y califique al finalizar la misma. FORMATO “EVALUACIÓN DE LA PRACTICA”. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA Este formato está diseñado para evaluar y calificar la Práctica al finalizar la ejecución de la misma. Se dispone de varios ITEMS, en los cuales se califica: • Preinforme. • Sustentación. • Desempeño durante la Práctica. • Informe. CALIFICACIÓN DE LAS PRACTICAS. NOTAS Se acordará con el Profesor en el transcurso de la Práctica # 0, el porcentaje dado a cada ITEM del formato “EVALUACIÓN DE LA PRACTICA”, para la calificación de todas las Prácticas. NOTA: La falta o inasistencia a alguna Practica anula la nota de dicha Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E-9 ANEXO 2 Recomendaciones Seguridad del Laboratorio. 1. Nunca energizar los equipos sin la aprobación y revisión del profesor a cargo. 2. Tenga en cuenta que los “variacs” son transformadores y, por lo tanto, solamente funcionan con tensión alterna. El no ser cuidadosos con este concepto somete a riesgos innecesarios la integridad tanto de los equipos como de la instalación. 3. Existen instrumentos de alto costo, tales como los vatímetros. Por lo tanto, cuando se realizan ensayos a voltajes y corrientes ascendentes se debe tener especial cuidado de no sobrepasar sus especificaciones de corriente o de tensión. 4. Debe tenerse el cuidado de no sobrepasar las capacidades de corriente de las resistencias variables (reóstatos). Cuando tenga reóstatos de diferentes capacidades conectados en serie con el propósito de ajustar cifras de corriente ascendentes, y las magnitudes de estas excedan las máximas permitidas de algunos reóstatos, primero se RECOMENDACIONES debe reducir hasta cero aquellos que tengan las DE SEGURIDAD. capacidades de corriente más bajas. En el caso contrario, al ajustar corrientes en forma descendente, primero se debe introducir completamente aquellos reóstatos que tengan la mayor capacidad de corriente. 5. En los montajes es necesario distinguir entre los circuitos de potencia y los de medida y/o control y, de acuerdo a ello, se debe utilizar aquellos cables cuyo calibre sea el mas adecuado para la corriente de cada circuito. 6. Los cables delgados terminados en “banana” o caimán están destinados a Multímetros o a circuitos voltimétricos de vatímetros por consiguiente nunca deben colocarse en circuitos de potencia ni se deben maltratar sus terminales. 7. Los instrumentos de medida deben ser colocados sobre las mesas de trabajo. De esta manera el equipo queda sobre una base firme y se evita el riesgo de que pueda ser tirado al piso al halar un cable accidentalmente. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 10 8. La presentación personal debe ser apropiada desde el punto de vista de la seguridad. Por lo tanto deben evitarse el cabello largo y suelto, las corbatas sueltas, las pulseras o collares, los anillos, y en general aquellos elementos que puedan enredarse con ejes en movimiento o con elementos energizados. 9. Ni las “bananas” ni las borneras son aparatos de corte. 10. En un conexionado los cortes deben ser visibles. 11. Verificación de tensión, cuando se conecte o cuando se desconecte un circuito. 12. Utilizar la conexión de puesta a tierra cuando por seguridad se requiera. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 11 ANEXO 3 Normas del Laboratorio y Utilización de los Equipos de Computo. NORMAS DEL LABORATORIO. 1. Se debe mantener el debido respeto y cordialidad con todos los integrantes de la comunidad universitaria. 2. Se debe trabajar siguiendo todas las Normas de Seguridad Personal y de los Equipos y/o elementos de manera que se eviten accidentes personales, de compañeros o deterioro de los Equipos y/o elementos. 3. El Laboratorio es un lugar dedicado exclusivamente a labores académicas, por lo que está prohibido el uso del mismo para otro tipo de actividades; como por ejemplo sitio de reunión o de intercambio de documentos y/o elementos con personas ajenas a la Práctica. 4. Se debe asistir puntualmente a las Prácticas programadas, ya que no se permitirá el ingreso después de 10 minutos de la hora estipulada bajo ninguna excepción. 5. No se autoriza el desarrollo de la Práctica sin la asistencia del docente correspondiente. Si se presenta el caso se debe informar oportunamente a la Coordinación de Laboratorios y a la Facultad. 6. Es obligatorio la utilización de la bata blanca. De lo contrario no se permitirá el ingreso al laboratorio. 7. Está prohibido el consumo de bebidas y alimentos dentro del Laboratorio. 8. No se permite el ingreso al Laboratorio bajo los efectos de bebidas embriagantes y/o sustancias psicoactivas (drogas). 9. Se debe conservar en perfecto estado los Equipos, elementos, muebles y demás enseres que le sean suministrados. En caso de encontrar algún desperfecto o inconformidad se debe informar inmediatamente al almacén o a la Coordinación de Laboratorio, de lo contrario el estudiante responderá por el daño. 10. Al utilizar cualquier Equipo y/o elemento asegúrese de conocer el manejo adecuado del mismo; si no está seguro(a) consulte los Manuales, Soportes Técnicos o solicite asesoría. 11. Se debe responder en caso de daño o pérdida de los Equipos y/o elementos de acuerdo a la gravedad del suceso y a la jerarquía establecida. En caso contrario no se permitirá el ingreso a los Laboratorios hasta no solucionar la situación en particular. 12. Los estudiantes deben asistir con todo el material necesario para llevar a cabo la Práctica. No se permite la salida, una vez iniciada la Práctica por ningún motivo. 1. Los Equipos de cómputo y servicios informáticos son para uso _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 12 UTILIZACIÓN DE académico exclusivamente. LOS EQUIPOS DE COMPUTO. 2. Los computadores están disponibles para Estudiantes y Docentes para la realización de las Prácticas y/o Proyectos tanto en forma individual como dirigida, durante las horas de disponibilidad de los Equipos. 3. En caso de observar falla o dificultad en el Equipo que esté usando, debe informarlo inmediatamente. De no hacerlo, el Estudiante se responsabilizará de cualquier daño. 4. No está permitido el procesamiento de textos (Word, Exel, etc.). 5. Está prohibida la instalación de software no autorizado de cualquier tipo, debido a las sanciones en que pueden incurrir la Universidad por derechos de autor. 6. Para la utilización de los computadores en forma individual es obligatorio diligenciar el formato existente en el Laboratorio para tal fin. 7. Se recomienda guardar información de los trabajos en medio magnético, debido a que en el período de vacaciones y por mantenimiento se eliminarán todos los archivos generados por los Estudiantes. 8. Está prohibido realizar cambios en la configuración de los equipos de cómputo. 9. El acceso a Internet se debe realizar en las otras salas autorizadas para este propósito (Centro de Sistemas, Biblioteca, etc.). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 13 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS AC PRACTICA DE LABORATORIO: No: 1 TITULO : MAQUINAS AC MEDIDA DE LA RESISTENCIA Y AISLAMIENTO DE LOS DEVANADOS DE LAS MAQUINAS AC. • Determinar la resistencia de los devanados de los estatores de las Máquinas AC del Laboratorio. I. OBJETIVOS • Determinar la resistencia de aislamiento en los devanados de las Máquinas AC del Laboratorio. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. • Conocer métodos para medir resistencias de arrollamientos en Máquinas AC. • Conocer los criterios de Factor de corrección por AC y Factor II. PREPARACIÓN Y por temperatura. CONOCIMIENTOS PREVIOS • Conocer el criterio bajo el cual se determina la medida de la resistencia de aislamiento de los devanados de una Máquina AC. Manejo del MEGGER. • Conocimiento de valores típicos de las Máquinas AC. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Motor 1 ø ( DL 1028, Hampden, igual o similar ). III. LISTA DE MAQUINAS Motor 3 ø ( DL 1021, Hampden, igual o similar ). Motor 3 ø ( DL 1022, igual o similar ). Generador Sincrónico 3 ø ( DL 1026 A, igual o similar ). Motor Sincrónico 3 ø ( Hampden, igual o similar ). • G2: Motor 1 ø ( DL 1028, Hampden, igual o similar ). Motor 3 ø ( DL 1021, Hampden, igual o similar ). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 14 Motor 3 ø ( DL 1022, igual o similar ). Generador Sincrónico 3 ø ( DL 1026 A, igual o similar ). Motor Sincrónico 3 ø ( Hampden, igual o similar ). • G3: Motor 1 ø ( DL 1028, Hampden, igual o similar ). Motor 3 ø ( DL 1021, Hampden, igual o similar ). Motor 3 ø ( DL 1022, igual o similar ). Generador Sincrónico 3 ø ( DL 1026 A, igual o similar ). IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES Motor Sincrónico 3 ø ( Hampden, igual o similar ). • Fuente de voltaje DC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (2) • Pinza amperimétrica (2) • MEGGER de manivela (igual o similar). • MEGGER eléctrico (KYORITSU M – 3301, igual o similar). • MEGGER eléctrico (KYORITSU 3122, igual o similar). • Cables de conexión. PRUEBA N° 1. MEDIDA DE RESISTENCIA DEL DEVANADO DEL ESTATOR DE UN MOTOR 1 ø. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. 2. Activar la alimentación continua variable. 3. Regular el variador de la corriente continua y el reóstato aproximadamente a 0.2 A. 4. Conectar al voltímetro un par de terminales de medida e introducirlos directamente en los bornes del devanado principal (U). 5. Registrar las indicaciones del amperímetro y voltímetro. 6. Abrir el interruptor de alimentación. PRUEBA N° 2. MEDIDA DE RESISTENCIA DEL DEVANADO DEL ESTATOR DE UN MOTOR 3ø Y DEL GENERADOR Y MOTOR 3ø SINCRONICO. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: V. PROCEDIMIENTO 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 15 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Variador completamente girado en sentido antihorario. Activar la alimentación continua variable. Regular el variador de la corriente continua y el reóstato aproximadamente a 0.2 A. Conectar al voltímetro un par de terminales de medida e introducirlos directamente en los bornes de la fase U. Registrar las indicaciones del amperímetro y voltímetro. Desconectar el voltímetro y abrir el interruptor de la corriente continua. Repetir las operaciones de 1 a 6, después introducir en la fase V. Repetir las operaciones de 1 a 6, después introducir en la fase W. Abrir el interruptor de alimentación. PRUEBA N° 3. MEDIDA DE RESISTENCIA DEL DEVANADO DEL ROTOR DE UN MOTOR 3ø CON ROTOR DEVANADO. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. Reóstato de excitación Al máximo para disminuir la corriente. 2. Activar la alimentación continua variable. 3. Regular el variador de la corriente continua y el reóstato hasta obtener una corriente aproximada 0.2 A. 4. Conectar al voltímetro un par de terminales de medida e introducirlos directamente a los anillos rotóricos, de acuerdo a la fase K - L. 5. Registrar las indicaciones del amperímetro y voltímetro. 6. Desconectar el voltímetro y abrir el interruptor de la corriente continua. 7. Repetir las operaciones de 1 a 6, después introducir en la fase L - M. 8. Repetir las operaciones de 1 a 6, después introducir en la fase M – K. 9. Abrir el interruptor de alimentación. PRUEBAS CON EL MEGGER. PRUEBA N° 4. MEDIDA DE AISLAMIENTO DE LOS DEVANADOS EN GENERADORES Y _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 16 MOTORES DC. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 5. Este método solo se usa para medir resistencias de aislamiento de valor elevado (como es el caso de la resistencia de aislamiento de devanados de Máquinas o la resistencia de líquidos). 6. Se deben utilizar los MEGGER existentes en el Laboratorio, y comparar las medidas efectuadas. 2a. Cuando se usa el MEGGER manual, se debe girar la manivela a velocidad constante por un tiempo de al menos 1 minuto. 2b. Cuando se usan los MEGGER eléctricos, se debe presionar el botón de test, para inducir la tensión en el devanado. 7. Se debe verificar el ajuste del MEGGER midiendo periódicamente con una resistencia de valor conocido. 8. Al final de cada medición poner en corto circuito la resistencia en prueba para observar el regreso a cero de la aguja. 9. Para medir la temperatura de la prueba, se debe colocar el termómetro lo más cercano posible a la resistencia a medir (en el caso de los devanados de los Generadores o Motores). RESISTENCIA DE LOS DEVANADOS MAQUINAS 3 ø. • Las tres fases del devanado de Inducido se conectan en estrella, dado que la conexión en triángulo se evita por la posibilidad de corrientes de circulación interiores debidas a las f.e.m. inducidas, que resultan en fase entre ellas. • Las tres fases deben presentar valores de resistencia prácticamente iguales y por lo tanto se deberán tener en cuenta las pequeñas diferencias de los tres resultados calculando una media aritmética. VI. OBSERVACIONES MEDIDA DE LA RESISTENCIA DE LOS DEVANADOS DEL ROTOR DEL MOTOR CON ROTOR DEVANADO. • Para medir las resistencias de las fases rotóricas se debe conectar directamente a los anillos el voltímetro, después de las escobillas. Esta observación es necesaria para evitar de medir también la resistencia del contacto de la escobilla anillo, que tiene un comportamiento anómalo. • Dado que la medida interesa dos fases en serie, para obtener la resistencia de fase rotórica se debe dividir por 2 el resultado de la medida. MEDIDA DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO DE LOS DEVANADOS. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 17 • La medición de la resistencia de aislamiento se efectúa con una fuente de alimentación en corriente continua y con un voltaje de al menos 500 V por medio de un aparato denominado MEGGER. Estos aparatos pueden ser de 500 V, 1000 V o 1500 V, de accionamiento manual o eléctrico y con escalas de 100 – 500 – 1000 MΩ. • Se debe definir con el Profesor el voltaje de la Prueba. VII. ADVERTENCIAS 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR 2. La medida debe ser efectuada con la Máquina parada y fría, es decir, inactiva desde algunas horas para estar seguros que cada parte de la Máquina esté a temperatura ambiente. 3. No sobrecalentar las Máquinas. 4. Las lecturas deben ser rápidas y simultaneas, no superiores a 5 seg. 5. Remover el bloqueador al finalizar la Práctica. 6. Se debe poner en cortocircuito las bobinas de los elementos de medición al iniciar las prácticas para protegerlos de las corrientes de arranque. 7. El voltímetro está conectado después del amperímetro porque tal conexión, dado el bajo valor de resistencia es sin duda preferible y vuelve completamente superflua la corrección por el consumo de los instrumentos. 8. Conectar el voltímetro después de alimentar el circuito y desconectarlo antes de la interrupción del circuito mismo. VIII. IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el numeral X. IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA PRACTICA. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los Manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 18 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 20 MEDIDA DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO DEL ESTATOR DE UN MOTOR 1 ø. (DL 1028 Y HAMPDEN) U2 V FUENTE DC Variable U1 A PRUEBA # 1. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 21 MEDIDA DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO DEL ESTATOR. (MOTOR JA DL 1021Y HAMPDEN, DL 1022, DL 1026 A, MOTOR SINCRONICO HAMPDEN) Re FUENTE DC Variable U1 U2 V1 V2 W1 W2 V A PRUEBA # 2. ESQUEMA ELECTRICO # 2. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 22 ENSAYO MEDIDA DE RESISTENCIA DEL DEVANADO DEL ROTOR (DL 1022) A Re FUENTE DC Variable V PRUEBA # 3. ESQUEMA ELECTRICO # 3. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 23 MEDIDA DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO DE LOS DEVANADOS DE LAS MAQUINAS AC. MOTOR JA, RD Y HAMPDEN MOTOR 1Ø DE INDUCCION U2 U1 V1 W1 U1 U2 V2 W2 MEGGER PRUEBA # 4. ESQUEMA ELECTRICO # 4. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 24 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 25 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA. PRUEBA # 1. MEDIDA DE LA RESISTENCIA DEL ESTATOR DE UN MOTOR 1 ø. I (A) V (V) NOTA R (Ω ) ESTATOR DL 1028 ESTATOR HAMPDEN PRUEBA # 2. MEDIDA DE LA RESISTENCIA DEL ESTATOR DE UN MOTOR ASINCRONICO 3 ø. Fase I (A) DL 1021 V RFASE (Ω ) (V) I (A) HAMPDEN V RFASE RFASE MEDIA (Ω ) (Ω ) (V) RFASE MEDIA (Ω ) U V W Fase U V W _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 26 PRUEBA # 2. MEDIDA DE RESISTENCIA DEL DEVANADO DEL ESTATOR DE UN MOTOR 3 ø CON ROTOR DEVANADO. Fase DL 1022 RFASE V (Ω ) (V) I (A) RFASE MEDIA (Ω ) U V W PRUEBA # 2. MEDIDA DE RESISTENCIA DEL DEVANADO DEL ESTATOR DE UN MOTOR SINCRONICO 3 ø. Fase HAMPDEN V RFASE (Ω ) (V) I (A) RFASE MEDIA (Ω ) U V W PRUEBA # 2. MEDIDA DE RESISTENCIA DEL DEVANADO DE INDUCIDO (ARMADURA) DE UN GENERADOR SINCRONICO 3 ø. Terminales I (A) DL 1026 A V RFASE (Ω ) (V) RFASE MEDIA (Ω ) W1 – W2 U1 – U2 V1 – V2 PRUEBA # 3. MEDIDA DE RESISTENCIA DEL DEVANADO DEL ROTOR DE UN MOTOR 3 ø CON ROTOR DEVANADO. DL 1022 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 27 Fase I (A) V (V) RFASE (Ω ) RFASE MEDIA (Ω ) K–L L–M M–K FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para obtener los valores de las Resistencias. PRUEBA # 4. MEDIDA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTOS (MΩ ). Incluir los valores de Resistencia de Aislamiento obtenidos durante la Prueba. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 28 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 1 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 29 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS AC PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : MOTOR 1 ø DE INDUCCIÓN No: 2 ENSAYO EN VACIO Y CON ROTOR BLOQUEADO (RB). CIRCUITO EQUIVALENTE. • Comparar las características básicas de un Motor Monofásico tanto en Vacío y con Rotor bloqueado, para analizar las condiciones de arranque, para esto se tendrán en cuenta los I. OBJETIVOS siguientes parámetros: Corriente, Voltaje y Potencia. • Calcular la Resistencia del Rotor. • Realizar el Circuito equivalente. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. • Conocer el manejo de Motores Monofásicos de Inducción y las II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS PREVIOS formas para obtener los parámetros básicos, como lo son: el par, la corriente, el cos ø, y valores promedio de estos para dicho tipo de Motores. • Conocimiento de valores típicos de las Máquinas Monofásicas. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Motor 1 ø ( DL 1028, Hampden, igual o similar ). III. LISTA DE MAQUINAS • G2: Motor 1 ø ( DL 1028, Hampden, igual o similar ). • G3: Motor 1 ø ( DL 1028, Hampden, igual o similar ). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 30 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje AC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (2) • Pinza amperimétrica (2) • Vatímetro digital (1). • Módulo de Condensadores. • Bloqueador Mecánico de Rotor • Cables de conexión. • Papel milimetrado. • Regla decimal. PRUEBA N° 1A. ENSAYO EN VACIO (DL 1028). Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida AC Variable Interruptor abierto. (220 VAC). Variador completamente girado en sentido antihorario. 2. Módulo de condensadores: para el arranque hasta alcanzar el 70% de la velocidad nominal. 3. Salida variable monofásica: Interruptor cerrado con el 25% de Vn, 50% de Vn, 75% de Vn y 100% de Vn; medir la corriente en cada una de las posiciones. 4. Abrir el interruptor de alimentación. PRUEBA N° 1B. ENSAYO EN VACIO (HAMPDEN). Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida AC Variable Interruptor abierto. (115 VAC). Variador completamente girado en sentido antihorario. 2. Salida variable monofásica: Interruptor cerrado con el 25% de Vn, 50% de Vn, 75% de Vn y 100% de Vn; medir la corriente en cada una de las posiciones. 3. Abrir el interruptor de alimentación. V. PROCEDIMIENTO PRUEBA N° 2A. ENSAYO CON ROTOR BLOQUEADO (RB). (DL 1028). Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Montar el bloqueador mecánico del rotor. 2. Preparar los comandos de los módulos: Salida AC Variable Interruptor abierto. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 31 (220 VAC). 3. 4. 5. 6. Variador completamente girado en sentido antihorario. Módulo de condensadores: para el arranque hasta alcanzar el 70% de la velocidad nominal. Salida variable monofásica: Interruptor cerrado con el 25% de Vn, 50% de Vn, 75% de Vn y 100% de Vn; medir la corriente en cada una de las posiciones. Tener especial cuidado al medir con el Vn (Voltaje nominal) pues la corriente que se presenta es la corriente de corto circuito y dicha medición no se debe mantener por un espacio mayor a 3 segundos. Abrir el interruptor de alimentación. PRUEBA N° 2B. ENSAYO CON ROTOR BLOQUEADO (RB). (HAMPDEN). Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Montar el bloqueador mecánico del rotor. 2. Preparar los comandos de los módulos: Salida AC Variable Interruptor abierto. (115 VAC). Variador completamente girado en sentido antihorario. 3. Salida variable monofásica: Interruptor cerrado con el 25% de Vn, 50% de Vn, 75% de Vn y 100% de Vn; medir la corriente en cada una de las posiciones. 4. Tener especial cuidado al medir con el Vn (Voltaje nominal) pues la corriente que se presenta es la corriente de corto circuito y dicha medición no se debe mantener por un espacio mayor a 3 segundos. 5. Abrir el interruptor de alimentación. • Se deja a consideración del Profesor de Laboratorio la medición del 100% del Vn, ya que esta genera una corriente elevada VI. (corriente de corto circuito) y si la medición no es tomada en un OBSERVACIONES tiempo adecuado, puede provocar daños en el equipo. (Para los Motores De Lorenzo, esta medición está avalada por el manual del fabricante). 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR 2. La medida debe ser efectuada con la Máquina parada y fría, es decir, inactiva desde algunas horas para estar seguros que cada parte de la Máquina este a temperatura ambiente. VII. ADVERTENCIAS 3. No sobrecalentar las Máquinas. 4. Las lecturas deben ser rápidas y simultáneas, no superiores a 5 seg. 5. Remover el bloqueador al finalizar la Práctica. 6. Se debe poner en cortocircuito las bobinas de los elementos de _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 32 medición al iniciar las prácticas para protegerlos de las corrientes de arranque. VIII. IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA PRACTICA. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el numeral X. • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los Manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 33 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 34 ENSAYO EN VACIO (DL 1028). Z2 FUENTE AC Variable V1 W U2 U1 Z1 M A1 PRUEBA # 1A. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 35 ENSAYO EN VACIO (HAMPDEN). 1 FUENTE AC Variable V1 1 M W A1 2 2 PRUEBA # 1B. ESQUEMA ELECTRICO # 2. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 36 ENSAYO CON ROTOR BLOQUEADO (RB). (DL 1028). Z2 FUENTE AC Variable V1 W U2 U1 Z1 M A1 EJE FRENO PRUEBA # 2A. ESQUEMA ELECTRICO # 3. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 37 ENSAYO CON ROTOR BLOQUEADO (RB). (HAMPDEN). 1 FUENTE AC Variable V1 1 M W EJE FRENO A1 2 2 PRUEBA # 2B. ESQUEMA ELECTRICO # 4. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 38 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 39 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA. PRUEBA # 1A. ENSAYO EN VACIO (DL 1028). Vn (V) Ia (A) P (W) 25% 50% 75% 100% PRUEBA # 1B. ENSAYO EN VACIO (HAMPDEN). Vn (V) Ia (A) P (W) 25% 50% 75% 100% _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 40 PRUEBA # 2A. ENSAYO CON ROTOR BLOQUEADO (RB). (DL 1028). Vn (V) Ia (A) P (W) 25% 50% 75% 100% PRUEBA # 2B. ENSAYO CON ROTOR BLOQUEADO (RB). (HAMPDEN). Vn (V) Ia (A) P (W) 25% 50% 75% 100% FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para efectuar el análisis de los Motores 1 ø . _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 41 CALCULO DE LA RESISTENCIA DEL ROTOR. De acuerdo a la Bibliografía de Referencia, el estudiante debe calcular la Resistencia del Rotor de un Motor 1 ø de Inducción. CIRCUITO EQUIVALENTE De acuerdo a la Práctica #1 más esta Práctica, realizar el Circuito Equivalente de un Motor 1 ø de Inducción. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 42 CURVAS LAS CURVAS QUE SE OBTIENEN EN LA PRACTICA SE DEBEN REALIZAR EN PAPEL MILIMETRADO. EN VACIO DL 1028 ROTOR BLOQUEADO. DL 1028 Ia Ia V EN VACIO HAMPDEN V ROTOR BLOQUEADO. HAMPDEN Ia Ia V V _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 43 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 2 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 44 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS AC REV 0 PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : MOTOR 1 ø DE INDUCCIÓN No: 3 ENSAYO CON CARGA. • El objetivo de esta Práctica es obtener las características de la I. OBJETIVOS Corriente, Factor de Potencia, Potencia de entrada (Pin) y Eficiencias con diferentes Cargas resistivas. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. II. PREPARACIÓN Y • Para esta Práctica el estudiante debe tener conocimientos en CONOCIMIENTOS operación de Motores Monofásicos AC y generadores DC. PREVIOS • Conocimiento de valores típicos de las Máquinas Monofásicas. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Motor 1 ø ( DL 1028, Hampden, igual o similar ). Generador DC Excitación Separada (DL 1025, Hampden, igual o similar). • G2: Motor 1 ø ( DL 1028, Hampden, igual o similar ). III. LISTA DE MAQUINAS Generador DC Excitación Separada (DL 1025, Hampden, igual o similar). • G3: Motor 1 ø ( DL 1028, Hampden, igual o similar ). Generador DC Excitación Separada (DL 1025, Hampden, igual o similar). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 45 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje AC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (3) • Pinza amperimétrica (3) • Vatímetro digital Monofásico (1). • Módulo de Condensadores. • Módulo Medida Potencia Mecánica (DL 10055, igual o similar). • Torcómetro (Hampden). • Tacómetro (Hampden). • Caja de resistencias (DL 1017, igual o similar). • Cables de conexión. • Papel milimetrado. • Regla decimal. PRUEBA N° 1A. ENSAYO CON CARGA (DL 1028). Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida 1 ø AC Variable Interruptor abierto. (220 VAC). Variador completamente girado en sentido antihorario. Salida DC Variable Interruptor abierto. (Excitación) Variador completamente girado en sentido antihorario. 2. Módulo de condensadores: para el arranque hasta alcanzar el 70% de la velocidad nominal. 3. Con el Generador acoplado ( en vacío ) revisar la Corriente del Motor y mantener la velocidad nominal. 4. Energizar el Generador con valores nominales y una carga Z mínima para In del mismo. 5. Variar la carga del Generador tomando medidas de Corriente, Voltaje, Potencia de entrada en el Motor, Velocidad y Torque. 6. Calcular la Potencia de Salida, cos φ , Eficiencia η y Deslizamiento S, para cada una de las cargas Z puestas en el Generador. 7. Abrir el interruptor de alimentación. PRUEBA N° 1B. ENSAYO CON CARGA (HAMPDEN). Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, V. PROCEDIMIENTO realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida 1 ø AC Variable Interruptor abierto. (120 VAC). Variador completamente girado en sentido antihorario. 2. Con el Generador acoplado ( en vacío ) revisar la Corriente del _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 46 3. 4. 5. 6. VI. OBSERVACIONES Motor y mantener la velocidad nominal (1725 rpm). Con R C = α , ajustar el voltaje del Generador a 125 VDC con Rf máxima. Variar la carga del Generador tomando medidas de Corriente, Voltaje, Potencia de entrada en el Motor, Velocidad y Torque. Calcular la Potencia de Salida, cos φ , Eficiencia η y Deslizamiento S, para cada una de las cargas Z puestas en el Generador. Abrir el interruptor de alimentación. • Tener en cuenta el cálculo de la Z mínima de carga del Generador para no exceder la corriente nominal del mismo. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR 2. No sobrecalentar las Máquinas. VII. ADVERTENCIAS 3. Se debe poner en cortocircuito las bobinas de los elementos de medición al iniciar las prácticas para protegerlos de las corrientes de arranque. VIII. IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA PRACTICA. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el numeral X. • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los Manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 47 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 48 ENSAYO CON CARGA. (DL 1028). A1 A2 Z2 FUENTE AC Variable V1 W E1 U2 U1 A3 Z1 M G V2 Rc V3 FUENTE DC Variable A1 E2 B2 PRUEBA # 1A. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 49 ENSAYO CON CARGA. (HAMPDEN). TORQUE 1 1 A2 1 1 Rf 2 FUENTE AC Variable V1 M W G 1 Rc A1 2 2 2 2 RPM PRUEBA # 1B. ESQUEMA ELECTRICO # 2. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 50 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 51 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA. PRUEBA # 1A. ENSAYO CON CARGA MOTOR 1 ø (DL 1028). MEDIR RC (Ω) Ia (A) Va (V) CALCULAR Pin (W) Torque (N.m) n (rpm) Pr (W) Cos φ η S FORMULAS DE APLICACION De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para elaborar las curvas solicitadas en la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 52 PRUEBA # 1B. ENSAYO CON CARGA MOTOR 1 ø (HAMPDEN). MEDIR RC (Ω) Ia (A) Va (V) CALCULAR Pin (W) Torque (N.m) n (rpm) Pr (W) Cos φ η S FORMULAS DE APLICACION De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para elaborar las curvas solicitadas en la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 53 CURVAS LAS CURVAS QUE SE OBTIENEN EN LA PRACTICA SE DEBEN REALIZAR EN PAPEL MILIMETRADO. Cos φ n Pr Pr η Ia Pr Pr _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 54 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 3 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 55 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS AC PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN JAULA DE ARDILLA. No: 4 ENSAYO EN VACIO Y CON ROTOR BLOQUEADO (RB). CIRCUITO EQUIVALENTE. • Comparar las características básicas de un Motor Trifásico tanto en Vacío y con Rotor bloqueado, para analizar las condiciones de arranque, para esto se tendrán en cuenta los I. OBJETIVOS siguientes parámetros: Corriente, Voltaje y Potencia. • Calcular la resistencia del Rotor. • Realizar el Circuito Equivalente. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. • Conocer el manejo de Motores Trifásicos de Inducción y las II. PREPARACIÓN Y formas para obtener los parámetros básicos, como lo son: el CONOCIMIENTOS par, la corriente, el cos ø , y valores promedio de estos para PREVIOS dicho tipo de Motores. • Conocimiento de valores típicos de las Máquinas Trifásicas. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Motor 3 ø ( DL 1021, Hampden, igual o similar ). III. LISTA DE MAQUINAS • G2: Motor 3 ø ( DL 1021, Hampden, igual o similar ). • G3: Motor 3 ø ( DL 1021, Hampden, igual o similar ). IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • • • • • • • • Fuente de voltaje DC variable (DL 1013 M3, igual o similar). Fuente de voltaje AC variable (DL 1013 M3, igual o similar). Multímetro (2) Pinza amperimétrica (3) Frecuencímetro. Módulo Medida Potencia Eléctrica (DL 10065, igual o similar). Bloqueador Mecánico de Rotor. Cables de conexión. PRUEBA N° 1A. ENSAYO EN VACIO (DL 1021). Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 56 1. Conectar los devanados del estator en triángulo (DELTA). 2. Preparar los comandos de los módulos: Salida AC Variable Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. 3. Hacer puente en las bobinas amperimetricas de los instrumentos para protegerlos contra los picos de corriente al arranque. 4. Activar el interruptor de salida trifásica. Excluir el Reóstato de arranque llevándolo hasta la posición 0. 5. Regular el variador de AC hasta obtener la tensión nominal al Estator. Dejar girar libremente el Motor por algunos minutos en forma de estabilizar las fricciones en los apoyos. 6. Conectar los amperímetros removiendo los cortos circuitos. 7. Regular el variador de la salida trifásica en forma que se puedan obtener diferentes valores de tensión de alimentación, partiendo de un valor bajo hasta una tensión superior a la nominal y por cada una de ellas tomar los datos indicados en los instrumentos. 8. Abrir el interruptor de alimentación. V. PROCEDIMIENTO PRUEBA N° 1B. ENSAYO EN VACIO (HAMPDEN). Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida AC Variable Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. 2. Hacer puente en las bobinas amperimétricas de los instrumentos para protegerlos contra los picos de corriente al arranque. 3. Activar el interruptor de salida trifásica. 4. Regular el variador de AC hasta obtener la tensión nominal al Estator. Dejar girar libremente el Motor por algunos minutos en forma de estabilizar las fricciones en los apoyos. 5. Conectar los amperímetros removiendo los cortos circuitos. 6. Regular el variador de la salida trifásica en forma que se puedan obtener diferentes valores de tensión de alimentación, partiendo de un valor bajo hasta una tensión superior a la nominal y por cada una de ellas tomar los datos indicados en los instrumentos. 7. Abrir el interruptor de alimentación. PRUEBA N° 2A. ENSAYO CON ROTOR BLOQUEADO (RB). (DL 1021). Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 57 realizar los siguientes pasos: 1. Conectar los devanados del estator en estrella (Y). 2. Montar el bloqueador mecánico del rotor. 3. Preparar los comandos de los módulos: Salida AC Variable Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. 4. Activar el interruptor de salida trifásica. 5. Regular los variadores en forma de hacer circular las corrientes de prueba y por cada uno de ellos tomar los datos indicados en los instrumentos. 6. Para evitar variaciones apreciables de los parámetros equivalentes con el recalentamiento del Motor, se debe comenzar la prueba con los valores de corriente más elevados. 7. Abrir el interruptor de alimentación. PRUEBA N° 2B. ENSAYO CON ROTOR BLOQUEADO (RB). (HAMPDEN). Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Montar el bloqueador mecánico del rotor. 2. Preparar los comandos de los módulos: Salida AC Variable Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. 3. Activar el interruptor de salida trifásica. 4. Regular los variadores en forma de hacer circular las corrientes de prueba y por cada uno de ellos tomar los datos indicados en los instrumentos. 5. Para evitar variaciones apreciables de los parámetros equivalentes con el recalentamiento del motor, se debe comenzar la prueba con los valores de corriente más elevados. 6. Abrir el interruptor de alimentación. VI. OBSERVACIONES PRUEBA EN VACIO. • La medida de la corriente ha sido confiada a un solo amperímetro, esto es porque el Motor asíncrono por su construcción y funcionamiento, una máquina simétrica en todas las condiciones de carga. PRUEBA CON ROTOR BLOQUEADO. • Funcionando con Rotor Bloqueado, el Motor asíncrono se considera en corto circuito, esto es porque los devanados del estator y del rotor se encuentran en perfecta similitud eléctrica con _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 58 el primario y el secundario de un transformador estático que funciona en corto circuito. • Es bueno comenzar la prueba con el valor de corriente más elevado en la Máquina con temperatura ambiente. De esta forma, efectuando rápidamente las lecturas, se tiene la certeza que el recalentamiento limitado de los devanados es prácticamente constante para toda la serie de lecturas de corriente de la más elevada a la más reducida, de esta forma no se corre el riesgo de alterar el movimiento de las características, siendo estas ligadas a la resistencia equivalente y por lo tanto a la temperatura. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR 2. La medida debe ser efectuada con la Máquina parada y fría, es decir, inactiva desde algunas horas para estar seguros que cada parte de la Máquina este a temperatura ambiente. 3. No sobrecalentar las Máquinas. VII. ADVERTENCIAS 4. Las lecturas deben ser rápidas y simultáneas, no superiores a 5s. 5. Remover el bloqueador al finalizar la Práctica. 6. Se debe poner en cortocircuito las bobinas de los elementos de medición al iniciar las prácticas para protegerlos de las corrientes de arranque. VIII. IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA PRACTICA. • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el numeral X. • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los Manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 59 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 61 ENSAYO EN VACIO (DL 1021). * SALIDA AC VARIABLE WB A U1 U2 V1 V2 W1 W2 1 R S * V A 2 T A 3 f * WA PRUEBA # 1A. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 62 ENSAYO EN VACIO (HAMPDEN). * SALIDA AC VARIABLE WB A1 R S * V B A2 T C A3 f A * WA PRUEBA # 1B . ESQUEMA ELECTRICO # 2. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 63 ENSAYO CON ROTOR BLOQUEADO (RB). (DL 1021). * SALIDA AC VARIABLE WB U1 U2 V1 V2 W1 W2 A 1 * R S V A 2 T A 3 f EJE FRENO * WA PRUEBA # 2A. ESQUEMA ELECTRICO # 3. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 64 ENSAYO CON ROTOR BLOQUEADO (RB). (HAMPDEN). * SALIDA AC VARIABLE WB A A 1 R S * V A 2 T EJE FRENO C A 3 f B * WA PRUEBA # 2B. ESQUEMA ELECTRICO # 4. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 65 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 66 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA. PRUEBA # 1A. ENSAYO EN VACIO (DL 1021). F (Hz) IO (A) VO (V) WA WB (W) (W) PO (W) Cos φ O PO (W) Cos φ O PRUEBA # 1B. ENSAYO EN VACIO (HAMPDEN). F (Hz) IO (A) VO (V) WA WB (W) (W) _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 67 PRUEBA # 2A. ENSAYO CON ROTOR BLOQUEADO (RB). (DL 1021). F (Hz) ICC (A) VCC (V) WA WB (W) (W) PCC (W) Cos φ CC PRUEBA # 2B. ENSAYO CON ROTOR BLOQUEADO (RB). (HAMPDEN). F (Hz) ICC (A) VCC (V) WA WB (W) (W) PCC (W) Cos φ CC FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para efectuar el análisis de los Motores 3 ø . _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 68 CALCULO DE LA RESISTENCIA DEL ROTOR. De acuerdo a la Bibliografía de Referencia, el estudiante debe calcular la Resistencia del Rotor de un Motor 3 ø de Inducción Jaula de Ardilla. CIRCUITO EQUIVALENTE De acuerdo a la Práctica #1 más esta Práctica, realizar el Circuito Equivalente de un Motor 3 ø de Inducción Jaula de Ardilla. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 69 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 4 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 70 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS AC PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN JAULA DE ARDILLA. No: 5 ENSAYO CON CARGA. • El objetivo de esta Práctica es obtener las características de la I. OBJETIVOS Corriente, Factor de Potencia, Potencia de entrada (Pin) y Eficiencias con diferentes Cargas resistivas. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS PREVIOS • Para esta Práctica el alumno debe tener conocimientos en las características de operación para un Motor Jaula de Ardilla 3 ø. • Conocimiento de valores típicos de las Máquinas Trifásicas. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Motor 3 ø ( DL 1021, Hampden, igual o similar ). Generador DC Excitación Separada (DL 1025, Hampden, igual o similar). • G2: Motor 3 ø ( DL 1021, Hampden, igual o similar ). III. LISTA DE MAQUINAS Generador DC Excitación Separada (DL 1025, Hampden, igual o similar). • G3: Motor 3 ø ( DL 1021, Hampden, igual o similar ). Generador DC Excitación Separada (DL 1025, Hampden, igual o similar). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 71 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje AC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (3) • Pinza amperimétrica (5) • Módulo Medida Potencia Mecánica (DL 10055, igual o similar). • Módulo Medida Potencia Eléctrica (DL 10065, igual o similar). • Torcómetro (Hampden). • Taquímetro (Hampden). • Caja de resistencias (DL 1017, igual o similar). • Cables de conexión. • Papel milimetrado. • Regla decimal. PRUEBA N° 1A. ENSAYO CON CARGA (DL 1021). Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida 3 ø AC Variable Interruptor abierto. (220 VAC). Variador completamente girado en sentido antihorario. Salida DC Variable Interruptor abierto. (Excitación) Variador completamente girado en sentido antihorario. 2. Conectar los devanados del estator en estrella. 3. Con el Generador acoplado ( en vacío ) revisar la Corriente del Motor y mantener la velocidad nominal. 4. Energizar el Generador con valores nominales y una carga Z mínima para In del mismo. 5. Variar la carga del Generador tomando medidas de Corriente, Voltaje, Potencia de entrada en el Motor, Velocidad y Torque. 6. Calcular la Potencia de Salida, cos φ , Eficiencia η y Deslizamiento S, para cada una de las cargas Z puestas en el Generador. 7. Abrir el interruptor de alimentación. PRUEBA N° 1B. ENSAYO CON CARGA (HAMPDEN). V. PROCEDIMIENTO Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida 3 ø AC Variable Interruptor abierto. (220 VAC). Variador completamente girado en sentido antihorario. 2. Con el Generador acoplado ( en vacío ) revisar la Corriente del _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 72 3. 4. 5. 6. VI. OBSERVACIONES Motor y mantener la velocidad nominal (1725 rpm). Con R C = α , ajustar el voltaje del Generador a 125 VDC con Rf máxima. Variar la carga del Generador tomando medidas de Corriente, Voltaje, Potencia de entrada en el Motor, Velocidad y Torque. Calcular la Potencia de Salida, cos φ , Eficiencia η y Deslizamiento S, para cada una de las cargas Z puestas en el Generador. Abrir el interruptor de alimentación. • Tener en cuenta el cálculo de la Z mínima de carga del Generador para no exceder la corriente nominal del mismo. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR 2. No sobrecalentar las Máquinas. VII. ADVERTENCIAS 3. Se debe poner en cortocircuito las bobinas de los elementos de medición al iniciar las prácticas para protegerlos de las corrientes de arranque. VIII. IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA PRACTICA. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el numeral X. • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los Manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 73 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 74 ENSAYO CON CARGA. (DL 1021). A1 A2 * SALIDA AC VARIABLE WB U1 U2 E1 A1 R S * V V2 G T f V1 A2 W1 A3 A3 V2 Rc V3 W2 * WA E2 FUENTE DC Variable * B2 PRUEBA # 1A. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 75 ENSAYO CON CARGA. (HAMPDEN). TORQUE 1 * SALIDA AC VARIABLE 1 A2 WB A Rf A1 * R S V 2 G A2 T 1 Rc C A3 f B * WA * 2 2 RPM PRUEBA # 1B. ESQUEMA ELECTRICO # 2. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 76 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 77 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA. PRUEBA # 1A. ENSAYO CON CARGA MOTOR 3 ø (DL 1021). MEDIR RC (Ω) Ia (A) Va (V) Pin (W) CALCULAR Torque (N.m) n (rpm) Pr (W) Cos φ η S FORMULAS DE APLICACION De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para elaborar las curvas solicitadas en la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 78 PRUEBA # 1B. ENSAYO CON CARGA MOTOR 1 ø (HAMPDEN). MEDIR RC (Ω) Ia (A) Va (V) Pin (W) CALCULAR Torque (N.m) n (rpm) Pr (W) Cos φ η S FORMULAS DE APLICACION De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para elaborar las curvas solicitadas en la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 79 CURVAS LAS CURVAS QUE SE OBTIENEN EN LA PRACTICA SE DEBEN REALIZAR EN PAPEL MILIMETRADO. Cos φ n Pr Pr η Ia Pr Pr _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 80 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 5 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 81 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS AC PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN JAULA DE ARDILLA. No: 6 PERDIDAS Y EFICIENCIA. I. OBJETIVOS • Determinar las pérdidas mecánicas (fricción y ventilación) y del hierro (histéresis y corrientes parásitas) del Motor 3 ø. • Determinar las pérdidas que se presentan cuando el Motor 3ø está acoplado a un Generador con carga. • Calcular la curva de eficiencia η del Motor 3ø. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. II. PREPARACIÓN Y • Conocer sobre Motores 3ø. CONOCIMIENTOS • Conocer sobre las diferentes pérdidas que se presentan en el PREVIOS Motor 3ø en vacío y con carga. • Conocer la eficiencia η del Motor 3ø. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Motor 3 ø ( DL 1021, Hampden, igual o similar ). Generador DC Excitación Separada (DL 1025, Hampden, igual o similar). • G2: Motor 3 ø ( DL 1021, Hampden, igual o similar ). III. LISTA DE MAQUINAS Generador DC Excitación Separada (DL 1025, Hampden, igual o similar). • G3: Motor 3 ø ( DL 1021, Hampden, igual o similar ). Generador DC Excitación Separada (DL 1025, Hampden, igual o similar). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 82 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje AC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (3) • Pinza amperimétrica (5) • Frecuencímetro. • Módulo Medida Potencia Mecánica (DL 10055, igual o similar). • Módulo Medida Potencia Eléctrica (DL 10065, igual o similar). • Torcómetro (Hampden). • Taquímetro (Hampden). • Caja de resistencias (DL 1017, igual o similar). • Cables de conexión. • Papel milimetrado. • Regla decimal. 1. PERDIDAS Y EFICIENCIA DL 1021. PRUEBA N° 1A. PÉRDIDAS A VACIO DEL MOTOR 3ø. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: El Generador debe desacoplarse del Motor. 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida AC Variable Interruptor abierto. Salida con aprox. 220 V 2. Hacer puente entre las bobinas amperimétricas de los instrumentos para proteger los mismos contra los picos de corriente de arranque. 3. Conectar los devanados del estator en estrella (Y). V. PROCEDIMIENTO 4. Cerrar el interruptor principal permitiendo la rotación del conjunto. 5. Remover los cables de corto-circuito del amperímetro A 1. 6. Regular el valor de la tensión de alimentación AC hasta llegar al valor nominal del Motor. 7. Realizar valores de alimentación de tensión sucesivamente decrecientes aproximadamente 120 V. 8. Abrir el interruptor al fin de parar el Motor. PRUEBA N° 1B. PÉRDIDAS CON CARGA DEL MOTOR 3ø. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: El Generador debe acoplarse al Motor. 1. Preparar los mandos de los módulos: _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 83 Salida AC Variable Interruptor abierto y tensión de salida 220 V. Salida DC Variable Interruptor abierto y tensión (Excitación) de salida 170 V. Carga Excluida (Posición 0 ). 2. Activar el módulo de alimentación cerrando el interruptor y poner en rotación el Motor. 3. Regular con el suiche de tensión de alimentación del Motor a un valor ligeramente superior a aquel nominal para aumentar el margen de sobrecarga del Motor mismo. 4. Regular la excitación del Generador en modo de alcanzar exactamente la velocidad nominal del Motor. 5. Regular el reóstato de excitación del Generador de modo que la corriente de excitación del Generador sea exactamente igual a su valor nominal, controlándola con el amperímetro A4. El reóstato de excitación del Generador no debe ser más tocado durante el curso de la Prueba. 6. Tomar el valor de la tensión distribuida en vacío mediante el voltímetro V2. 7. Realizar varias condiciones de carga mediante el reóstato Rc y por cada valor de la corriente de carga, leído en el amperímetro A2, observar las indicaciones de la corriente de excitación, de la tensión en salida y de la velocidad de rotación que debe permanecer constante. La velocidad del grupo viene eventualmente graduada mediante la excitación del Motor. 8. Abrir los interruptores para detener el Motor y el Generador. 9. Con las mediciones efectuadas y la Ra calculada en la Práctica # 3, calcular las Pérdidas y la Eficiencia η 2. PERDIDAS Y EFICIENCIA HAMPDEN. PRUEBA N° 2A. PÉRDIDAS A VACIO DEL MOTOR 3ø. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: El Generador debe desacoplarse del Motor. 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida AC Variable Interruptor abierto. Salida con aprox. 220 V 2. Hacer puente entre las bobinas amperimétricas de los instrumentos para proteger los mismos contra los picos de corriente de arranque. 3. Cerrar el interruptor principal permitiendo la rotación del conjunto. 4. Remover los cables de corto-circuito del amperímetro A 1. 5. Regular el valor de la tensión de alimentación AC hasta llegar _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 84 al valor nominal del Motor. 6. Realizar valores de alimentación de tensión sucesivamente decrecientes aproximadamente 120 V. 7. Abrir el interruptor al fin de parar el Motor. PRUEBA N° 2B. PÉRDIDAS CON CARGA DEL MOTOR 3ø. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: El Generador debe acoplarse al Motor. 1. Preparar los mandos de los módulos: Salida AC Variable VI. OBSERVACIONES Interruptor abierto y tensión de salida 220 V. Salida DC Variable Interruptor abierto y tensión (Excitación) de salida 170 V. Carga Excluida (Posición 0). 2. Activar el módulo de alimentación cerrando el interruptor y poner en rotación el Motor. 3. Regular con el suiche de tensión de alimentación del Motor a un valor ligeramente superior a aquel nominal para aumentar el margen de sobrecarga del Motor mismo. 4. Regular la excitación del Generador en modo de alcanzar exactamente la velocidad nominal del Motor. 5. Regular el reóstato de excitación del Generador de modo que la corriente de excitación del Generador sea exactamente igual a su valor nominal, controlándola con el amperímetro A4. El reóstato de excitación del Generador no debe ser más tocado durante el curso de la Prueba. 6. Tomar el valor de la tensión distribuida en vacío mediante el voltímetro V2. 7. Realizar varias condiciones de carga mediante el reóstato Rc y por cada valor de la corriente de carga, leído en el amperímetro A2, observar las indicaciones de la corriente de excitación, de la tensión en salida y de la velocidad de rotación que debe permanecer constante. La velocidad del grupo viene eventualmente graduada mediante la excitación del Motor. 8. Abrir los interruptores para detener el Motor y el Generador. Con las mediciones efectuadas y la Ra calculada en la Práctica #3, calcular las Pérdidas y la Eficiencia η • Aunque en el circuito magnético estatórico ocurren pequeñas pérdidas por histéresis y corrientes parásitas, éstas se encuentran en las extremidades de los polos, como consecuencia del “pincelamiento” de los dientes del rotor en movimiento. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 85 VII. ADVERTENCIAS • Tales pérdidas en el hierro del estator son de todos modos más modestas que las del rotor y se suma indivisiblemente con estas últimas porque de ellas nace el correspondiente freno del rotor. La medida de la pérdidas del hierro a ejecutarse incluirá por lo tanto las relativas al estator como al rotor. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR 2. La prueba en vacío no puede ser llevada hasta valores de tensión demasiado bajos, porque la disminución de excitación, necesaria para mantener inalterada la velocidad a pesar de la reducción de la tensión, provoca una excesiva debilidad en el flujo de los polos. Con tensiones demasiado bajas, para generar el par del Motor necesario para mantener la rotación, el Motor debe por esto absorber corrientes no demasiado pequeñas por el efecto Joule y la caída de tensión. Por lo tanto se aconseja no bajar con las tensiones de prueba por debajo del 50% del valor nominal. Verificar el sentido de giro y cambio de la polaridad. VIII. IDENTIFICACIÓN DE • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada LOS EQUIPOS DE uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema LA PRACTICA. Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el ESQUEMAS numeral X. TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. PRACTICA. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 86 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 87 PÉRDIDAS A VACIO DEL MOTOR 3ø DL 1021. * SALIDA AC VARIABLE WB R U1 U2 V1 V2 W1 W2 * V S T * f A WA PRUEBA # 1A. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 88 PÉRDIDAS CON CARGA DEL MOTOR 3ø DL 1021. A1 A2 * SALIDA AC VARIABLE WB U1 U2 E1 R * V1 V1 V2 S G T W1 * f A3 V2 Rc V3 W2 A1 WA E2 FUENTE DC Variable * B2 PRUEBA # 1B. ESQUEMA ELECTRICO # 2. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 89 PÉRDIDAS A VACIO DEL MOTOR 3ø HAMPDEN. * SALIDA AC VARIABLE WB A A1 * R S V A2 T C A3 f B * WA PRUEBA # 2A. ESQUEMA ELECTRICO # 3. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 90 PÉRDIDAS CON CARGA DEL MOTOR 3ø HAMPDEN. TORQUE 1 A2 * SALIDA AC VARIABLE 1 WB A Rf A 1 * R S V B 2 G A 2 T Rc C A 3 f 1 * WA * 2 2 RPM PRUEBA # 2B. ESQUEMA ELECTRICO # 4. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 91 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 92 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA PRUEBA #1A. PÉRDIDAS A VACIO DEL MOTOR 3 ø DL 1021. F (Hz) Vo (V) Io (A) WA (W) WB (W) PO (W) Cos φ O Pm + P f PRUEBA # 1B. PÉRDIDAS CON CARGA DEL MOTOR 3 ø DL 1021. CARGA V (V2) Ia (A1) I EXC (A2) PIN (W) V (V3) IGEN (A3) n (rpm) FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para elaborar las curvas solicitadas en la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 93 PRUEBA #2A. PÉRDIDAS A VACIO DEL MOTOR 3 ø HAMPDEN. F (Hz) Vo (V) Io (A) WA (W) WB (W) PO (W) Cos φ O Pm + P f PRUEBA # 1B. PÉRDIDAS CON CARGA DEL MOTOR 3 ø HAMPDEN. CARGA V (V2) Ia (A1) I EXC (A2) PIN (W) V (V3) IGEN (A3) n (rpm) FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para elaborar las curvas solicitadas en la Práctica. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 94 CURVAS LAS CURVAS QUE SE OBTIENE EN LA PRACTICA SE DEBEN REALIZAR EN PAPEL MILIMETRADO. MOTOR 3ø EN VACIO DL 1021 Y HAMPDEN PO VMIN VN VO I2n IEXC MOTOR 3ø CON CARGA DL 1021 Y HAMPDEN η _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 95 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 6 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 96 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS AC PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN CON ROTOR DEVANADO. No: 7 ENSAYO EN VACIO Y CON ROTOR BLOQUEADO (RB). CIRCUITO EQUIVALENTE. • Realizar pruebas en Vacío y con Rotor bloqueado, para observar características de operación de un Motor 3ø de I. OBJETIVOS Inducción con Rotor Devanado. • Realizar el Circuito equivalente. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. • Conocer el manejo de Motores Trifásicos de Inducción y las II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS PREVIOS formas para obtener los parámetros básicos, como lo son: el par, la corriente, el cos φ , y valores promedio de estos para dicho tipo de Motores. • Conocimiento de valores típicos de las Máquinas Trifásicas. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Motor 3 ø ( DL 1022, igual o similar ). III. LISTA DE MAQUINAS • G2: Motor 3 ø ( DL 1022, igual o similar ). • G3: Motor 3 ø ( DL 1022, igual o similar ). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 97 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje AC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (2) • Pinza amperimétrica (2) • Frecuencímetro. • Reóstato de arranque (Ra). • Reóstato de excitación (Re). • Módulo Medida Potencia Eléctrica (DL 10065, igual o similar). • Bloqueador Mecánico de Rotor • Cables de conexión. PRUEBA N° 1. ENSAYO EN VACIO MOTOR 3ø DE INDUCCIÓN CON ROTOR DEVANADO. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Conectar los devanados del estator en triángulo (DELTA). 2. Preparar los comandos de los módulos: Salida AC Variable Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. Reóstato de arranque Al máximo para disminuir la corriente. 3. Puentear las bobinas amperimétricas de los instrumentos para protegerlos contra los picos de corriente al arranque. 4. Activar el interruptor de salida trifásica. Excluir el Reóstato de arranque llevándolo hasta la posición 0. 5. Regular el variador de AC hasta obtener la tensión nominal al Estator. Dejar girar libremente el Motor por algunos minutos en forma de estabilizar las fricciones en los apoyos. 6. Conectar los amperímetros removiendo los cortos circuitos. 7. Regular el variador de la salida trifásica en forma que se puedan obtener diferentes valores de tensión de alimentación, partiendo de un valor bajo hasta una tensión superior a la nominal y por cada una de ellas tomar los datos indicados en los instrumentos. 8. Abrir el interruptor de alimentación. PRUEBA N° 2. V. PROCEDIMIENTO ENSAYO CON ROTOR BLOQUEADO (RB) MOTOR 3ø DE INDUCCIÓN CON ROTOR DEVANADO. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Conectar los devanados del estator en estrella (Y). 2. Montar el bloqueador mecánico del rotor. 3. Preparar los comandos de los módulos: _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 98 Salida AC Variable Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. Reóstato de arranque Al máximo para disminuir la corriente. 4. Activar el interruptor de salida trifásica. 5. Regular los variadores en forma de hacer circular las corrientes de prueba y por cada uno de ellos tomar los datos indicados en los instrumentos. 6. Para evitar variaciones apreciables de los parámetros equivalentes con el recalentamiento del motor, se debe comenzar la prueba con los valores de corriente más elevados. 7. Abrir el interruptor de alimentación. PRUEBA EN VACIO. • La medida de la corriente ha sido confiada a un solo amperímetro, esto es porque el Motor asíncrono por su construcción y funcionamiento, una máquina simétrica en todas las condiciones de carga. PRUEBA CON ROTOR BLOQUEADO. • Funcionando con Rotor Bloqueado, el Motor asíncrono se considera en corto circuito, esto es porque los devanados del VI. estator y del rotor se encuentran en perfecta similitud eléctrica OBSERVACIONES con el primario y el secundario de un transformador estático que funciona en corto circuito. • Es bueno comenzar la prueba con el valor de corriente más elevado en la Máquina con temperatura ambiente. De esta forma, efectuando rápidamente las lecturas, se tiene la certeza que el recalentamiento limitado de los devanados es prácticamente constante para toda la serie de lecturas de corriente de la más elevada a la más reducida, de esta forma no se corre el riesgo de alterar el movimiento de las características, siendo estas ligadas a la resistencia equivalente y por lo tanto a la temperatura. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR 2. La medida debe ser efectuada con la Máquina parada y fría, es decir, inactiva desde algunas horas para estar seguros que cada parte de la Máquina esté a temperatura ambiente. 3. No sobrecalentar las Máquinas. VII. ADVERTENCIAS 4. Las lecturas deben ser rápidas y simultaneas, no superiores a 5 seg. 5. Remover el bloqueador al finalizar la Práctica. 6. Se debe poner en cortocircuito las bobinas de los elementos de medición al iniciar las prácticas para protegerlos de las corrientes de arranque. VIII. • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada IDENTIFICACIÓN uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 99 DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el numeral X. IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA PRACTICA. • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los Manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 100 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 101 ENSAYO EN VACIO MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN CON ROTOR DEVANADO. * SALIDA AC VARIABLE WB R U1 U2 V1 V2 W1 W2 * V1 S T * f A1 WA * K L Ra M PRUEBA # 1. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 102 ENSAYO CON ROTOR BLOQUEADO (RB) MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN CON ROTOR DEVANADO. * SALIDA AC VARIABLE WB R U1 U2 V1 V2 W1 W2 * V1 S T * f EJE FRENO A1 WA * K L Ra M PRUEBA # 2. ESQUEMA ELECTRICO # 2. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 103 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 104 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA. PRUEBA # 1. F (Hz) ENSAYO EN VACIO MOTOR 3ø DE INDUCCIÓN CON ROTOR DEVANADO. VO (V) IO (A) WA WB (W) (W) PO (W) Cos φ O FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para efectuar el análisis de los Motores 3 ø . _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 105 PRUEBA # 2. ENSAYO CON ROTOR BLOQUEADO MOTOR 3ø DE INDUCCIÓN CON ROTOR DEVANADO. F (Hz) ICC (A) VCC (V) WA WB (W) (W) PCC (W) Cos φ CC FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para efectuar el análisis de los Motores 3 ø . _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 106 CIRCUITO EQUIVALENTE De acuerdo a la Práctica #1 más esta Práctica, realizar el Circuito Equivalente de un Motor 3 ø de Inducción con Rotor Devanado. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 107 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 7 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 109 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS AC PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN CON ROTOR DEVANADO. No: 8 ENSAYO CON CARGA. • Observar las características de operación con carga de un Motor 3 ø de Inducción con Rotor Devanado. I. OBJETIVOS • Determinar el rendimiento efectivo de un Motor 3 ø de Inducción con Rotor Devanado, bajo medidas directas. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. • Conocer el manejo de Motores Trifásicos de Inducción con II. PREPARACIÓN Y Rotor Devanado y las formas para obtener los parámetros CONOCIMIENTOS básicos, como lo son: el par, la corriente, el cos φ , y valores PREVIOS promedio de estos para dicho tipo de Motores. • Conocimiento de valores típicos de las Máquinas Trifásicas. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Motor 3 ø ( DL 1022, igual o similar ). Generador DC Excitación Separada (DL 1025, igual o similar). • G2: Motor 3 ø ( DL 1022, igual o similar ). III. LISTA DE MAQUINAS Generador DC Excitación Separada (DL 1025, igual o similar). • G3: Motor 3 ø ( DL 1022, igual o similar ). Generador DC Excitación Separada (DL 1025, igual o similar). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 110 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje DC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Fuente de voltaje AC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (2) • Pinza amperimétrica (2) • Frecuencímetro. • Reóstato de arranque. • Módulo Medida Potencia Mecánica (DL 10055, igual o similar). • Módulo Medida Potencia Eléctrica (DL 10065, igual o similar). • Cables de conexión. • Papel milimetrado. • Regla decimal. PRUEBA N° 1. ENSAYO CON CARGA MOTOR 3ø DE INDUCCIÓN CON ROTOR DEVANADO. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Conectar los devanados del estator en estrella (Y). 2. Preparar los comandos de los módulos: Salida AC Variable Interruptor abierto y tensión de salida 220 V. Salida DC Variable Interruptor abierto y tensión (Excitación) de salida 180 V. Carga Excluida (Posición 0). Reóstato de arranque Máxima resistencia. V. PROCEDIMIENTO 3. Activar el interruptor de salida trifásica. 4. Con Rc “excluida”, arrancar el Motor y excluir gradualmente Ra hasta llegar a la posición 0. Llegar hasta la velocidad nominal del Motor nn = 3450 rpm. 5. Medir V1, I1, P IN, n, τ, I2, V2. Calcular S, POUT (P r), η . 6. Variar la posición de Rc, y para varias cargas medir V1, I1, PIN, n, τ , I2, V2. Calcular S, P OUT (P r) , cos φ, η. PRUEBA N° 2. ENSAYO CON CARGA Y CAMBIO DE VELOCIDAD MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN CON ROTOR DEVANADO. 7. Modificando la velocidad con Ra, repetir el procedimiento del punto 6. 8. Abrir el interruptor de alimentación. VI. OBSERVACIONES VII. ADVERTENCIAS • Tener en cuenta el cálculo de la Z mínima de carga del Generador para no exceder la corriente nominal del mismo. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 111 2. Revisar conexiones antes de energizar. VIII. IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el numeral X. IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA PRACTICA. • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los Manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 112 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 113 ENSAYO CON CARGA MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN CON ROTOR DEVANADO. A1 A2 * SALIDA AC VARIABLE WB U1 U2 E1 R * V1 V1 V2 S G T W1 * f A3 V2 Rc V3 W2 A1 WA E2 * FUENTE DC Variable K L Ra B2 M PRUEBA # 1 Y 2. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 114 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 115 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA. PRUEBA # 1. ENSAYO CON CARGA MOTOR 3ø DE INDUCCIÓN CON ROTOR DEVANADO. MEDIR RC (Ω) Ia (A) Va (V) Pin (W) CALCULAR Torque (N.m) n (rpm) Pr (W) Cos φ η S FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para efectuar el análisis de los Motores 3 ø . _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 116 PRUEBA # 2. ENSAYO CON CARGA Y CAMBIO DE VELOCIDAD MOTOR 3ø DE INDUCCIÓN CON ROTOR DEVANADO. MEDIR RC (Ω) Ia (A) Va (V) Pin (W) CALCULAR Torque (N.m) n1 (rpm) Pr (W) Cos φ η S _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 117 MEDIR RC (Ω) Ia (A) Va (V) Pin (W) CALCULAR Torque (N.m) n2 (rpm) Pr (W) Cos φ η S FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para efectuar el análisis de los Motores 3 ø . _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 118 CURVAS LAS CURVAS QUE SE OBTIENEN EN LA PRACTICA SE DEBEN REALIZAR EN PAPEL MILIMETRADO. Cos φ n1 n2 Pr Pr η I1 Pr Pr _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 119 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 8 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 120 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS AC PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : GENERADOR 3 ø SINCRONICO. No: 9 CARACTERÍSTICAS DE MAGNETIZACION. ENSAYO DE CORTO CIRCUITO. CALCULO DE ZS Y XS. CIRCUITO EQUIVALENTE. I. OBJETIVOS • Determinar la Curva de Magnetización para un Generador Sincrónico 3 ø. • Realizar la prueba del Generador Sincrónico 3ø en Corto Circuito. • Calcular la Impedancia Sincrónica. • Hacer el Circuito Equivalente del Generador Sincrónico 3 ø. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. • Conocer el manejo de Generadores (Alternadores) Trifásicos II. PREPARACIÓN Y Sincrónicos. CONOCIMIENTOS PREVIOS • Conocimiento de las características del Generador Sincrónico Trifásico. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Generador Sincrónico 3 ø ( DL 1026 A, igual o similar ). Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ) III. LISTA DE MAQUINAS • G2: Generador Sincrónico 3 ø ( DL 1026 A, igual o similar ). Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ) • G3: Generador Sincrónico 3 ø ( DL 1026 A, igual o similar ). Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 121 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje DC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (3). • Pinza amperimétrica (4). • Módulo Medida Potencia Mecánica (DL 10055, igual o similar). • Reóstato de arranque (Ra). • Reóstato de excitación (Re ). • Cables de conexión. • Papel milimetrado. • Regla decimal. PRUEBA N° 1. MEDIDA DE LAS CARACTERÍSTICAS DE MAGNETIZACIÓN DE UN GENERADOR SINCRONICO 3 ø. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Conectar los devanados del inducido en estrella (Y). 2. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto. (Excitación) Variador completamente girado en sentido antihorario. Salida DC Variable Interruptor abierto. Salida a 220 V aprox. Reóstato de arranque Máxima resistencia. Reóstato de excitación Mínima resistencia. 3. Activar el Motor de arrastre hasta lograr la velocidad nominal del Generador Sincrónico. 4. Activar la salida DC variable (Excitación). 5. Mediante la manivela regular la corriente de excitación aumentándola hasta aproximadamente el 20 – 30 % más allá del valor nominal. 6. Por cada valor de corriente de excitación (amperímetro A3), medir las indicaciones correspondientes de la tensión de salida (voltímetro V3). 7. Desexcitar el Generador y para el Motor. PRUEBA N° 2. V. PROCEDIMIENTO MEDIDA DE LAS CARACTERÍSTICAS DE CORTO CIRCUITO UN GENERADOR SINCRONICO 3 ø. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Conectar los devanados del inducido en estrella (Y). 2. Preparar los comandos de los módulos: _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 122 Salida DC Variable (Excitación) 3. 4. 5. 6. 7. Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. Salida DC Variable Interruptor abierto. Salida a 220 V aprox. Reóstato de arranque Máxima resistencia. Reóstato de excitación Mínima resistencia. Activar el Motor de arrastre hasta lograr la velocidad nominal del Generador Sincrónico. Cerrar el interruptor del módulo de salida DC variable (excitación) y regular la manivela hasta obtener la corriente nominal del Alternador. Para cada uno de los diferentes valores de corriente de excitación medir la correspondiente corriente de armadura. Cuando la corriente de armadura este cerca del valor nominal cambiar la velocidad de rotación del Generador Sincrónico y verificar que la corriente de corto circuito esté lo más constante posible. Desexcitar el Generador y para el motor. CARACTERÍSTICAS DE MAGNETIZACIÓN. • Por las medidas mencionadas, el Generador Sincrónico debe ser mantenido constantemente a su velocidad nominal. ENSAYO DE CORTO CIRCUITO. VI. OBSERVACIONES • La característica de corto circuito de un Generador (Alternador) Trifásico, es el diagrama que expresa el valor de la corriente de corto circuito permanente trifásica en función de la corriente de excitación. • Los valores de la corriente de corto circuito es la de régimen alcanzado y no debe ser confundida con la transitoria de corto circuito que se verifica cuando la máquina ya excitada es puesta bruscamente en corto circuito. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR. 2. La característica de magnetización deberá efectuarse a la velocidad de placa del Generador. Si esto no se puede realizar, la medida puede ser efectuada igualmente pero teniendo cuidado de llevar nuevamente a la velocidad nominal de datos los resultados de prueba. VII. ADVERTENCIAS El valor correcto se realizará por medio de una simple proporción: Vn = V3 x n2 n1 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 123 El corto circuito que se considera es el trifásico es decir simétrico. Con este propósito se debe tener presente que en el caso que sean puestas en corto circuito una o dos fases solamente, la reacción de armadura asimétrica da lugar a un campo invertido notable que puede inducir tensiones elevadas en las fases abiertas. VIII. IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA PRACTICA. • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el numeral X. • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los Manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 124 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 125 MEDIDA DE LAS CARACTERÍSTICAS DE MAGNETIZACIÓN DE UN GENERADOR SINCRONICO 3 ø. A1 + Ia Ra A3 + FUENTE DC Variable E1 If FUENTE DC Variable F2 F1 Re V2 V1 G 3~ Y M E2 A2 U2 - A1 V2 W2 B2 V3 PRUEBA # 1. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 126 MEDIDA DE LAS CARACTERÍSTICAS DE CORTO CIRCUITO UN GENERADOR SINCRONICO 3 ø. A1 + Ia Ra A3 + FUENTE DC Variable E1 If FUENTE DC Variable F2 F1 Re V2 V1 G 3~ Y M E2 A2 U2 - A1 V2 W2 B2 A4 PRUEBA # 2. ESQUEMA ELECTRICO # 2. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 127 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 128 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA. PRUEBA # 1. MEDIDA DE LAS CARACTERÍSTICAS DE MAGNETIZACIÓN DE UN GENERADOR SINCRONICO 3 ø. I EXC (A3) (A) Vn (V3) (V) n (rpm) FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para efectuar el análisis de los Generadores 3 ø. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 129 PRUEBA # 2. MEDIDA DE LAS CARACTERÍSTICAS DE CORTO CIRCUITO UN GENERADOR SINCRONICO 3 ø. Corriente de cortocircuito (A4) ICC (A) Corriente de excitación (A3) I EXC (A) n (rpm) FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para efectuar el análisis de los Motores 3 ø . _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 130 CURVAS LAS CURVAS QUE SE OBTIENE EN LA PRACTICA SE DEBEN REALIZAR EN PAPEL MILIMETRADO. CARACTERÍSTICA DE MAGNETIZACION Vn n = Velocidad nominal constante del Generador. I exc ENSAYO DE CORTO CIRCUITO I CC I EXC _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 131 CIRCUITO EQUIVALENTE De acuerdo a la Práctica #1 más esta Práctica, calcular ZS y XS y realizar el Circuito Equivalente de un Generador 3 ø Sincrónico. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 132 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 9 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 133 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS AC PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : GENERADOR 3 ø SINCRONICO. No: 10 ENSAYO CON CARGA. PERDIDAS Y EFICIENCIA. • Realizar el Ensayo con Carga para un Generador Sincrónico I. OBJETIVOS 3ø. • Calcular las Pérdidas y Eficiencia de un Generador Sincrónico. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. • Conocer cuales son los tipos de Pérdidas que se presentan en un Generador Sincrónico 3ø. II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS • Conocer el manejo de Generadores (Alternadores) Trifásicos PREVIOS Sincrónicos. • Conocer la eficiencia η del Generador Sincrónico 3ø . • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Generador Sincrónico 3 ø ( DL 1026 A, igual o similar ). Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). III. LISTA DE MAQUINAS • G2: Generador Sincrónico 3 ø ( DL 1026 A, igual o similar ). Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). • G3: Generador Sincrónico 3 ø ( DL 1026 A, igual o similar ). Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 134 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje DC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (3). • Pinza amperimétrica (4). • Frecuencímetro. • Módulo Medida Potencia Mecánica (DL 10055, igual o similar). • Módulo Medida Potencia Eléctrica (DL 10065, igual o similar). • Reóstato de arranque (Ra). • Reóstato de excitación (Re). • Cables de conexión. • Papel milimetrado. • Regla decimal. PRUEBA N° 1. PERDIDAS EN VACIO DEL MOTOR DE ARRASTRE. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. El Motor tiene que estar desacoplado del Generador Sincrónico. 2. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto. Salida a 220 V aprox. Reóstato de arranque Máxima resistencia. Reóstato de excitación Mínima resistencia. 3. Poner en cortocircuito el amperímetro A1, para protegerlo contra el pico de corriente durante el arranque. 4. Activar el módulo de alimentación accionando el interruptor. El Motor DC SHUNT tiende a ponerse en marcha. Verificar que el sentido de rotación del Motor sea correcto y quitar la derivación. Posicionar el Reóstato de arranque Ra de la posición 1 a la posición 6. 5. Regular el convertidor hasta que la tensión de alimentación del Motor DC sea igual al valor indicado en la placa y con el Reóstato de excitación Re, regular la velocidad de rotación al valor nominal de la velocidad del Generador Sincrónico. 6. Medir las indicaciones de los instrumentos A1 y V1. 7. Parar el Motor DC, abriendo el interruptor. PRUEBA N° 2. PERDIDAS MECANICAS DEL GENERADOR SINCRONICO 3 ø. V. PROCEDIMIENTO Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. El Motor DC debe ser acoplado al Alternador. El Alternador no debe ser excitado. 2. Conectar los devanados del inducido en estrella (Y). 3. Preparar los comandos de los módulos: _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 135 Salida DC Variable 4. 5. 6. 7. 8. Interruptor abierto. Salida a 220 V aprox. Reóstato de arranque Máxima resistencia. Reóstato de excitación Mínima resistencia. Poner en cortocircuito el amperímetro A1, para protegerlo contra el pico de corriente durante el arranque. Activar el módulo de alimentación accionando el interruptor. El Motor DC SHUNT tiende a ponerse en marcha. Verificar que el sentido de rotación del Motor sea correcto y quitar la derivación. Posicionar el Reóstato de arranque Ra de la posición 1 a la posición 6. Regular el convertidor hasta que la tensión de alimentación del Motor DC sea igual al valor indicado en la placa y con el Reóstato de excitación Re, regular la velocidad de rotación al valor nominal de la velocidad del Generador Sincrónico. Medir las indicaciones de los instrumentos A1 y V1. Parar el Motor DC, abriendo el interruptor. PRUEBA N° 3. PERDIDAS EN EL HIERRO DEL GENERADOR SINCRONICO 3 ø. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto. (Excitación) Variador completamente girado en sentido antihorario. Salida DC Variable Interruptor abierto. Salida a 220 V aprox. Reóstato de arranque Máxima resistencia. Reóstato de excitación Mínima resistencia. 2. Poner en cortocircuito el amperímetro A1, para protegerlo contra el pico de corriente durante el arranque. 3. Activar el módulo de alimentación accionando el interruptor. El Motor DC SHUNT tiende a ponerse en marcha. Verificar que el sentido de rotación del Motor sea correcto y quitar la derivación. Posicionar el Reóstato de arranque Ra de la posición 1 a la posición 6. 4. Regular el convertidor hasta que la tensión de alimentación del Motor DC sea igual al valor indicado en la placa y con el Reóstato de excitación Re, regular la velocidad de rotación al valor nominal de la velocidad del Generador Sincrónico. 5. Cuando la velocidad de rotación corresponda exactamente a la velocidad nominal, excitar el Generador Sincrónico hasta que la tensión de salida corresponda al valor nominal. Controlarla con el voltímetro V2. 6. Medir las indicaciones de los instrumentos A1 y V1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 136 7. Desexcitar el Generador y para el Motor. PRUEBA N° 4. PERDIDAS ADICIONALES DEL GENERADOR SINCRONICO 3 ø. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto. (Excitación) Variador completamente girado en sentido antihorario. Salida DC Variable Interruptor abierto. Salida a 220 V aprox. Reóstato de arranque Máxima resistencia. Reóstato de excitación Mínima resistencia. 2. Poner en cortocircuito el amperímetro A1, para protegerlo contra el pico de corriente durante el arranque. 3. Activar el módulo de alimentación accionando el interruptor. El Motor DC SHUNT tiende a ponerse en marcha. Verificar que el sentido de rotación del Motor sea correcto y quitar la derivación. Posicionar el Reóstato de arranque Ra de la posición 1 a la posición 6. 4. Regular el convertidor hasta que la tensión de alimentación del Motor DC sea igual al valor indicado en la placa y con el Reóstato de excitación Re, regular la velocidad de rotación al valor nominal de la velocidad del Generador Sincrónico. 5. Cuando la velocidad de rotación corresponda exactamente a la velocidad nominal, excitar el alternador hasta que la corriente de salida en cortocircuito sea aproximadamente 120% de la nominal. Controlarla mediante el amperímetro A2. 6. Medir las indicaciones de los instrumentos A1 y V1. 7. Repetir la mediciones haciendo decrecer el valor de la corriente de cortocircuito. 8. Desexcitar el Generador y parar el Motor. PRUEBA N° 5A. PRUEBA CON CARGA L DEL GENERADOR SINCRONICO 3 ø. 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto. (Excitación) Variador completamente girado en sentido antihorario. Salida DC Variable Interruptor abierto. Salida a 220 V aprox. Reóstato de arranque Máxima resistencia. Reóstato de excitación Mínima resistencia. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 137 2. Activar el Motor de arrastre hasta lograr la velocidad nominal del Generador. 3. Cerrar el interruptor del módulo de salida DC variable y regular la manivela hasta obtener la corriente nominal del Generador. 4. Cerrar el interruptor del módulo de la carga L en la posición 1 (después en 2, después en 3, etc.). Controlar que la velocidad sea estable (eventualmente cambiar la excitación del Motor) y la excitación del generador de manera que la tensión de salida este cerca del valor nominal. Por cada valor de carga medir las indicaciones de los instrumentos. PRUEBA N° 5B. PRUEBA CON CARGA R y GENERADOR SINCRONICO 3 ø. RL DEL 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable (Excitación) 2. 3. 4. 5. Interruptor abierto. Variador completamente girado en sentido antihorario. Salida DC Variable Interruptor abierto. Salida a 220 V aprox. Reóstato de arranque Máxima resistencia. Reóstato de excitación Mínima resistencia. Activar el Motor de arrastre hasta lograr la velocidad nominal del Generador. Cerrar el interruptor del módulo de salida DC variable y regular la manivela hasta obtener la corriente nominal del Generador. Característica en cos φ = 1. Llevar el conmutador de la carga R en la posición 1, 2 ,3, etc y por cada posición anotar las indicaciones de los instrumentos. Característica en cos φ = 0.8 retrazo. Llevar a la misma vez los conmutadores R y L para realizar el cos φ = 0.8 y por cada posición anotar las indicaciones de los instrumentos. VI. OBSERVACIONES • Durante el funcionamiento del Generador Sincrónico 3ø se verifica en su interior disipación de potencia que son originadas por causas diversas. El conocimiento del valor numérico de estas potencias perdidas en las varias condiciones de carga es indispensable para la determinación de la curva de rendimiento de la Máquina. VII. ADVERTENCIAS 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR 2. El Generador tiene que funcionar a su velocidad nominal mientras que la carga esté cambiando. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 138 VIII. IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el numeral X. IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA PRACTICA. • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los Manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 139 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 140 PERDIDAS EN VACIO DEL MOTOR DE ARRASTRE. A1 + Ia Ra E1 If FUENTE DC Variable Re V2 V1 M E2 A2 - A1 B2 PRUEBA # 1. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 141 PERDIDAS MECANICAS DEL GENERADOR SINCRONICO 3 ø. PERDIDAS EN EL HIERRO DEL GENERADOR SINCRONICO 3 ø. PERDIDAS ADICIONALES DEL GENERADOR SINCRONICO 3 ø. A1 + Ia Ra A3 + FUENTE DC Variable E1 If FUENTE DC Variable F2 F1 Re V2 V1 G 3~ Y M E2 A2 U2 - A1 V2 W2 B2 V3 A4 PRUEBA # 2, 3 Y 4. ESQUEMA ELECTRICO # 2. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 142 PRUEBA CON CARGA DEL GENERADOR SINCRONICO 3 ø. A1 + Ia Ra A3 + FUENTE DC Variable E1 If FUENTE DC Variable F2 F1 Re V2 V1 G 3~ Y M E2 A2 L U2 - V2 W2 * A1 WB * B2 A4 V3 F * WA * R PRUEBA # 5A y 5B. ESQUEMA ELECTRICO # 3. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 143 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 144 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA. PERDIDAS DEL GENERADOR SINCRONICO 3 ø. n = _____ rpm V1 (V) A1 (A) A2 (A) ---- ---- ---- Pérdidas del Alternador 3RI2 Padd (W) (W) NOTAS Pm (W) PFE (W) PCU (W) --- --- --- --- --- Solo Motor en vacío --- --- --- --- Motor + Alternador desexcitado --- Motor + Alternador excitado --- --- --- Motor + Alternador en cortocircuito FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para efectuar el análisis de los Generadores 3 ø. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 145 PRUEBA # 5A. CARGA I EXC (A2) (A) ICARGA (A1) (A) V2 (V) P (W) Cos φ L000 L111 L222 L333 L444 L555 L666 L777 FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para efectuar el análisis de los Generadores 3 ø. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 146 PRUEBA # 5B. CARGA I EXC (A2) (A) ICARGA (A1) (A) V2 (V) P (W) Cos φ R000 R111 R222 R333 R444 R555 R666 R777 RL000 RL111 RL222 RL333 RL444 RL555 RL666 RL777 FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para efectuar el análisis de los Generadores 3 ø. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 147 CURVAS LAS CURVAS QUE SE OBTIENE EN LA PRACTICA SE DEBEN REALIZAR EN PAPEL MILIMETRADO. I EXC I CARGA _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 148 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 10 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 149 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS AC PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : GENERADOR 3 ø SINCRONICO. No: 11 SINCRONISMO Y PARALELO. • Aprender a montar un grupo de Generadores en paralelo con la Red, teniendo en cuenta su entrada en sincronismo. I. OBJETIVOS • Comprobación de intercambio de Potencia Activa (P) y Potencia Reactiva (Q). • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. • Transferencia de Potencia entre dos sistemas eléctricos. II. PREPARACIÓN Y • Para esta Práctica el alumno debe conocer las condiciones de CONOCIMIENTOS sincronismo y paralelo de un Generador Sincrónico. PREVIOS • Conocer el manejo de Generadores (Alternadores) Trifásicos Sincrónicos. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Generador Sincrónico 3 ø ( DL 1026 A, igual o similar ). Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). III. LISTA DE MAQUINAS • G2: Generador Sincrónico 3 ø ( DL 1026 A, igual o similar ). Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). • G3: Generador Sincrónico 3 ø ( DL 1026 A, igual o similar ). Motor DC SHUNT ( DL 1024 R, igual o similar ). _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 150 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje DC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Fuente de voltaje AC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (4). • Pinza amperimétrica (4). • Frecuencímetro (1). • Módulo Medida Potencia Mecánica (DL 10055, igual o similar). • Módulo Medida Potencia Eléctrica (DL 10065, igual o similar). • Tablero de Sincronismo y Paralelo (DL 1030, igual o similar). • Reóstato de arranque (Ra). • Reóstato de excitación (Re). • Cables de conexión. • Papel milimetrado. • Regla decimal. PRUEBA N° 1. SINCRONISMO Y PARALELO ENTRE GENERADOR SINCRONICO Y LA RED. Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Conectar los devanados del inducido en estrella (Y). 2. Preparar los comandos de los módulos: Salida DC Variable Interruptor abierto. (Motor) Salida a 220 V aprox. Salida DC Variable Interruptor abierto. (Excitación Gen.) Variador completamente girado en sentido antihorario. Salida fija Trifásica Interruptor abierto. Plancha de Paralelo Interruptor abierto. Reóstato de arranque Máxima resistencia. Reóstato de excitación Mínima resistencia. 3. Teniendo el Motor DC SHUNT y el Generador Sincrónico acoplados, poner la velocidad nominal del Generador al Motor y tensión nominal de salida del Generador. 4. Controlar la Frecuencia de la red. Regular la excitación del Generador de manera que su tensión de salida sea igual a la tensión de la red. 5. Observar en el tablero de sincronismo la secuencia de encendido y apagado de H1, H2, H3, convirtiendo esta frecuencia en la mas lenta posible actuando ligeramente sobre la excitación del Motor mediante la manivela del Reóstato de V. PROCEDIMIENTO excitación (Re). 6. Realizar el paralelo del alternador con la red cerrando el interruptor (posición on) en la plancha de paralelo en el instante en el que la bombilla H1 está apagada y las H2 y H3 presentan la misma intensidad luminosa. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 151 7. Si las operaciones de paralelo se han realizado correctamente, el alternador hará perfectamente de equilibrio entre la red y los instrumentos situados entre el Alternador y la red, evidenciando que no existe intercambio de corriente y potencia. PRUEBA N° 2. INTERCAMBIO DE POTENCIA ACTIVA ENTRE EL GRUPO Y LA RED. 8. Aumentar lentamente la excitación del Motor de arrastre intentando aumentar la velocidad de rotación del Grupo. Se notará que la velocidad permanece constante mientras que la potencia activa resulta positiva, fluye del Alternador a la Red. 9. Disminuir la excitación del Motor de arrastre intentando reducir la velocidad de rotación del grupo. Se notará que la velocidad permanece constante mientras que la potencia entregada disminuirá hasta anularse como en el momento del paralelo. 10. Diminuyendo aun más la excitación del Motor de arrastre se notará un nuevo intercambio de potencia activa desde la red hacia el Generador, por lo que el Generador se encuentra ahora funcionando como Motor Sincrónico. PRUEBA N° 3. INTERCAMBIO DE POTENCIA ENTRE EL GRUPO Y LA RED. REACTIVA 11. Retomar el equilibrio de potencias entre el Grupo y la Red. 12. Aumentar o disminuir lentamente la excitación del Generador Sincrónico, comprobar que con esta variación no cambio la tensión de salida. 13. En caso contrario un nuevo intercambio de potencia reactiva se dará entre el Generador y la Red. 14. Abrir el interruptor para detener el Grupo. • La red impone al Generador conectado a la misma, su valor de tensión y frecuencia; dichos valores no podrán cambiar ni siquiera cuando se modifique la corriente de excitación de los VI. polos o el par motriz del eje de la Máquina. OBSERVACIONES • Cualquier maniobra que pretenda cambiar tensión y frecuencia del Generador en cambio producirá una variación de la Potencia Reactiva y de la Potencia Activa intercambiada entre las Máquinas y la red. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR 2. La conexión del Generador Sincrónico en paralelo con la red se puede realizar, sin provocar un violento cortocircuito, solamente VII. ADVERTENCIAS cuando: • La frecuencia del Generador es igual a la de la red. • La tensión del Generador es igual a la de la red. • Los vectores de las tensiones del Generador y de la red _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 152 coinciden con la fase. • El sentido cíclico de las tensiones del Generador coincide con el de las tensiones de la red. VIII. IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el numeral X. IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA PRACTICA. • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los Manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 153 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 154 SINCRONISMO Y PARALELO ENTRE GENERADOR SINCRONICO Y LA RED. A1 + Ia Ra A3 + FUENTE DC Variable E1 If FUENTE DC Variable V2 F2 F1 Re V1 G 3~ Y M E2 3~ A2 R S T L1 L2 U2 - A1 V2 W2 L3 * WB * B2 A4 * WA T1 T S1 S R1 R * V3 F PRUEBA # 1, 2 Y 3. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 155 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 156 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 11 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 157 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS AC PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : MOTOR 3 ø SINCRONICO. No: 12 PRUEBAS CON CARGA Y CURVAS EN “V”. • Realizar las pruebas con carga del Motor 3ø Sincrónico. I. OBJETIVOS • Calcular las curvas en “V “ de los Motores 3ø Sincrónicos. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. • Para II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS PREVIOS esta Práctica el estudiante debe conocer las características de un Motor 3ø Sincrónico. • El estudiante debe conocer la forma de conexión del Cosenofímetro. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Motor Sincrónico 3 ø ( Hampden, igual o similar ). Generador DC ( Hampden, igual o similar ) III. LISTA DE MAQUINAS • G2: Motor Sincrónico 3 ø ( Hampden, igual o similar ). Generador DC ( Hampden, igual o similar ) • G3: Motor Sincrónico 3 ø ( Hampden, igual o similar ). Generador DC ( Hampden, igual o similar ) _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 158 IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje DC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Fuente de voltaje AC variable (DL 1013 M3, igual o similar). • Multímetro (3). • Pinza amperimétrica (3). • Cosenofímetro (1). • Tacómetro. • Cables de conexión. • Papel milimetrado. • Regla decimal. MOTOR 3 ø SINCRONICO. CURVAS “ V “. PRUEBA N° 1. PRUEBA EN VACIO. ( RC0 ) Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida AC Variable Interruptor abierto. (Motor) Salida a 240 V aprox. Salida DC Variable Interruptor abierto. (Excitación Motor) Variador completamente girado en sentido antihorario. 2. Estando el Generador sin carga, llevar el Motor Sincrónico a 1800 rpm y con una corriente de excitación If = 1 A. 3. Variar If , disminuyendo progresivamente hasta 0. 4. Para cada variación de If , tomar datos de Ia y Cos φ. 5. Abrir el interruptor de alimentación. PRUEBA N° 2. PRUEBA CON CARGA 1. ( RC1 ) Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida AC Variable Interruptor abierto. (Motor) Salida a 240 V aprox. Salida DC Variable Interruptor abierto. (Excitación Motor) Variador completamente girado en V. PROCEDIMIENTO sentido antihorario. 2. Estando el Generador con la carga # 1, llevar el Motor Sincrónico a 1800 rpm y con una corriente de excitación If = 1A. 3. Variar If , disminuyendo progresivamente hasta 0. 4. Para cada variación de If , tomar datos de Ia y Cos φ. 5. Abrir el interruptor de alimentación. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 159 PRUEBA N° 3. PRUEBA CON CARGA 2. ( RC2 ) Una vez efectuado el Esquema de Conexiones de la Práctica, realizar los siguientes pasos: 1. Preparar los comandos de los módulos: Salida AC Variable Interruptor abierto. (Motor) Salida a 240 V aprox. Salida DC Variable Interruptor abierto. (Excitación Motor) Variador completamente girado en sentido antihorario. 2. Estando el Generador con la carga # 2, llevar el Motor Sincrónico a 1800 rpm y con una corriente de excitación If = 1A. 3. Variar If , disminuyendo progresivamente hasta 0. 4. Para cada variación de If , tomar datos de Ia y Cos φ. 5. Abrir el interruptor de alimentación. • Una característica singular del Motor 3ø Sincrónico consiste en la posibilidad de regular dentro de amplios límites el valor de la VI. OBSERVACIONES corriente absorbida y del Cos φ de absorción, en cualquier condición de carga, actuando únicamente sobre la corriente de excitación. Es también posible, siempre regulando la excitación, hacer de manera que la absorción se realice con desfases en adelanto, realizando de esta forma un comportamiento capacitivo. • La curva en “V” se refiere a un funcionamiento con par resistente, y por lo tanto potencia de rendimiento constante, prácticamente nulo, es decir, con funcionamiento en vacío. Si el Motor 3ø Sincrónico se frenase con distintos valores de par resistente, se podrían detectar la misma cantidad de curvas en “V” que resultarían más altas a la de vacío y ligeramente corridas hacia la derecha. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR. 2. Conviene realizar gradualmente las disminuciones de la corriente de excitación para evitar que se reduzca excesivamente su valor con el consiguiente debilitamiento del VII. ADVERTENCIAS par motriz y posible peligro de que la Máquina pierda el paso. 3. El Cosenofímetro debe ponerse en cortocircuito antes del arranque para evitar un elevado pico de corriente en sus bobinas. VIII. IDENTIFICACIÓN • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 160 DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. ESQUEMAS TOPOGRÁFICOS uno de los equipos de la Práctica y se efectúa el Esquema Topográfico de acuerdo al Esquema de Conexiones en el numeral X. IX. ESQUEMAS ELÉCTRICOS DE LA PRACTICA. • En los esquemas anexos se muestran los Circuitos Eléctricos de la Práctica. X. ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LA PRACTICA. • Cada Grupo de Trabajo debe traer a la Práctica los Esquemas de Conexiones de acuerdo a los Manuales de las Máquinas Eléctricas que existen en el Laboratorio, y que se han debido entregar en el Preinforme de la Práctica. • Sin este Esquema de Conexiones, no se puede efectuar la Práctica. XI. CURVAS Y TABLAS QUE SE DEBEN OBTENER EN LA PRACTICA. • En los formatos anexos se incluyen las tablas con las cuales se deben obtener las curvas de la Práctica. XII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 161 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 162 PRUEBAS CON CARGA Y CALCULO DE CURVAS EN “V” DE UN MOTOR 3 ø SINCRONICO. - FUENTE DC Variable + A2 If A3 Rf SALIDA AC VARIABLE 1 5 2 A1 R V1 F1 V3 Cos φ S T 4 Rc G 6 3 A2 A1 F2 Ia PRUEBA # 1, 2 Y 3. ESQUEMA ELECTRICO # 1. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 163 ESQUEMA DE CONEXIONES. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 164 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA. PRUEBA N° 1. PRUEBA EN VACIO. ( R C0 ) Campo (If) A2 (A) Estator (Ia ) A1 (A) Cos φ PRUEBA N° 2. PRUEBA CON CARGA # 1. ( R C1 ) Campo (If) (A) Estator (Ia ) (A) Cos φ _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 165 PRUEBA N° 3. PRUEBA CON CARGA # 2. ( R C2 ) Campo (If) (A) Estator (Ia ) (A) Cos φ FORMULAS DE APLICACIÓN De acuerdo a las Guías de las Máquinas y a la Bibliografía entregada, el estudiante debe incluir en esta Guía, las fórmulas correspondientes para efectuar el análisis de los Motores 3 ø . _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 166 CURVAS LAS CURVAS QUE SE OBTIENE EN LA PRACTICA SE DEBEN REALIZAR EN PAPEL MILIMETRADO. Cos φ Ia If If _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 167 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 12 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 168 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS AC PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : MOTOR PASO A PASO No: 13 • Conocer el simulador de Motor Paso a Paso. I. OBJETIVOS • Probar el funcionamiento del simulador Motor Paso a Paso. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con esta Guía y los manuales de las Máquinas del Laboratorio. • Revisar el simulador Motor Paso a Paso, para efecto de ubicación de los diferentes Leds, Keypad, Display, Medidor de torque, Unidad H-IEC-A, Unidad H-IEC-A2. II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS PREVIOS • Revisar la información del Manual “Hampden model H-IEC-A Stepper Motor Trainer”, para efecto de manejo de las funciones del Keypad. • Estudiar los Motores Paso a Paso en sus diferentes campos de aplicación. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • G1: Simulador Motor Paso a Paso Hampden H-IEC-A y III. LISTA DE MAQUINAS • G2: IV. LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES • Fuente de voltaje AC constante (120 VAC). • G3: Unidad Motor H-IEC-A2 Bipolar. • Cronómetro (1). PRUEBA N° 1. USO DEL KEYPAD PARA PASO A PASO, CAMBIO DE DIRECCIÓN Y CAMBIO DEL TIPO DE PASO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 169 1. Activar la unidad simulador Motor Paso a Paso. 2. Usando los Leds localizados cerca del Keypad (estado de los Leds), revisar el estado de la Unidad. a. Display : 0000 b. El display no debe mostrar paso o frecuencia. c. El display debe estar en código decimal binario (BCD). d. El Motor deberá arrancar en sentido horario (CW). e. El Motor deberá usar 4-step (4-pasos) en tipo de paso. f. El Motor está desenergizado, ningún led en el panel del Motor está encendido y el Motor gira fácilmente con la mano. 3. Presionar la función ‘S.S’. (paso simple). 4. Revisar que los Leds del Motor están encendidos. 5. Presionar ‘S.S’ cuatro veces más, y observar los Leds del Motor, el tamaño del paso del Motor y la dirección del Motor. Anotar en Tabla # 1. V. PROCEDIMIENTO 6. Presionar la función ‘2ND’. Presionar ‘DIR’ y revisar que el estado de dirección ha cambiado a sentido anti-horario (CCW). Repetir el paso 5. Anotar en Tabla # 2. 7. Presionar la función ‘2ND’. Presionar ‘TYPE’ y revisar que el estado ha cambiado a WAVE tipo de paso. Repetir el paso 5, pero presionando ‘S.S’ cinco veces. Anotar en la Tabla # 3. 8. Presionar la función ‘2ND’. Presionar ‘TYPE’ y revisar que el estado ha cambiado a 8-step (8-pasos) tipo de paso. Repetir el paso 5, pero presionando ‘S.S’ nueve veces. Anotar en la Tabla # 4. PRUEBA N° 2. USO DEL KEYPAD PARA CAMBIAR LOS PASOS POR SEGUNDO. 1. Activar la unidad simulador Motor Paso a Paso. 2. Presionar ‘5’, (el display muestra 0005). Luego presionar ‘FREQ’. 3. La frecuencia es vista siempre en valores fraccionales, verificar que el display lee 5.0, los Leds de FREQ y BCD están encendidos, la dirección es horaria (CW), y en modo de ‘4-step’ 4-pasos. 4. Presionar ‘RUN’ . Observar que el display cuenta el número de pasos. Presionar ‘RUN’ otra vez y el paso a paso se detendrá. Ahora presionar ‘CLR’ dos veces, el contador volverá a cero y borrara la memoria. 5. Presionar ‘2’ luego ‘FREQ’ y usar ‘S.S’, la acción de ‘S.S’ (un paso simple en el motor) da hasta que en el dial se lea 0º. Ahora presionar ‘RUN’ y luego presiona otra vez ‘RUN’ hasta cuando el dial halla dado una vuelta completa. Contestar las _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 170 preguntas 1 y 2. 6. Presionar ‘CLR’ dos veces hasta que el contador marque cero y borre la memoria. Presionar ‘2ND’ , ‘TYPE’ para cambiar a paso de onda. 7. Presionar ‘4’ , ‘FREQ’ para el número de pasos por segundo. 8. Accionar el Motor H-IEC-a en sentido horario. 9. Cuando el dial este en posición 0 presionar ‘RUN’ para parar el dial. Si es necesario repetir varias veces hasta que el dial este en 0, o, usar ‘S.S’ paso simple. 10. Presionar ‘CLR’, la frecuencia en el display desaparecerá (presionar solo una vez). 11. Presionar ‘RUN’ y el dial arranca, presionar ‘RUN’ cuando complete una vuelta. Contestar las preguntas 3 y 4. 12. Repetir el paso 11 en la sentido contrario. Contestar las preguntas 5 y 6. 13. Presionar ‘CLR’ para colocar el display en cero y borrar la memoria (dos veces). Ahora seleccionar (“8-step”) 8-pasos tipo de paso en sentido horario. 14. Seleccionar una frecuencia de 0.4 pasos por segundo. 15. Accionar el Motor presionando ‘RUN’, esperar a que el dial de un giro completo, y contestar las preguntas 7 y 8. 16. Repetir el paso 15, pero en sentido antihorario, y contestar las preguntas 9 y 10. PRUEBA N° 3. USO DEL KEYPAD PARA LA CARGA DEL NUMERO DE PASOS. 1. Activar la unidad simulador Motor Paso a Paso. 2. Verificar que la unidad está en dirección sentido horario, 4step tipo de paso y BCD. 3. Presionar ‘4’ , ‘FREQ’. Luego presionar ‘.’ , ‘2’ , ‘4’ , ‘0’ y ‘2ND’ ‘STEP’ 4. Arrancar el Motor con ‘RUN’ y observar. Contestar la pregunta 1. 5. Presionar ‘RUN’ otra vez y observar. Contestar la pregunta 2. 6. Colocar el dial del motor en 0º, sentido horario y onda (WAVE) tipo de paso. 7. Colocar una frecuencia de 10 pasos por segundo y una carga de 96 pasos 8. Presionar ‘RUN’, y contestar las preguntas 3 y 4. 9. Repetir el paso 8, pero con sentido antihorario. Contestar la pregunta 5. 10. Colocar el dial del Motor en 0º, sentido horario y 8-pasos (8step) tipo de paso. 11. Colocar una frecuencia de 12 pasos por segundo y una carga de 480 pasos. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 171 12. Presionar ‘RUN’, y contestar las preguntas 6 y 7. 13. Repetir el paso 12, pero con sentido antihorario. Contestar la pregunta 8. PRUEBA N° 4. MEDIDA DEL TORQUE A 4-STEP TIPO DE PASO. 1. Activar la unidad simulador Motor Paso a Paso. 2. Seleccionar una frecuencia de 100 pasos por segundo, 4pasos (4-step) tipo de paso, sentido horario y no fijar número de pasos. 3. Presionar ‘RUN’, activando el Motor. Presionar el botón en la parte baja del plato del dial. Este muestra la medida relativa del torque. 4. Repetir el paso 3, incrementando la frecuencia en 10 pasos/segundo hasta 200 pasos/segundo. Anotar en la tabla 1 PRUEBA N° 5. VI. OBSERVACIONES VII. ADVERTENCIAS MEDIDA DEL TORQUE A ONDA Y 8-STEP TIPO DE PASO. 1. Activar la unidad simulador Motor Paso a Paso. 2. Seleccionar una frecuencia de 100 pasos por segundo, onda (wave) tipo de paso, sentido horario y no fijar número de pasos. 3. Presionar ‘RUN’, activando el Motor. Presionar el botón en la parte baja del plato del dial. Este muestra la medida relativa del torque. 4. Repetir el paso 3, incrementando la frecuencia en 10 pasos por segundo hasta 200 pasos por segundo. Anotar en la tabla 1. 5. Cambiar a 8-pasos (8-step) tipo de paso, sentido horario y no fijar número de pasos. Comenzar con una frecuencia de 200 pasos por segundo. 6. Repetir el paso 3, incrementando la frecuencia en 20 pasos por segundo hasta 400 pasos por segundo. Anotar en la tabla 2. • El Motor H-IEC-A2, al observar los Leds, se aprecia que cuando está en rojo significa (+) y cuando está verde significa (-), esto con el fin de dar significado en la elaboración de las tablas. • Para colocar fracciones decimales, por ejemplo 5.5 pasos por segundo, presionar ‘5’, ’.’, ‘5’ y ‘FREQ’. 1. AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR ANTES DE ENERGIZAR 2. No intentar girar la perilla del Motor cuando esté energizado. 3. En las pruebas, cuando se termine de efectuar los pasos, _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 172 regresar el Motor a 4-step, y luego desenergizar. VIII. IDENTIFICACIÓN DE • En los cuadros adjuntos se muestra la identificación de cada LOS EQUIPOS DE uno de los equipos de la Práctica. LA PRACTICA. IX. TABLAS QUE SE • En los formatos anexos se incluyen las tablas y preguntas con DEBEN OBTENER las cuales se deben obtener las conclusiones de la Práctica. EN LA PRACTICA. X. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor pueda evaluar la Práctica una vez terminada la misma. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 173 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS Y DIAGRAMA TOPOGRAFICO. _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 174 TABLAS QUE SE DEBEN LLENAR EN LA PRACTICA. PRUEBA # 1. USO DEL KEYPAD PARA PASO A PASO, CAMBIO DE DIRECCIÓN Y CAMBIO DEL TIPO DE PASO. TABLA #1 PASO 5 LED # PASO 4 S.S # 1 S.S # 2 S.S # 3 S.S # 4 1 2 3 4 DIRECCIÓN____________ TAMAÑO DEL PASO___________ TABLA #2 LED # INICIAL S.S # 1 S.S # 2 S.S # 3 S.S # 4 1 2 3 4 DIRECCIÓN____________ TAMAÑO DEL PASO___________ TABLA #3 LED # INICIAL S.S # 1 S.S # 2 S.S # 3 S.S # 4 S.S # 5 1 2 3 4 DIRECCIÓN____________ TAMAÑO DEL PASO___________ _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 175 TABLA #4 LED # INICIAL S.S # 1 S.S # S.S # S.S # S.S # 2 3 4 5 S.S # S.S # S.S # S.S # 6 7 8 9 1 2 3 4 DIRECCIÓN____________ TAMAÑO DEL PASO___________ PRUEBA N° 2. USO DEL KEYPAD SEGUNDO. PARA CAMBIAR LOS PASOS POR PREGUNTA #1: ¿Cuál es le número de pasos en el display?____________ PREGUNTA #2: ¿Cuál es el tiempo de giro del dial?____________ PREGUNTA #3: ¿Cuál es le número de pasos en el display?____________ PREGUNTA #4: ¿Cuál es el tiempo de giro del dial?____________ PREGUNTA #5: ¿Cuál es le número de pasos en el display?____________ PREGUNTA #6: ¿Cuál es el tiempo de giro del dial?____________ PREGUNTA #7: ¿Cuál es le número de pasos en el display?____________ PREGUNTA #8: ¿Cuál es el tiempo de giro del dial?____________ PREGUNTA #9: ¿Cuál es le número de pasos en el display?____________ PREGUNTA #10: ¿Cuál es el tiempo de giro del dial?____________ _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 176 PRUEBA N° 3. USO DEL KEYPAD PARA LA CARGA DEL NUMERO DE PASOS. PREGUNTA #1: ¿Dónde esta la marca del dial en grados?________________ PREGUNTA #2: ¿Dónde se detuvo el dial?_____________________________ ¿Por qué?__________________________________________ PREGUNTA #3: ¿Cuántos grados de rotación hizo el dial?_________________ PREGUNTA #4: ¿En que grado de posición se detuvo el dial?______________ PREGUNTA #5: ¿Qué sucede?______________________________________ PREGUNTA #6: ¿Cuántas vueltas hizo el dial?__________________________ PREGUNTA #7: ¿En que grado de posición se detuvo el dial?______________ PREGUNTA #8: ¿Se repiten las respuestas 6 y 7? PRUEBA N° 4. SI NO MEDIDA DEL TORQUE A 4-STEP TIPO DE PASO. FRECUENCIA (PASOS/SEG) TABLA #1 TORQUE RELATIVO BIPOLAR 4-PASOS (4-STEP) 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 177 PRUEBA N° 5. MEDIDA DEL TORQUE A ONDA Y 8-STEP TIPO DE PASO. FRECUENCIA (PASOS/SEG) TABLA #1 TORQUE RELATIVO BIPOLAR ONDA (WAVE) 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 FRECUENCIA (PASOS/SEG) TABLA #2 TORQUE RELATIVO BIPOLAR 8-PASOS (8-STEP) 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 178 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA: ITEM No: 13 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. E - 179 ANEXO F. SIMULACIONES EN LAB-VIEW ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F -1 SIMULACIONES EN LAB-VIEW PRACTICAS RECOMENDADAS PRAC. 1 DESCRIPCION PAG. GENERADOR 3 ø SINCRONICO F-3 SINCRONISMO Y PARALELO TRANSFORMADOR 3 ø 2 3 4 PRUEBA DE VACIO Y CORTOCIRCUITO. CIRCUITO EQUIVALENTE. MOTOR 3 ø SINCRONICO PRUEBAS CON CARGA Y CURVAS EN “V”. MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN JAULA.DE ARDILLA. ENSAYO CON CARGA F-7 F - 11 F - 15 MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN JAULA DE ARDILLA. 5 ENSAYO EN VACIO Y CON ROTOR BLOQUEADO (RB). CIRCUITO EQUIVALENTE. F - 20 ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F -2 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA SIMULACIÓN EN LAB VIEW PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : GENERADOR 3 ø SINCRONICO. No: 1 SINCRONISMO Y PARALELO. • Dar a conocer una simulación virtual de Sincronismo y Paralelo I. OBJETIVOS de Generadores 3 ø por medio del programa LAB VIEW • Hacer el Preinforme de esta Práctica con la ayuda de la Guía # 11 de Máquinas AC y los manuales de Lab View. • Transferencia de Potencia entre dos sistemas eléctricos. II. PREPARACIÓN Y • Para esta Práctica el alumno debe conocer las condiciones de CONOCIMIENTOS sincronismo y paralelo de un Generador Sincrónico. PREVIOS • Conocer el manejo de Generadores (Alternadores) Trifásicos Sincrónicos. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. III. LISTA DE MAQUINAS • Computador con Software especializado Lab View. 1. Realice el montaje del sistema de acuerdo a la Guía #11 de Máquinas AC “Generador 3ø Sincrónico Sincronismo y Paralelo”. 2. Ejecute el VI desde la librería SINCRONISMO Y PARALELO.llb, instrumento sincronizar VI. 3. Ponga en modo RUN el VI, 4. Lea y comprenda para que sirve cada elemento del panel frontal. 5. Controle la velocidad del Motor hasta que la frecuencia del Generador este entre 59 y 61 Hz, cuando llegue a este valor el indicador mostrará el aviso “Las frecuencias están sincronizadas”. ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F -3 5.1. Al llegar la frecuencia a su valor nominal, la secuencia de fases será muy parecida o en algunos casos igual. Si las luces prenden y apagan al mismo tiempo pero en diferente orden, detenga el VI y arránquelo inmediatamente, vera que se sincronizan. 6. Para que el voltaje del Generador llegue al valor nominal, varíe la corriente de excitación, cuando el valor este entre 218 y 223 V, aparecerá el mensaje de sincronización. 7. Cuando los tres parámetros necesarios para sincronizar el Generador con la red estén listos, aparecerá el mensaje “Todos los parámetros están sincronizados, el Generador puede entrar al sistema”. V. PROCEDIMIENTO 7.1. Para que el Generador ingrese al sistema, haga clic en el interruptor virtual. Con el ingreso del Generador aparecerá un aviso de sincronización y ya no se podrán variar los parámetros del Generador porque el barraje infinito los controlará. 8. Detenga el VI y lleve todos los valores a cero. 8.1. Sin tener sincronizado el Generador ingrese el Generador al sistema. ¿Qué pasa?, vuelva a sincronizar el sistema hasta que haya comprendido el funcionamiento del montaje. • La red impone al Generador conectado a la misma, su valor de tensión y frecuencia; dichos valores no podrán cambiar ni siquiera cuando se modifique la corriente de excitación de los VI. polos o el par motriz del eje de la Máquina. OBSERVACIONES • Cualquier maniobra que pretenda cambiar tensión y frecuencia del Generador en cambio producirá una variación de la Potencia Reactiva y de la Potencia Activa intercambiada entre las Máquinas y la red. VII. IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. • En los cuadros adjuntos se muestra la vista de la pantalla del programa especializado “Lab View”, en el cual se identifica el modelo virtual del programa. VIII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor evaluar la Práctica una vez terminada la misma. ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F -4 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS. ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F -5 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA Lab VIEW ITEM No: 1 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F -6 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA SIMULACIÓN EN LAB VIEW PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : TRANSFORMADOR 3 ø No: 2 PRUEBA DE VACIO Y CORTOCIRCUITO. CIRCUITO EQUIVALENTE. • Dar a conocer una simulación con captura de datos para un Transformador 3 ø por medio del programa LAB VIEW • Hacer el Preinforme de esta Práctica con la ayuda de la Guía # 11 de Máquinas DC y Transformadores y los manuales de Lab View. I y II. PREPARACIÓN Y • Observar y determinar los valores de la corriente a vacío O del factor de potencia cos ϕ o. CONOCIMIENTOS PREVIOS • Medir el valor de la tensión Vcc de corto circuito y del factor de potencia cos ϕ cc. • Elaborar el Circuito Equivalente del Transformador 3 ø. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • Computador con Software especializado Lab View. III. LISTA DE • Tarjeta de adquisición de datos PCI – MIO. MAQUINAS • Bloque conector CB – 68 LP 1. Realice el montaje del sistema de acuerdo a la Guía #11 de Máquinas DC y Transformadores “Transformador 3ø, Prueba de vacío y corto circuito. Circuito Equivalente ”. 2. Ejecute el VI desde la librería TRANSFORMADOR.vi. 3. Lea y comprenda para que sirve cada elemento del panel frontal. 4. Configuración de la tarjeta PCI – MIO con el bloque conector CB – 68 LP. Se van a adquirir los datos de Potencia, Corriente y Voltaje desde el modulo DL 10065. Utilizar conexión V. PROCEDIMIENTO diferencial para las salidas del Vatímetro (+ACH 0 pin 68 y – ACH 8 pin 34) y Amperímetro (+ACH 1 pin 33 y –ACH 9 pin 66), el Voltímetro en conexión referenciada (ACH 2 pin 65 y tierra pin 32). 5. Inicialmente realizar la prueba de circuito abierto (En Vacío) según las Guías de Laboratorio. Cada vez que se tengan listos los datos para registrar haga clic en el interruptor “ADQUISICIÓN”. Cuando haya registrado todos los puntos, puede guardar los en un archivo de texto haciendo clic en el interruptor “ARCHIVO”. Con los datos capturados se calcula FP I. OBJETIVOS ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F -7 (en el arreglo de datos) y Rc y Xm en el Circuito Equivalente. 6. Realice la prueba de corto circuito, según las Guías de Laboratorio ya señaladas y el punto 5 para adquisición de datos. Con esta prueba hallamos el FP de corto circuito (en el arreglo de datos) y para el Circuito Equivalente Req y jXeq. 1. PRUEBA A VACIO DE UN TRANSFORMADOR 3ø. • Dada la influencia directa sobre el valor del flujo en el núcleo, y por lo tanto sobre IO y PO, es necesario medir correctamente la alimentación y controlar el valor de la frecuencia. • Normalmente conviene alimentar del lado de baja tensión, con el objetivo de evitar el empleo de transformadores reductores de tensión y de corriente y por razones de seguridad. Teniendo en cuenta lo anterior se puede elegir la utilización del lado de baja tensión, con conexiones a triangulo y a paralelo. • Los resultados de la prueba a vacío se consideran independientes de la temperatura de la Máquina. VI. OBSERVACIONES 2. PRUEBA EN CORTOCIRCUITO DE TRANSFORMADOR 3ø. • Dado el valor bajo de la potencia Pcc , si los instrumentos presentan un elevado consumo es necesario tener en cuenta dicho consumo. • Entre otras cosas, en consideraciones de equilibrio, el circuito de medición puede ser realizado mediante una simple inserción Aron de los vatímetros mientras que para la medición de la corriente será suficiente un amperímetro puesto sobre el hilo libre para no generar desequilibrios. • Realizar las medidas empezando por los valores elevados de corriente con una cierta rapidez en la relevación, así que también el eventual salto térmico debido a la prueba quede constante para todas las medidas. VII. IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. • En los cuadros adjuntos se muestra la vista de la pantalla del programa especializado “Lab View”, en el cual se identifica el modelo virtual del programa. VIII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor evaluar la Práctica una vez terminada la misma. ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F -8 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS. ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F -9 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA Lab VIEW ITEM No: 2 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F - 10 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA SIMULACIÓN EN LAB VIEW PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : MOTOR 3 ø SINCRONICO. No: 3 PRUEBAS CON CARGA Y CURVAS EN “V”. • Dar a conocer una simulación virtual para un Motor 3ø I. OBJETIVOS Sincrónico por medio del programa LAB VIEW • Hacer el Preinforme de esta Práctica con la ayuda de la Guía # 12 de Máquinas AC y los manuales de Lab View. II. PREPARACIÓN Y • Realizar las pruebas con carga del Motor 3ø Sincrónico. CONOCIMIENTOS PREVIOS • Calcular las curvas en “V “ de los Motores 3ø Sincrónicos. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • Computador con Software especializado Lab View. III. LISTA DE MAQUINAS • Tarjeta de adquisición de datos PCI – MIO. • Bloque conector CB – 68 LP 1. Realice el montaje del sistema de acuerdo a la Guía #12 de Máquinas AC “Motor 3ø Sincrónico, Pruebas con carga y curvas en V”. 2. Ejecute el VI desde la librería CURVAS EN V.vi. 3. Lea y comprenda para que sirve cada elemento del panel frontal. V. PROCEDIMIENTO 4. Ponga en modo “RUN” el VI. 5. Para introducir los datos de If , IA y cos φ, utilice el mouse y el teclado numérico. Cada vez que tenga los 3 datos listos haga clic en el interruptor “ADQUISICIÓN”. A medida que ingresen los datos al sistema, el instrumento los graficará. 6. Finalmente puede guardar los datos de la prueba en un archivo de texto presionando el interruptor “REGISTRO”. • Una característica singular del Motor 3ø Sincrónico consiste en VI. la posibilidad de regular dentro de amplios límites el valor de la OBSERVACIONES corriente absorbida y del Cos φ de absorción, en cualquier ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F - 11 condición de carga, actuando únicamente sobre la corriente de excitación. Es también posible, siempre regulando la excitación, hacer de manera que la absorción se realice con desfases en adelanto, realizando de esta forma un comportamiento capacitivo. • La curva en “V” se refiere a un funcionamiento con par resistente, y por lo tanto potencia de rendimiento constante, prácticamente nulo, es decir, con funcionamiento en vacío. Si el Motor 3ø Sincrónico se frenase con distintos valores de par resistente, se podrían detectar la misma cantidad de curvas en “V” que resultarían más altas a la de vacío y ligeramente corridas hacia la derecha. VII. IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. • En los cuadros adjuntos se muestra la vista de la pantalla del programa especializado “Lab View”, en el cual se identifica el modelo virtual del programa. VIII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor evaluar la Práctica una vez terminada la misma. ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F - 12 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS. ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F - 13 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA Lab VIEW ITEM No: 3 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F - 14 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA SIMULACIÓN EN LAB VIEW PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN JAULA DE ARDILLA. No: 4 1 ENSAYO CON CARGA. • Dar a conocer una simulación con captura de datos para un I. OBJETIVOS Motor 3 ø Sincrónico por medio del programa LAB VIEW. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con la ayuda de la Guía # 5 de Máquinas AC y los manuales de Lab View. II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS PREVIOS • Para esta Práctica el alumno debe tener conocimientos en las características de operación para un Motor Jaula de Ardilla 3 ø. • Conocimiento de valores típicos de las Máquinas Trifásicas. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • Computador con Software especializado Lab View. III. LISTA DE MAQUINAS • Tarjeta de adquisición de datos PCI – MIO. • Bloque conector CB – 68 LP 1. Realice el montaje del sistema de acuerdo a la Guía #5 de Máquinas AC “Motor 3ø de Inducción Jaula de Ardilla, Ensayo con carga”. 2. Ejecute el VI desde la librería Máquina Eléctricas > Prueba con carga.vi. V. PROCEDIMIENTO 3. Configurar las tarjetas de adquisición de datos: PCI – MIO – 16XE – 50. Los siguientes tópicos son recomendaciones que pueden ser tenidas en cuenta por el estudiante, pero pueden cambiar según la disponibilidad de la DAQ. • SC 2345 o Las señales serán adquiridas por medio de un atenuador de tensión referencia SCC-A10, el cual pede recibir dos señales de voltaje para los canales X 1 Tomado de la Tesis Prácticas reales y virtuales por medio de LabVIEW para laboratorios de Ingeniería Eléctrica. Universidad de La Salle, 2003. ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F - 15 y X+8 donde X es un número de 0 a 7. o Si se utilizan canales análogos del 0 al 7 se utilizan los pines 3 (-) y 4 (+), para utilizar los canales X+8 se utilizan los pines 1(-) y 2(+). o Al instalar el módulo de acondicionamiento de señal SCC-A10 se debe tener en cuenta la marcación de anales donde se alojará el módulo; es decir, la tarjeta muestra los dos canales permitidos para ese lugar, por ejemplo: chn 0 y chn 8,chn 1 y chn9, etc. Las salidas del módulo DL 10065 son las boquillas B3,B4 Y B5. o Las salidas del módulo DL 10055 son las boquillas BI y B2. • CB-68LP o Utilizar conexión diferencial para las salidas del vatímetro (+ACH0 pin 68, -ACH8 pin 34) y amperímetro (+ACH 1 pin 33, -ACH9 pin 66), el voltímetro en conexión referenciada (ACH 2 pin 65 y cualquier tierra pin 32, 64,67) para el módulo DL 10065. o Utilizar conexión refenciada para la salida de velocidad (ACH 3 pin 30 y la misma tierra del voltímetro), para la salida del par utilizar conexión diferencial ( +ACH 4 pin 28, -ACH 12 pin 61) para el módulo DL 10055. • Configurar la tarjeta de adquisición de datos: PC-516. o Utilizar conexión diferencial para las salidas del vatímetro (+ACH 0 pin 2, -ACH 4 pin 3) y amperímetro ( +ACH 1 pin 4,-ACH 5 pin 5), el voltímetro en conexión referenciada (ACH 2 pin 6 y tierra pin 1) para el módulo 10065. o Utilizar conexión referenciada para la salida de velocidad (ACH 6 pin 7 y la misma tierra del voltímetro), para la salida del par utilizar conexión diferencial (+ ACH 3 pin 8, -ACH 7 pin 9) para el módulo DL 10055. 4. Observar que el VI se encuentra listo para operar. Leer y comprender para que sirve cada uno de los componentes del panel frontal. 5. Poner en modo RUN el VI. 6. Registrar los datos ( Presionar el interruptor virtual) cada vez que se requiera o cada vez que el instructor de la orden. El VI cuenta con once puntos de registro, se pueden adquirir datos antes de las condiciones nominales y 8 puntos para la carga del módulo DL 1017. 7. Presionar el interruptor virtual para guardar los datos en Excel. (Tener en cuenta en que lugar lo guarda y que la raiz de estos ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F - 16 archivos es *.xls). Al guardar el archivo, el VI estará en condiciones de volver a adquirir datos en el arreglo de indicadores. 8. Analizar los datos y gráficas obtenidos en la prueba. Según instrucciones del profesor se pueden combinar cargas y analizar un nuevo sistema. 9. Detener el VI y NO guardar los cambios. VI. OBSERVACIONES • Tener en cuenta el cálculo de la Z mínima de carga del Generador para no exceder la corriente nominal del mismo. VII. IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. • En los cuadros adjuntos se muestra la vista de la pantalla del programa especializado “Lab View”, en el cual se identifica el modelo virtual del programa. VIII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor evaluar la Práctica una vez terminada la misma. ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F - 17 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS. ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F - 18 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA Lab VIEW ITEM No: 4 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F - 19 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA SIMULACIÓN EN LAB VIEW PRACTICA DE LABORATORIO: TITULO : MOTOR 3 ø DE INDUCCIÓN JAULA DE ARDILLA. 2 No: 5 ENSAYO EN VACIO Y CON ROTOR BLOQUEADO (RB). CIRCUITO EQUIVALENTE. • Dar a conocer una simulación virtual para un Motor 3ø I. OBJETIVOS Sincrónico por medio del programa LAB VIEW. • Hacer el Preinforme de esta Práctica con la ayuda de la Guía # 4 de Máquinas AC y los manuales de Lab View. • Conocer el manejo de Motores Trifásicos de Inducción y las II. PREPARACIÓN Y CONOCIMIENTOS PREVIOS formas para obtener los parámetros básicos, como lo son: el par, la corriente, el cos ø, y valores promedio de estos para dicho tipo de Motores. • Conocimiento de valores típicos de las Máquinas Trifásicas. • Revisar el tema de esta Práctica en la Bibliografía entregada en la Práctica 0. • Computador con Software especializado Lab View. III. LISTA DE MAQUINAS • Tarjeta de adquisición de datos PCI – MIO. • Bloque conector CB – 68 LP PRUEBA N° 1. ENSAYO CON ROTOR BLOQUEADO (RB). 1.Realice el montaje del sistema de acuerdo a la Guía #4 de Máquinas AC “Motor 3ø de Inducción Jaula de Ardilla, Ensayo V. PROCEDIMIENTO en Vacío y con Rotor Bloqueado, Circuito Equivalente”. 2. Ejecute el VI desde la librería Máquina Eléctricas > ROTOR BLOQUEADO.LLB> Prueba con rotor bloqueado.vi. 3. Configurar las tarjetas de adquisición de datos: PCI – MIO – 16XE – 50 y PC – 516. Se deben tener en cuenta las 2 Tomado de la Tesis Prácticas reales y virtuales por medio de LabVIEW para laboratorios de Ingeniería Eléctrica. Universidad de La Salle, 2003. ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F - 20 4. 5. 6. 7. recomendaciones propuestas en la Guía de Lab View #4, debido a que se utilizan las boquillas B3, B4 y B5 del módulo DL 10065, para ambas tarjetas de adquisición de datos. Antes de energizar el Motor es necesario medir con un ohmetro la resistencia del estator R1, se deben medir entre las fases y sacar un promedio para tener una medida más precisa. Este valor se debe ingresar en el controlar antes de comenzar la prueba, o observar la Práctica #1 de Máquinas AC, donde se encuentra la medida de resistencia del estator del Motor Trifásico Jaula de Ardilla. Observar que el VI se encuentre listo para operar. Leer y comprender para que sirve cada uno de los componentes del panel frontal. Tener en cuenta los pasos para la realización de la Práctica y en el momento que de la orden el instructor, presionar el interruptor virtual para adquirir los datos. Si se desean adquirir datos para otra prueba se deben enviar los datos a EXCEL y el estará en capacidad de registrar de nuevo. Analizar los datos y resultados obtenidos de la prueba. Estos datos deben ser tenidos en cuenta para el ensayo en vacío. PRUEBA N° 2. ENSAYO EN VACIO. 1. Realice el montaje del sistema de acuerdo a la Guía #4 de Máquinas AC “Motor 3ø de Inducción Jaula de Ardilla, Ensayo en Vacío y con Rotor Bloqueado, Circuito Equivalente”. 2. Ejecute el VI desde la librería Máquina Eléctricas > Prueba en vacío.vi. 3. Configurar las tarjetas de adquisición de datos: PCI – MIO – 16XE – 50 y PC – 516. Se deben tener en cuenta las recomendaciones propuestas en la Guía de Lab View #4, debido a que se utilizan las boquillas B3, B4 y B5 del módulo DL 10065, para ambas tarjetas de adquisición de datos. 4. Ingresar los valores solicitados en el panel frontal, los cuales fueron adquiridos en las pruebas de carga y rotor bloqueado. 5. Observar que VI se encuentre listo para operar. Leer y comprender para que sirve cada uno de los componentes del panel frontal. 6. Registrar los datos (presionar el interruptor virtual) cada vez que se requiera o cada vez que el instructor de la orden. El VI cuenta con 12 puntos de registro, Se pueden adquirir datos para diferentes voltajes para hallar las perdidas para cada dato. 7. Presionar el interruptor virtual para guardar los datos en Excel. (Tener en cuenta en que lugar lo guarda y que la raíz de estos archivos es *.xls ). Al guardar el archivo, el Vi estará en condiciones de volver a adquirir datos en el arreglo de ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F - 21 indicadores 8. Detener el Vi y NO guardar los cambios. PRUEBA EN VACIO. • La medida de la corriente ha sido confiada a un solo amperímetro, esto es porque el Motor asíncrono por su construcción y funcionamiento, una máquina simétrica en todas las condiciones de carga. PRUEBA CON ROTOR BLOQUEADO. VI. OBSERVACIONES • Funcionando con Rotor Bloqueado, el Motor asíncrono se considera en corto circuito, esto es porque los devanados del estator y del rotor se encuentran en perfecta similitud eléctrica con el primario y el secundario de un transformador estático que funciona en corto circuito. • Es bueno comenzar la prueba con el valor de corriente más elevado en la Máquina con temperatura ambiente. De esta forma, efectuando rápidamente las lecturas, se tiene la certeza que el recalentamiento limitado de los devanados es prácticamente constante para toda la serie de lecturas de corriente de la más elevada a la más reducida, de esta forma no se corre el riesgo de alterar el movimiento de las características, siendo estas ligadas a la resistencia equivalente y por lo tanto a la temperatura. VII. IDENTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA PRACTICA. • En los cuadros adjuntos se muestra la vista de la pantalla del programa especializado “Lab View”, en el cual se identifica el modelo virtual del programa. VIII. EVALUACIÓN DE LA PRACTICA. • En el cuadro anexo de “Evaluación de la Práctica”, se incluye el formato para que el Profesor evaluar la Práctica una vez terminada la misma. ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F - 22 IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS. ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F - 23 EVALUACIÓN DE LA PRACTICA PRACTICA Lab VIEW ITEM No: 5 GRUPO: INTEGRANTES: FECHA: NOTA NOTA PARCIAL TOTAL (2) DESCRIPCION 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 . . PREINFORME SUSTENTACIÓN ¿Cuál es el Esquema de Conexiones de la Práctica? ¿Cuál es el Procedimiento para efectuar la Práctica? Cuestionario de autoevaluación (1) 3.0 DESEMPEÑO DURANTE LA PRÁCTICA 4.0 INFORME DE LA PRACTICA NOTA DE LA PRACTICA NOTAS (1) Para los items 2.3 en adelante, el Profesor puede formular preguntas para evaluar sobre la Práctica. (2) Los porcentajes de peso de cada ITEM, se debe definir con el Profesor en la Práctica 0 ______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. F - 24 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA ANEXO G. FORMULAS, SÍMBOLOS, NOMENCLATURA Y CURVAS TIPICAS _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. G-1 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA FORMULAS, SÍMBOLOS, NOMENCLATURA Y CURVAS TIPICAS DESCRIPCIÓN PAG. FORMULAS. G-3 SÍMBOLOS Y NOMENCLATURA. G-9 CURVAS TIPICAS. G - 10 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. G-2 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Formulas Utilizadas en las Prácticas Máquinas de Corriente Directa y Transformadores Práctica 1 R= V I Rais MΩ = Vterminales MΩ Pot ( KVA) + 100 Práctica 2 Ea = VT − I a Ra E I E I τind = a a = a a ω 2πNm Práctica 3 Ea = VT − I A ( Ra + Rs ) EI EI τind = a a = a a ω 2πNm Práctica 4 Pin = VL I L = Pf + Pm IL = Ia + I f • Pérdidas en el campo • Pérdidas cobre inducido Pcuf = Vn I f Pcua = I a Ra 75 o C 2 • [ ( Ra 75 o C = Ra TA 1 + 0.04 75o − Ta )] Pérdidas por escobillas PS = 2I a Escobillas en carbón / grafito PS = 0.6I a Escobilla metálicas • Pérdidas adicionales • Rendimiento convencional Padd = 0.5%Vn I a PT = Pm + Pf + Pcua + Pcuf + PS + Padd P η =1 − T Pin _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. G-3 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Práctica 7 • Pérdidas mecánicas • Pérdidas en el hierro Pm = Pfe = • Pérdidas por efecto Joule [ Pinducido = Ra 75o C I ind • ] Ra 75 ºC = RaTa 1 + 0.004(75o − Ta ) I inducido = I 2 + I exc 2 Pérdidas eléctricas PS = 2 I a Escobillas en carbón / grafito PS = 0.6 I a Escobillas metálicas • Pérdidas por excitación • Pérdidas adicionales • Rendimiento convencional Pe = Vn I exc Padd = 0.5% Pout = 0.005V2 I 3 PT = Pin + Pfe + Pind + PS + Pe + Padd PT η = 1− PT + POUT Práctica 9 • Resistencia R= • V I Rm = Rx1 + Rx 2 + ....... + Rxn n Relación de transformación Kf = VAT VBT K fm = K f 1 + K f 2 + ....... + K fn n Práctica 11 • Vacío ( AL1 + AL 2 + AL3 ) 3 P COS ϕO = o 3Vo I o Po = Wa + WB ALC = _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. G-4 UNIVERSIDAD DE LA SALLE • FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Corto - circuito Pcc = W a + WB COS ϕcc = Pcc 3Vcc I cc Práctica 12 VR = Vso + Vsh ∆Vs = Vso Vso _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. G-5 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Máquinas de Corriente Alterna Práctica 1 • Resistencia general VDC R1 AC = R1 DC 1.25 I DC R + RV + Rw R fasemedi = U 3 RDC = • Resistencia de Rotor Devanado V DC I DC R + RK + RM ) R fasemedAi = L 3 Rotor • R fase = 0.5 Resistencia de aislamiento RaisMΩ = Vterminales P( KVA) + 100 Práctica 2 COS ϕ = Pin Va I a Práctica 3 COS ϕ = η= Pin Vn I a Pr = PT Pin S= 2πn Torque( Nm) 60 ns − n ns Práctica 4 • Vacío Io 3 Po = Wa + WB I of = COS ϕo = x +1 2 x2 − x + 1 _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. G-6 UNIVERSIDAD DE LA SALLE X= WA WB Pm + Pf = PO − 3Ra + I of • FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA 2 Corto - circuito Pcc = W a + WB COS ϕcc = X= x +1 2 x 2 − x +1 WA WB Práctica 5 COS ϕ = η= Pin Vn I a Pr = PT Pin S= 2πn Torque( Nm) 60 ns − n ns Práctica 6 Pin = VL I L = Pf + Pm IL = Ia + I f • Pérdidas en el campo • Pérdidas cobre inducido Pcuf = Vn I f Pcua = I a Ra 75 o C 2 • [ ( Ra 75 o C = Ra TA 1 + 0.04 75o − Ta )] Pérdidas por escobillas PS = 2I a Escobillas en carbón/grafito PS = 0.6I a Escobilla metálicas • Pérdidas adicionales • Rendimiento convencional Padd = 0.5%Vn I a PT = Pm + Pf + Pcua + Pcuf + PS + Padd P η =1 − T Pin _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. G-7 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Práctica 7 • Vacío Io 3 Po = Wa + WB I of = x +1 COS ϕo = 2 x − x +1 Pm + Pf = PO − 3Ra + I of • X= 2 WA WB 2 Corto – circuito Pcc = W a + WB COS ϕcc = x +1 2 x 2 − x +1 X= WA WB Práctica 8 COS ϕ = η= Pin Vn I a PT Pin Pr = S= 2πn Torque( Nm) 60 ns − n ns Práctica 10 COS ϕ = P 3V I _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. G-8 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Símbolos y Nomenclatura DC AC 1φ 3φ I V Ω R L C η P kVA kW kV Ec τind Nm A V W Ra Rse Cos ϕ Pin Pf e Pcuf Pcua Ps Padd PT Kf Po Pcc ∆ s n ns Pr = Pout Pin τ Corriente Continua Corriente Alterna Monofásico Trifásico Corriente Voltaje Ohmios Resistencia Inductancia Capacitancía Eficiencia Potencia Activa Kilovoltio amperios Kilowatio Kilovoltio Voltaje de Armadura Par Inducido Newton Metro Amperios Voltios Watios Resistencia de Armadura Resistencia de Serie Factor de Potencia Perdidas Mecánicas Perdidas en el Hierro Perdidas por efecto Joule en el devanado del campo Perdida por inducción Perdidas Eléctricas Perdidas Adicionales Perdidas Totales Relación de transformación de fase Potencia en vacío Potencia en corto circuito Variación Deslizamiento Velocidad Velocidad Sincrónica Potencia de Salida Potencia de Entrada Par _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. G-9 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA CURVAS TIPICAS MAQUINAS DE CORRIENTE DIRECTA Práctica 2 a ind Práctica 3 ind in Práctica 4 Pin PF Vmin VN VL in a _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. G - 10 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Práctica 5 Vo n = Kte Práctica 6 Vs exc V= V n + sV V= V n V= V n Vo V o - 2V n exc 2N c c N Práctica 7 2N Práctica 8 Vs exc Vo Vo - V2 n exc 2N c N _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. G - 11 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Práctica 11 Vs VR Vs Vs H Cos = 1 (Resist.) s _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. G - 12 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA Práctica 3 Cos Pn Pr Pn Pr a Pn Pr Pn Pr Práctica 5 Cos Pn Pr Pn a Pn Pr Pn _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. G - 13 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Práctica 6 Pin PF Pm Y2 Vmin VN in a Práctica 8 Cos Pr Pr a Pr Pn Pr Práctica 9 Vn I exc i cc exc i _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. G - 14 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Práctica 10 cc I Cos =0,8 Ret. Cos =1 I In c Práctica 12 100% a I 80% f I Cos 1 I f _______________________________________________________________________________ JORGE PALACIO A. JUAN CARLOS RICO G. G - 15
