Alternador Con Carga

May 26, 2018 | Author: Jordam Heber Collao | Category: Electric Power, Electric Current, Inductor, Quantity, Power (Physics)


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1Laboratorio   Alternador con carga    Objetivos     1.‐ Determinar las características de regulación de voltaje del alternador con carga  resistiva, capacitiva e inductiva     2.‐ Observar el efecto de cargas desbalanceadas en el voltaje de salida     Exposición    El voltaje de salida de un alternador depende básicamente del flujo total que se tenga  en el entrehierro. Cuando está en vacío, este flujo se establece y determina  exclusivamente mediante la excitación de campo dc    Sin embargo, cuando se tiene carga, el flujo en el entrehierro queda determinado por  los amperes‐vueltas del rotor y los amperes‐vueltas del estator. Estos últimos pueden  sumarse y oponerse a la FMM (fuerza magnetomotriz) del rotor, dependiendo del  factor de potencia de la carga. Los factores de potencia adelantados magnetizan el  rotor mientras los atrasados lo desmagnetizan.    Puesto que la fuerza magnetomotriz del estator tiene un efecto tan importante en el  flujo magnético, la regulación de voltaje de los alternadores es bastante mala y la  corriente de campo dc se debe regular continuamente para mantener un voltaje  constante en condiciones de carga variables.  Si una fase de un alternador trifásico tiene una carga grande, en su voltaje se reducirá  debido a la perdidas por IR e IXL, en el devanado del estator. Esta caída de voltaje no se  puede compensar modificando la corriente de campo de dc, debido a que los voltajes  de las otras dos fases también variaran. Por consiguiente, es esencial que los  alternadores trifásicos no tengan cargas que estén muy desbalanceadas.    Instrumentos y Equipos.    Modulo de motor/generados sincrónico          EMS 8249‐2  Modulo de motor/generador de DC           EMS 8219‐2  Modulo de Resistencia             EMS 8319‐2  Modulo de Inductancia             EMS 8328‐2  Modulo de Capacitancia             EMS 8338‐2  Modulo de fuente de alimentación (0‐220v DC , 220v DC)     EMS 8829‐2  Modulo de medición de AC (0,25A)           EMS 8428‐2  Modulo de medición de AC (500/500/500v)        EMS 8429‐2  Modulo de medición de DC (1.5 A)           EMS 8419‐2  Tacómetro de mano                         EMS 8920  Cables de conexión               EMS 8941  Banda                  EMS 8942   El rotor del  alternador esta conectado a la salida variable de 0‐220v c‐d de la fuente de  alimentación. Mida y anote I1 e I2 de plena carga   I1___________ Ac‐a   I2___________A c‐d    c) Abra los interruptores de las 3 resistencias de carga.‐  a) Conecte la fuente de alimentación y. el devanado del motor en derivación de c‐d se conecta  a la salida fija de 220v c‐d de la fuente de alimentación.    2. fijándose en el tacómetro de mano.‐ Conecte el circuito que se encuentra en la figura 57. e I2.    c) Ajuste cada sección de resistencia a un valor de 1100 ohms. si fuera necesario. fuente de alimentación y medición. motor/generador sincrono.1.    í % ó 100      _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ______________________________________________=___________________%      . motor/generador de c‐d. terminales 7 y N. ajuste  el reóstato del motor de c‐d para una velocidad de 1500 rpm.‐  a) Acople el motor al alternador mediante la banda     b) ajuste el reóstato de campo del motor c‐d a su posición extrema haciendo girar su  perilla de control en el sentido de las manecillas del reloj (para resistencia minima). mida y anote E1. terminales 8 y N. Observe que la carga resistiva  balanceada esta conectada en estrella a la salida trifásica del alternador. usando los módulos EMS de  motor/generador sincrono.  E1=___________ V c‐a     I2___________ A c‐d    d) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación  e) Calcule la regulación del alternador con carga resistiva.    3.    Nota: ¡Esta velocidad se debe mantener constante durante el resto de este  Experimento de Laboratorio!    b) Cierre  el interruptor “S” y ajuste la excitación de c‐d del alternador hasta que el  voltaje de la salida E1= 380v c‐a.2 Procedimientos   Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes! ¡No  haga ninguna conexión cuando la fuente este conectada! ¡La fuente debe ser  desconectada después de hacer cada medición!    1.  resistencia. Recuerde que debe comprobar la velocidad del motor y  ajustarla a 1500 rpm. para que el alternador trabaje  en vacío.  ¿Cómo influye la fuerza magnetomotriz del estator en la  del rotor? ¿Magnetiza el rotor o lo desmagnetiza?       ___________________________________________________________________      .    I1_____________ A c‐a        I2____________ A c‐d     d) Mida y anote los valores de E1 e I2 en vacío.          f) Calcule la regulación del alternador con carga inductiva.‐ a) Reemplace la carga resistiva con una inductiva. De 1100 ohms.    c) Repita el Procedimiento 3 y anote los valores a plena carga de I1 e I2. utilizando el modulo de  inductancia EMS.3   4.    b) Ajuste cada sección de inductancia a una reactancia Xr.    _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ________________________________________=_________________________%    g) Con una carga inductiva.    E1=_____________ V c‐a     I2=________________A c‐d    e) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.     b) Ajuste la excitación de c‐d del alternador.  c) Repita el Procedimiento 3 y anote el valor de I1 e I2  a plena carga.    f) Calcule la regulación del alternador con carga capacitiva  _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _________________________________________=________________________%    g) Con carga capacitiva.4 5.  I1=______________ A c‐a.    b) Ajuste cada sección de capacitancia a una reactancia Xc de 1100 ohms.‐  a) Sustituya la carga inductiva con una capacitiva.  _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ____________________________________________________________________      . hasta que el voltaje de salida E1= 380v c‐a    c) Aumente la carga capacitiva colocando una reactancia adicional de 2200 ohms en  paralelo con cada una de las secciones de 4400 ohms. e I2  E1=_____________   I2= _______________ A c‐d    e) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. ¿Cómo influye la fuerza magnetomotriz del estator en la del  rotor? ¿Magnetiza o desmagnetiza el  motor?___________________________________    6.‐ a) Con una carga de reactancia capacitiva de 4400 ohms por fase. y observe lo que sucede.       I2=______________A c‐d    d) Mida y anote los valores en vació de E1. conecte la fuente  de alimentación y ajuste la velocidad del motor a 1500 rpm. utilizando el modulo EMS de  capacitancia. ‐ conecte el circuito que se ilustra en la figura 57. colocando una reactancia adicional de  300 ohms conectada a través de cada sección.    e) Ajuste la excitación de c‐d del alternador hasta que el voltaje aplicado a la carga de  2200 ohms.  _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ____________________________________________________________________    e) reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación         f) Explique el fenómeno que acaba de observar  _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ____________________________________________________________________  _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ____________________________________________________________________    7. E1.  E2=____________ V c‐a     E3=____________V c‐a  . y observe lo que sucede.    b) Conecte la fuente de alimentación y ajuste el reóstato del motor de c‐d para una  velocidad de 1500 rpm.5     d) Aumente la carga capacitiva mas todavía.2. Observe que solo hay una carga  entre dos fases del alternador. Mida y anote los otros dos volantes entre fases E2  y E3. sea igual a 380v  c‐a.     h) ¿Basta una sola carga para producir desequilibrio? _______________________  __________________________________________________________________  .6   d) desconecte la fuente de alimentación sin tocar ninguno de los controles variables.    e) Vuelva a conectar los tres voltímetros c‐a de tal manera que midan los voltajes a  través de cada uno de los tres devanados del estator.    E1 a 4 =___________________ V c‐a  E2 a 5 =___________________ V c‐a  E3 a 6 =___________________ V c‐a    g) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. Mida y anote los voltajes a través de cada  devanado del alternador.    f) conecte la fuente de alimentación.   _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ______________________________________________________________    . disipa más calor con una carga de un  factor de potencia bajo (atrasado) que con una carga de factor de potencia elevado.  _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ __________________________________________________________________    4.  _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ __________________________________________________________________    3.  _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ __________________________________________________________________      2. incluso aquellos cuyas  cargas estén balanceadas.‐ Si en la fábrica de un cliente de la compañía de luz y fuerza se conecta una carga  monofásica grande a una línea trifásica de potencia. todos los demás usuarios que  utilicen esa línea tendrán una potencia trifásica desequilibrada.  Explique por que. Explique por que.‐ ¿Es peligroso conectar un alternador a una línea de transmisión larga.‐  El rotor de un alternador a potencia nominal. si la línea se  comporta como un capacitor? Explique por que.7 Prueba de Conocimientos    1.‐ Explique porque el voltaje de  salida del alternador aumenta con carga capacitiva.
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