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Laboratorio De Maquinas 1; grupo 1; subgrupo 1; octubre de 2016. Universidad Tecnológica De Pereira. 
 
 
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA 
INGENIERÍA ELÉCTRICA LABORATORIO DE MÁQUINAS I 
 
PRÁCTICA 7 
OPERACIÓN EN PARALELO DE GENERADORES SÍNCRONOS 
(PARTE 2). 
Autor 1: Erika Yuliana García Restrepo, Autor 2: Vanessa Londoño Marín, Autor 3: Juan Manuel Flórez Betancourt, 
Autor 4: Oscar Andrés Bedoya Perea 
Grupo 1 
Subgrupo 1 
Pereira, octubre 19 de 2016 
 
Risaralda, Universidad Tecnológica de Pereira, Pereira, Colombia 
 
OBJETIVO 
 
Comprobar cómo se realiza control de frecuencia y 
potencia en sistema eléctrico (control primario). 
 
Resumen— Durante el desarrollo de esta práctica y 
mediante la utilización del módulo LabVolt se 
determinaran las características de operación en 
paralelo de generadores síncronos. Inicialmente se 
sincronizarán los generadores para posteriormente 
conectarlos en paralelo; luego se llevaran ambos 
generadores a su operación nominal ( 
60 Hz ,208 V ¿ ), para que, a estas condiciones 
conectar la carga. La carga consiste en un arreglo 
balanceado de capacitancia y resistencia en serie 
mediante una conexión en estrella ( 
15,6 uF , 417.3 Ω ). Con la carga conectada se 
hará control en ambas máquinas para lograr que: 
✓ La potencia activa generada sea igual en cada 
generador 
✓ La potencia activa de un generador sea 2/ 3 . 
✓ La potencia reactiva generada sea igual en cada 
generador 
✓ La potencia reactiva de un generador sea 
1/ 3 . 
Palabras clave— máquina síncrona, generador, 
Lavolt, tensión, frecuencia, control, conexión 
paralelo, curva característica, pendiente, frecuencia 
de vacío, tensión de vacío, punto de operación. 
 
I. INTRODUCCIÓN 
Para la conexión de generadores en paralelo se debe 
cumplir que ambos generadores deben tener la misma 
magnitud de tensión, desfase, frecuencia y secuencia. 
Para la realización de la práctica 7 del Laboratorio de 
máquinas Eléctricas II (OPERACIÓN EN 
PARALELO DE GENERADORES SÍNCRONOS 
(PARTE 2)), después de haber sincronizado los 
generadores se conectará una carga balanceada en 
estrella con el fin de hacer un posterior análisis sobre 
el control que se puede hacer en estas topologías. Se 
determinará que para hacer un control de potencia 
activa entregada al sistema de debe variar la 
frecuencia de vacío de los generadores, de igual 
forma, para hacer un control de potencia reactiva 
entregada a la carga se debe modificar la tensión de 
vacío de los generadores. 
II. CONTENIDO 
Para iniciar con la práctica correspondiente se empezó 
por conectar el circuito mostrado en la figura 1, 
teniendo especial atención de que los interruptores 
sw 1 , sw2 y sw 3 estuviesen abiertos. 
 
Figura 1: conexión de generadores en paralelo 
Inicialmente se llevó el generador 1 a condiciones 
nominales ( 208 V ,60 Hz ¿ y luego el generador 
dos a la misma condición. 
Antes de conectar los generadores en paralelo se 
verificó que ambos generadores estuvieran 
sincronizados. Para que dos generadores estén 
sincronizados se debe cumplir que tanto la frecuencia, 
como la secuencia, la tensión y el desfase de ambas 
máquinas sean iguales. 
 
 
 
 
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Laboratorio De Maquinas 1; grupo 1; subgrupo 1; octubre de 2016. Universidad Tecnológica De Pereira. 
 
 
El módulo de sincronizador (mostrado en la figura 1) 
presente en el laboratorio, se basa en la configuración 
de las tres lámparas para determinar el sincronismo de 
los generadores; dicho método establece que: 
• Los generadores están sincronizados si las tres 
lámparas están apagadas 
• Cuando la secuencia de un generador es distinta, 
una de las lámparas no enciende. 
• Cuando lo único que se cumple para ambos 
generadores es que la magnitud de sus fases es 
igual, las lámparas se ven prender y apagar a 
diferente tiempo e intensidad. 
 
 Generador 1 Generador 2 
Tensión [V] 211,300 211,100 
Corriente [A] 0,036 0,035 
P [W] 1,708 -1,289 
Q [var] 1,631 0,662 
Frecuencia [Hz] 60,830 60,830 
 
Tabla 1: condiciones de los generadores justo después 
de la conexión de ellos. 
Nota: 
La tensión tomada es la tensión de línea a línea 
• Cuando solo la secuencia y la magnitud son 
iguales para ambos generadores, las lámparas se 
ven encender y apagar con la misma intensidad. 
• Cuando no se cumple el desfase, las lámparas 
iluminan con igual intensidad. 
Cuando finalmente se pudo sincronizar los 
generadores se tomaron las lecturas de potencias, 
corrientes, tensiones y velocidades de los 
generadores; para ello se conectaron las sondas entre 
los generadores de tal forma que se tomaran los datos 
de tensión y corriente tal y como se muestra en la 
figura 2. 
 
Figura 2: conexión de las sondas para la toma de 
datos. 
Los datos hallados mediante el software del Labvolt 
• ¿las corrientes en los generadores son cero? 
Las corrientes en los generadores no son cero ya que 
los cables con los cuales se hizo la conexión 
presentan una pequeña oposición al paso de la 
corriente (resistencia) que es suplida por el generador; 
además también se presentan pérdidas en los aparados 
usados para la práctica. 
• ¿Por qué algún generador está entregando 
potencia activa?, ¿esto es debido a? 
En el momento en que los generadores están 
conectados en paralelo (sin carga) uno de ellos se va a 
comportar como generador y el otro como 
consumidor; esto se puede notar haciendo un análisis 
a la potencia del sistema; por ejemplo, el generador 1 
está entregando una potencia activa de 1.708W 
mientras que el generador 2 consume 1.289W . 
Es preciso decir que la potencia entregada por un 
generador no es exactamente la consumida por el otro 
debido ya que hay pérdidas de potencia en el sistema. 
Después de conectados los generadores se cerró el 
interruptor sw 3 para conectar la carga. La carga 
instalada en el sistema fue un arreglo balanceado que 
constaba de un capacitor ( 15,6 uF ¿ y una 
para este estado del sistema se muestran en la imagen 
1. 
resistencia 
417.3 Ω 
¿ 
promedio ¿ en serie 
 
 
Imagen 1: condiciones de los generadores justo 
cuando se conectan en paralelo. 
Para presentar con una mayor claridad los datos 
obtenidos se crea la tabla 1 
conectados en estrella. Las lecturas de potencias, 
corrientes, tensiones y velocidades de los generadores 
arrojados por el programa del Labvolt se muestran en 
la imagen 2. En la tabla 2 se muestra claramente los 
valores mostrados en la imagen 2. 
Nota: 
Ya que la carga y la fuente de alimentación son 
balanceadas, se procederá a tomas la tensión y 
corriente de una sola fase. 
 
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Imag 
en 2: condiciones de los generadores justo cuando se 
conecta la carga. 
 
 
Generador 1 
Generador 
2 
Tensión [V] 208,300 208,100 
Corriente [A] 0,068 0,207 
P [W] 13,610 42,240 
Q [var] -0,564 8,103 
Frecuencia [Hz] 59,650 59,650 
Tabla 2: condiciones de los generadores justo cuando 
se conectan los generadores en paralelo 
❖ ¿Qué sucedió con la tensión y la frecuencia en 
este momento? 
Como se puede observar tanto la tensión como la 
frecuencia para ambos generadores permanece 
aproximadamente igual; siempre y cuando estén 
conectados en paralelo. Cuando se conecta la carga se 
presenta una disminución en la tensión y en la 
frecuencia en igual magnitud tanto en el generador 1 
como en el generador 2. 
Ya con la carga conectada se llevó el sistema a 
frecuencia nominal y tensión nominal, variando el 
primo-motor y la corriente de excitación de cada 
generador. Las condiciones del sistema hallados para 
esteinstante se muestran en la imagen 3. En la tabla 3 
se muestra claramente los valores mostrados en la 
imagen 3. 
Imag 
en 3: condiciones de los generadores justo cuando se 
conecta la carga y se llevan los generadores a su 
condición nominal. 
 
 Generador 1 Generador 2 
Tensión [V] 209,400 209,100 
Corriente [A] 0,140 0,139 
P [W] 28,370 28,000 
Q [var] 1,681 5,425 
Frecuencia [Hz] 60,070 60,070 
Tabla 3: condiciones de los generadores justo cuando 
se conecta la carga y se llevan los generadores a su 
condición nominal. 
❖ ¿los dos generadores están entregando la misma 
potencia activa? 
Los generadores están entregando aproximadamente 
la misma potencia activa; este comportamiento es 
debido a que los generadores aunque no entregan la 
misma tensión, corriente o potencia debido al 
desgaste de los mismos, ambos son de la misma 
denominación; por lo que la potencia activa 
demandada por la carga es suplida en igual cantidad 
por los dos generadores. 
❖ ¿los dos generadores están entregando la misma 
potencia reactiva? 
Los generadores en este punto no entregan la misma 
potencia reactiva, por lo cual se procede a hacer el 
control necesario para que la potencia reactiva 
entregada por ambos generadores sea igual. Los 
valores obtenidos en dicho punto de operación del 
sistema se muestran en la imagen 4, y para un mejor 
estudio en la tabla 4. 
 
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P [W] 33,220 22,200 
Q [var] 2,156 5,373 
Frecuencia [Hz] 59,610 59,610 
 
 
 
 
 
 
 
 
Im 
agen 4: condiciones de los generadores cuando 
entregan igual potencia reactiva. 
Tabla 5: condiciones de los generadores cuando uno 
de ellos entrega 2/ 3 de la potencia activa. 
Para el mismo sistema y haciendo el control necesario 
se llevó el sistema al punto de operación en el que 
uno de los generadores aporte 1/ 3 de la potencia 
reactiva demandada por la carga. Para este nuevo 
punto de operación las condiciones del sistema 
halladas se muestran en la imagen 6 y de una forma 
más clara en la tabla 6 
 
 Generador 
1 
Generador 2 
Tensión [V] 211,100 210,700 
Corriente [A] 0,053 0,235 
P [W] 8,818 48,900 
Q [var] 3,972 3,569 
Frecuencia [Hz] 62,280 62,270 
Tabla 4: condiciones de los generadores cuando 
entregan igual potencia reactiva. 
Como es de notar en los datos obtenidos, para que 
ambos generadores entreguen igual potencia reactiva 
fue necesario elevar la tensión de excitación de los 
generadores ya que es con dicha excitación que se 
controla la potencia reactiva inyectada al sistema. 
Haciendo el control necesario se llevó el sistema al 
punto de operación en el que uno de los generadores 
entregue 2/ 3 de la potencia activa. Para este 
punto de operación las condiciones del sistema 
halladas se muestran en la imagen 5 y de una forma 
más clara en la tabla 5 
 
 
Image 
n 5: condiciones de los generadores cuando uno de 
ellos entrega 2/ 3 de la potencia activa. 
 
 
 
 
Imagen 6: condiciones de los generadores cuando uno 
de ellos consume 1/ 3 de la potencia reactiva. 
 
 Generador 1 Generador 2 
Tensión [V] 207,600 207,300 
Corriente [A] 0,167 0,120 
P [W] 32,260 23,120 
Q [var] 1,761 5,852 
Frecuencia [Hz] 59,650 59,650 
Tabla 6: condiciones de los generadores cuando uno 
de ellos consume 1/ 3 de la potencia reactiva. 
Cuando se abren todos los interruptores del circuito 1, 
la respuesta mostrada por el software del Labvolt se 
muestra en la imagen 7, y de una mejor forma en la 
tabla 7 
 
 Generador 1 Generador 2 
Tensión [V] 207,600 207,300 
Corriente [A] 0,166 0,116 
 
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150 
140 
130 
120 
110 
100 
0 10 20 30 40 50 60 70 
Potencia reactiva [var] 
 
 
 
 
 
Imagen 7: condiciones de los generadores después de 
operar con carga se abren todos los circuitos. 
 
 Generador 1 Generador 2 
Tensión [V] 217,400 210,300 
Corriente [A] 0,033 0,033 
P [W] 6,155 0,182 
Q [var] -3,099 6,516 
Frecuencia [Hz] 63,580 63,550 
Tabla 7: condiciones de los generadores después de 
operar con carga se abren todos los circuitos. 
Según los datos mostrados en la tabla 7, se puede 
observar que las tensiones de ambos generadores 
varían significativamente, siendo ahora de distintos 
valores, en este caso la frecuencia del sistema 
también aumenta. 
Según la práctica 1, OPERACIÓN EN PARALELO 
DE GENERADORES SÍNCRONOS (PARTE 1), se 
tiene que las curvas características del generador 1 
son las mostradas en la figura 3 y figura 4, mientras 
que las curvas características del generador 2 se 
muestran en la figura 5 y 6: 
60.5 
60 
59.5 
59 
58.5 
58 
0 5 10 15 20 25 30 
Potencia activa [W] 
 
Figura 3: curva frecuencia vs potencia activa para el 
generador 1. 
Figura 4: curva tensión vs potencia reactiva para el 
generador 1. 
Como es de notarse en la figura 3, la frecuencia de 
vacío para el generador 1 se presenta en 
60 .08 Hz , mientras que la figura 4 arroja un 
valor de tensión línea neutro de 116.63 V lo 
que equivale a decir que el punto de cruce por el eje 
de la tensión (tensión de vacío) se da cuando hay una 
tensión línea a línea de 202V . 
61 
60 
59 
58 
57 
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 
Potencia activa [W] 
 
Figura 5: curva frecuencia vs potencia activa para el 
generador 2. 
135 
130 
125 
120 
115 
110 
0 10 20 30 40 50 60 70 
Potencia reactiva [Var] 
 
Figura 6: curva tensión vs potencia reactiva para el 
generador 2. 
Al igual que para el generador 1, a partir de las curvas 
de las figuras 5 y 6 se puede concluir que el punto de 
operación en vacío se da cuando la frecuencia es 
60,13 Hz y la tensión linea a línea es 
205,12V . 
Si se comparan los valores obtenidos d las figuras 3 
a6 con los datos hallaos en la tabla 1 (cuando los 
generadores estaban en vacío) se puede concluir que 
el punto de operación en vacío es aproximadamente el 
 
 
 
 
f(x) = − 0.04 x + 60.08 
 
f(x) = 0.34 x + 116.63 
 
f(x) = − 0.05 x + 60.13 
 
f(x) = 0.22 x + 118.42 
Fr
e
cu
e
n
ci
a
 [
H
z]
 
Te
n
si
ó
n
 [
V
] 
Fr
e
cu
e
n
ci
a 
[H
z]
 
Te
n
si
ó
n
 [V
] 
 
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mismo; los valores no son exactos debido a desgastes 
de la máquina, errores al momento de las tomas de 
datos; además los valores hallados en la práctica 1 
fueron tomados hace aproximadamente dos meses 
atrás, por lo que las máquinas han sido usadas 
innumerables veces. 
La curva característica de frecuencia vs p. activa para 
dos generadores conectados en paralelo se muestra en 
la imagen 8. Para esta gráfica, la magnitud de las 
pendientes de las rectas que representan cada 
generados es igual, esto debido a que los generadores 
usados en la práctica son de la misma referencia. 
 
Imagen 8: curva característica de frecuencia vs 
potencia activa para dos generadores conectados en 
paralelo 
Para el caso en que f 01=f 02=60 Hz y ambos 
generadores se encuentren a condiciones nominales, 
el cruce de las rectas que representan a los 
generadores se da justo sobre el eje de la frecuencia. 
Ya que ambos generadores son de la misma 
referencia, la magnitud de la pendiente de la curva 
que representa a cada uno de ellos es 
aproximadamente igual; en consecuencia, para 
cualquier valor de frecuencia de operación, los 
generadores se repartirán en iguales partes la potencia 
entregada al sistema; muestra de ello se puede ver en 
la tabla 3, en donde para las condiciones nominales 
del sistema y la conexión de la carga, la potencia 
activa entregada por cada uno de los generadores es 
igual. 
Para hacer que unode los generadores aportara 
2/ 3 de la potencia activa demandada por la carga 
se hizo un control en ambos generadores mediante el 
cambio de la frecuencia de vacío; la frecuencia de 
operación para lograr esta condición fue de 
aproximadamente 59,61 Hz . Este caso se 
muestra en la tabla 5. 
En la imagen 9 se muestran las rectas características 
en un plano tensión vs P. reactiva, para esta gráfica 
como para la mostrada en la imagen 8 la magnitud de 
las pendientes de ambas rectas son iguales dibido a 
que ambos generadores son de la misma referencia. 
I 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
magen 9: curva característica de tensión vs potencia 
reactiva para dos generadores conectados en paralelo 
Cuando ambos generadores están a condiciones 
nominales el cruce de las rectas se da en un punto 
diferente al del eje de las abscisas, para hacer que la P. 
reactiva entregada por cada generador sea la mitad de 
la potencia demandada por la carga, se debe hacer un 
control en ambos generadores para que las rectas 
cambien el cruce por el eje de las abscisas (la 
pendiente de dichas rectas nunca va a cambiar ya que 
esta es propia de cada generador); para que se 
presentara este caso (en que ambos generadores 
aporten la misma potencia reactiva al sistema) se 
logró llevando el sistema a una tensión de operación 
de aproximadamente 211 V tal y como se 
muestra en la tabla 4. 
De igual forma se hizo un control en ambos 
generadores, cambiando la tensión de vacío de cada 
uno de ellos, para hacer que uno de los generadores 
aportara 1/ 3 de la potencia reactiva demandada 
por la carga; la tensión de operación para este caso 
fue de aproximadamente 207,3 V . Este caso se 
muestra en la tabla 6. 
III. CONCLUSIONES 
 
1- Se pudo observar que para un sistema en el que 
se encuentran dos generadores conectados en 
paralelo, cuando se cambiaba la resistencia 
interna o la velocidad de algún generador el otro 
responde de igual manera cambiando sus valores 
de frecuencia y tensión. 
2- Cuando los generadores operan en condiciones 
nominales, la potencia activa entregada por cada 
generador al sistema es la mitad de la demandada 
por la carga. 
 
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3- La pendiente de la recta que representa a un 
generador en específico nunca cambia ya que 
dicha recta depende del generador como tal. 
4- Para hacer un control en potencia activa se debe 
variar la frecuencia de vacío de uno o ambos 
generadores. 
5- Para hacer un control en potencia reactiva se 
debe variar la tensión de vacío de uno o ambos 
generadores. 
6- Para la conexión de generadores en paralelo se 
debe tener en cuenta que ambos generadores 
deben tener igual frecuencia de operación, igual 
tensión, secuencia y desfase. En el análisis de las 
tres bombillas para la conexión de generadores, 
este caso se presenta cuando las tres bombillas 
están apagadas. 
7- Es importante entender la conexión, el 
funcionamiento y los cuidados que se deben tener 
para la conexión de generadores en paralelo, 
puesto que este tipo de topologías se presentan 
tanto en sistemas pequeños de potencia como en 
los más robustos. Una mala conexión o descuidar 
las condiciones de los generadores conectados en 
paralelo, puede llevar a que el sistema se 
revolucione o halla una sobre tensión en el 
sistema que puede ocasionar en los aparatos 
daños irreparables. 
 
 
IV. RECOMENDACIONES 
 
• Comprobar el correcto funcionamiento del 
módulo de Lavolt 
• Conectar fijamente las sondas en el Labvolt, con 
el fin de que al momento de energizar el sistema 
no se presenten inconvenientes con el 
funcionamiento del programa ni de los elementos 
usados. 
• Renovar las guías con valores que realmente 
pueda alcanzar el generador 
• Verificar el estado de los equipos y los elementos 
al inicio de cada clase para que no se presente 
ningún inconveniente durante la realización de la 
práctica. 
 
V. REFERENCIAS 
• Guías del laboratorio de Máquinas I. 
• Cuaderno de Máquinas I. 
• S.J Chapman, Maquinas Eléctricas, 4ta ed, Mc 
GrawHill, 2005. 
• D.V. Richardson, Maquinas Eléctricas Rotativas y 
Transformadores, 4ta ed, Prentice- Hall 
Hispanoamericana.