Logo Studenta

practica-2-grupo-1-nota-45

¡Estudia con miles de materiales!

Vista previa del material en texto

lOMoAR cPSD|3707762 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
lOMoAR cPSD|3707762 
Laboratorio De Maquinas 1; grupo 1; subgrupo 1; agosto de 2016. Universidad Tecnológica De Pereira. 
 
 
 
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA 
INGENIERÍA ELÉCTRICA LABORATORIO DE MÁQUINAS I 
 
PRÁCTICA 2 
DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE UN 
GENERADOR DE CC CONECTADO EN DERIVACIÓN 
Autor 1: Oscar Andrés Bedoya Perea, Autor 2: Vanessa Londoño Marín, Autor 3: Juan Manuel Flórez Betancourt, 
Autor 4: Erika Yuliana García Restrepo 
 
Grupo 1 
Subgrupo 1 
Pereira, Agosto 31 de 2016 
 
Risaralda, Universidad Tecnológica de Pereira, Pereira, Colombia 
 
OBJETIVOS 
 
• Determinar la curva de magnetización de una 
máquina DC. 
• Determinar la curva característica Vout vs Vlínea de 
un generador CC conectado en derivación. 
 
Resumen— En esta práctica se conoce el 
funcionamiento de la maquina DC conectada en 
derivación y funcionando como generador, en la 
que se diferencian dos conexiones: en delta y en 
estrella, cada una con una velocidad específica. En 
ellas se tomaron los datos correspondientes para 
obtener la curva de magnetización y la relación de 
la tensión de línea y la tensión de salida usando 
bancos de bombillos como carga variable. 
 
Palabras clave— Carga, curva de magnetización, 
generador, maquina DC, tensión, velocidad, 
resistencia, bombillas. 
 
 
Abstract— In this practice we knew the DC machine 
functioning connected in derivation and working 
like a generator, we differentiate two connections in 
delta and in star, each one with a specific speed. We 
check the corresponding data to get the 
magnetization curve and the link between line 
voltage and out voltage using light bulbs like a 
variable load. 
 
Keywords— DC machine, generator, load, 
magnetization curve, speed, voltage. 
 
 
I. INTRODUCCIÓN 
En el siguiente documento se presenta el informe de la 
práctica del generador DC conectado en derivación, 
para ello se tomaron datos de velocidad de la máquina 
y tensiones nominales en vacío. 
 
Para cada una de las conexiones (en estrella y en delta) 
se tomaron 10 valores de tensión de salida y corriente 
de campo variando los reóstatos del circuito en 
paralelo, acto seguido se conectó un banco de 
bombillos como carga que se variaba conectando pares 
de bombillos mientras se registraban los datos de 
tensión y corriente en la carga y además, la corriente 
de campo que controla la salida del sistema. 
 
Con los datos mencionados, se realiza el respectivo 
análisis y se determinan las curvas que son de interés 
para finalmente presentar las conclusiones acerca de 
ellas y de toda la práctica, igualmente se anexan las 
recomendaciones y la bibliografía necesarias para la 
realización de la práctica y del documento en mención. 
 
 
 
II. CONTENIDO 
Para empezar en esta práctica se montó el circuito de 
la imagen 1 y se arrancó la máquina de la forma 
adecuada, ya en funcionamiento, se comprobó que 
estuviera girando en el sentido correcto, sin embargo 
no era así, por ello se intercambiaron dos fases que 
alimentaban el arrancador. Cuando la maquina se 
estabilizó, se tomó la velocidad de la misma con el 
tacómetro, el valor arrojado para la conexión en delta 
fue de 1794 rpm. 
 
lOMoAR cPSD|3707762 
Laboratorio De Maquinas 1; grupo 1; subgrupo 1; agosto de 2016. Universidad Tecnológica De Pereira. 
 
 
 
140 
120 
100 
80 
60 
40 
20 
0 
0 2 4 6 
IL [A] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Imagen 1. Diseño del circuito para la práctica. 
Ya con el respectivo circuito montado y conectado a 
los terminales 11, 12 y 13, con el breaker de la carga 
abierto, se procedió a tomar los datos necesarios para 
graficar la curva de magnetización del generador 
variando el reóstato de 100 Ω desde su valor mínimo 
hasta el máximo, el cual controlaba la corriente de 
campo, de esta manera se obtuvo la tabla 1 que se 
analiza a continuación. 
 
IF [A] Vout [V] 
0,1 22,02 
0,2 45,17 
0,3 62,9 
0,35 73,1 
0,4 80 
0,5 94,2 
0,6 106,6 
0,7 115,9 
0,75 119,5 
0,83 125 
Tabla1. Corriente de campo y tensión en terminales en 
vacío. 
Con los datos de la tabla, se determinó la curva de 
magnetización del generador que se muestra en la 
gráfica 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 1. Curva de magnetización del generador DC 
conectado en derivación. 
 
En este grafico podemos observar la tensión en 
terminales que depende de la corriente de campo, que 
a su vez es dependiente de la resistencia (en este caso 
el reóstato variable); en principio, posee una región 
lineal, pero después, la curva tiende a tener un 
comportamiento logarítmico. 
El segundo paso fue llevar la tensión de terminales a 
valor nominal de 125 V e inmediatamente se comenzó 
a aumentar la resistencia de la carga conectando los 
bombillos en pares y de ahí se tomaron ocho valores de 
tensión en terminales y corrientes de campo y de la 
carga que se adjuntan en la tabla 2. 
 
BOMBILLOS Vout [V] IF [A] IL [A] 
2 121,1 0,82 1 
4 117,4 0,8 1,3 
6 115,4 0,79 1,6 
8 113,4 0,77 2 
10 111,2 0,75 2,3 
12 103,6 0,7 3,4 
14 97,5 0,65 4,1 
16 91,7 0,61 4,8 
Tabla 2. Corriente de campo, tensión y corrientes en la 
carga. 
Con lo mostrado en la tabla se pasó a graficar la curva 
característica de tensión contra la corriente en la carga 
como se muestra en la gráfica 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 2. Corriente en la carga vs tensión en 
terminales 
La grafica parece tener un comportamiento lineal, esto 
puede deberse a que con la conexión en delta la 
maquina es capaz de entregar la potencia requerida sin 
afectar demasiado a la tensión de salida. 
140 
120 
100 
80 
60 
40 
20 
0 
-20 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 
IF [A] 
V
o
u
t 
[V
] 
V
o
u
t 
[V
] 
 
lOMoAR cPSD|3707762 
Laboratorio De Maquinas 1; grupo 1; subgrupo 1; agosto de 2016. Universidad Tecnológica De Pereira. 
 
 
 
A continuación, se desconectó la máquina de los 
terminales 11, 12 y 13 y se conectó a los terminales 1, 
2 y 3 de conexión en estrella. Con ello, varió la 
velocidad de la máquina que en ese instante registró un 
valor de 1196 rpm. 
Para esta conexión, se debía llevar la maquina a tensión 
de 80 V en terminales, pero el desgaste del generador 
no lo permitía, debido a ello, el máximo valor medido 
fue de 60 V, variando la carga de igual manera que con 
la conexión en delta con la diferencia que el número 
máximo de bombillos que se pudieron conectar en 
paralelos fue de 14, cuando se conectaba el último par, 
la potencia entregada por la maquina no era suficiente 
para alimentar el banco completo, así se registraron los 
datos en la tabla 3. 
 
BOMBILLOS Vout [V] IF [A] IL [A] 
2 57,77 0,5 0,4 
4 53,51 0,46 1 
6 51,41 0,44 1,2 
8 49,1 0,43 1,5 
10 46,66 0,4 1,6 
12 34,76 0,3 2,1 
14 15,46 0,17 2,6 
Tabla 3. Corriente de campo, tensión y corrientes en la 
carga. 
Su correspondiente curva se presenta en el grafico 3. 
Para la última prueba de esta práctica de laboratorio, se 
usaron los terminales 11, 12 y 13 y se llevó la tensión 
de salida a 90 V, seguidamente se iba variando la carga 
conectando los bombillos por pares mientras la tensión 
en terminales se mantenía constante por la acción de 
control de la corriente de campo. Los datos recogidos 
se muestran en la tabla 4. 
 
BOMBILLOS IF [A] IL [A] 
2 0.5 0,7 
4 0,53 1,4 
6 0,56 2,5 
8 0,6 3,3 
10 0,61 3,7 
12 0,64 4,7 
14 0,68 5,6 
16 0,72 6,2 
Tabla 4. Corriente de campo y corriente de carga a 
tensión constante. 
Esta tabulación se representa en el grafico 4 de 
corriente de campo contra corriente en la carga. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráfico 3. Corriente en la carga 
terminales 
 
 
 
 
 
vs tensión en 
Grafico 4. Corriente de campo vs corriente en la carga 
Al analizar lacurva, se puede observar que la 
regulación de la corriente en la carga tiene una 
tendencia casi lineal mientras se tiene la tensión 
constante, de esto se puede inferir que la tensión en 
terminales es directamente proporcional a la corriente 
de campo, la cual es controlada por la resistencia 
Esta vez, la gráfica tiene un comportamiento menos 
lineal, la regulación de la tensión cae drásticamente a 
medida que la corriente aumenta, lo que es propio del 
generador con excitación en derivación o paralelo. 
variable, lo que facilita en gran medida la regulación 
de la tensión de salida como es propio del generador 
DC conectado en derivación. 
En la curva de magnetización del grafico 1 se observa 
que la tensión aumenta rápidamente en los primeros 
70 
60 
50 
40 
30 
20 
10 
0 
0 1 2 3 
IL [A] 
7 
6 
5 
 
4 
3 
2 
 
1 
0 
0 0,2 0,4 
IF [A] 
0,6 0,8 V
o
u
t 
[V
] 
I L
 [
A
] 
 
lOMoAR cPSD|3707762 
Laboratorio De Maquinas 1; grupo 1; subgrupo 1; agosto de 2016. Universidad Tecnológica De Pereira. 
 
 
 
valores de corriente, pero su tendencia es a limitarse 
debido a que el flujo en la maquina también se limita y 
la tensión inducida se estabiliza; de los gráficos 2 y 3, 
también se puede decir que tiene un comportamiento 
inicialmente lineal pero cuando la potencia requerida 
supera la que la maquina puede entregar, la tensión cae 
notablemente debido a las características físicas y 
eléctricas del generador; finalmente la el grafico 4 se 
observa el comportamiento lineal que se traduce en una 
regulación directa de la tensión cuando la carga varía, 
ya que la corriente del circuito de campo al estar 
conectado en paralelo manipula la tensión en 
terminales siguiendo la ley de Ohm. 
El principal desempeño de los generadores de corriente 
continua es alimentar el motor de corriente continua 
debido a que la tensión entregada es muy precisa y la 
forma es libre de rizos, lo que permite una mejor 
conmutación posible en el motor, estos generadores 
tienen excelente respuesta de control. Particularmente, 
el generador de corriente continua conectado en 
derivación (paralelo) se adapta a trabajos fuertes, pero 
se pueden emplear para el alumbrado por medio de 
lámparas incandescentes o para alimentar otros 
aparatos de potencia constante en los que las 
variaciones de carga no sean demasiado pronunciadas. 
 
 
III. CONCLUSIONES 
 
• El generador DC en derivación posee una 
regulación de tensión controlada directamente por 
una resistencia variable, lo que facilita la obtención 
de valores precisos de salida y su correcto 
funcionamiento. 
• Dependiendo de las características físicas y 
eléctricas de la máquina, esta posee ciertas 
limitaciones a la hora de entregar potencia a una 
carga variable 
• La velocidad del generador es dependiente de la 
conexión en la entrada, ya sea en estrella o en delta. 
• El uso prolongado y el desgaste propio del 
generador impide alcanzar algunos de los datos 
nominales necesarios para la práctica. 
• Se comprueba que para el generador con excitación 
en derivación o paralelo, la regulación de la tensión 
cae drásticamente a medida que la corriente 
aumenta. 
 
IV. RECOMENDACIONES 
 
• Comprobar las conexiones del circuito antes de 
energizar la máquina 
• Renovar las guías con valores que realmente pueda 
alcanzar el generador 
• Verificar el estado de los equipos 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. 
• https://prezi.com/vnaiurzd2z2j/motores-y- 
generadores-shunt/ 
• https://es.scribd.com/doc/30478463/Motores-y- 
Generadorees-de-Corriente-Continua

Continuar navegando