Maquinas electricas

Objetivo: Estudiar el comportamiento de una bobina alimentada por una tensión continua y por una tensión alterna senoidal, con núcleos de diversos materiales.

Elementos a utilizar:

▪ Fuente de continua (3 a 15 V)
▪ Autotransformador variable ("Variac”), (0 a 240 V)
▪ Amperímetro de hierro móvil (0,5 - 1 A)
▪ Voltímetro de bobinamóvil (3 – 15 – 30 – 150 – 450 V)
▪ Voltímetro de hierro móvil (60 - 120 - 240 - 480 V)
▪ Vatímetro electrodinámico para bajo cos ( (1 A, 120 - 240 V, cos ( = 0,2)
▪ Bobina
▪ Núcleos de distintos materiales:
o Aluminio
o Hierro macizo (SAE 1010)
o Hierro laminado (SAE1010)
o Hierro al silicio laminado de grano orientado (“Hipersil”)

Circuitos a utilizar:

Con fuente de tensión continua:

Con fuente de tensión alterna:

Método operativo:

a) Se alimentará el circuito con la fuente de tensión continua de modo que la corriente sea ligeramente inferior a 500 mA. Se medirán los valores de tensión y corriente con cada uno de losnúcleos

b) Se alimentará el circuito con una tensión alterna constante de aproximadamente 100 V, tal que la corriente no supere 1 A. Se medirán los valores de tensión, corriente y potencia absorbida con cada uno de los núcleos

Cuadros de valores medidos y calculados:

Con fuente de tensión continua:

|Lectur|Material del núcleo|Valores medidos|Valor calculado |
|a | | | |
| | |U |I | |
| | |α|
| | |U |I |P |
| | |α |
| | |P* |PCu |
| |RW ||RV |

En ambos casos, la potencia corregida por el error sistemático (P*) será

P* = P - (P

▪ Pérdidas en el cobre:

PCu = I2 Rbobina

▪ Pérdidas en el hierro (pérdidas en el núcleo):

PFe = P* - PCu

Si se diesen valores imposibles ver nota al pie del documento (**) para justificar loserrores experimentales y adoptar valores válidos.

▪ Circuito equivalente (para corriente alterna):

Las distintas relaciones surgen de analizar el siguiente circuito equivalente:

▪ Factor de potencia:

|Cos ( ’ |P* |
| |U x I |

▪ Fuerza electromotriz:

Se calculará el módulo de la fuerzaelectromotriz E partiendo de la ecuación vectorial de caídas de tensión:

E = U – I x R = U(0º - I(-( R

▪ Resistencia de pérdidas:

En el circuito equivalente, las pérdidas en el hierro se modelan a través de una resistencia que está sometida a la fuerza electromotriz y que disipa dichas pérdidas

RP = E2 / PFe

▪ Componentes de lacorriente:

La corriente que atraviesa la bobina se divide en dos componentes ortogonales: la corriente de pérdidas (en fase con la fuerza electromotriz) y la corriente magnetizante (en cuadratura con la fuerza electromotriz)

Ip = E / PFe

Im= ( (I2 – IP2 )

▪ Reactancia e inductancia de la bobina:

Xm = E / Im...