Practica #9
Páginas: 6 (1438 palabras)
Publicado: 24 de abril de 2012
Práctica # 8: Prueba en vacío para una dínamo síncrona.
Objetivo:
El alumno determinará las pérdidas rotacionales y en el cobre de una dínamo síncrona, así como su eficiencia a diferentes cargas y diferentes factores de potencia.
Introducción:
Los generadores síncronos toman potencia mecánica y producen potencia eléctrica, mientras que los motores síncronos toman potencia eléctrica yproducen potencia mecánica, cierta parte de la potencia consumida por ambos, se transforma en pérdidas, por lo que la eficiencia alcanzada nunca llega a ser del 100%.
Las pérdidas que se presentan en la dínamo síncrona son de tres tipos:
1) Las pérdidas diversas o misceláneas son aquellas que no encajan en ninguna otra categoría y comprende todas las pérdidas de flujo conocido como flujodisperso; estas pérdidas se toman aproximadamente como el 1% de la potencia nominal de la dínamo.
2) Las pérdidas en el cobre o pérdidas eléctricas son aquellas producidas por la circulación de corriente a través de los devanados de la armadura y del campo. Son pérdidas que se convierten en calor debido al efecto resistivo de dichos devanados. Se calculan de la siguiente manera, en la armaduratrifásica 3Ia2Ra y en el campo If2Rf.
3) Las pérdidas rotacionales están compuestas por las pérdidas en el núcleo producidas por la histéresis y por las corrientes parásitas que se presentan en el metal de la máquina y por las pérdidas mecánicas que comprenden las pérdidas por fricción y por rozamiento con el aire.
La relación entre la potencia de entrada, la potencia de salida y las diferentespérdidas se presenta en la figura #1 para el caso del generador síncrono.
La relación entre la potencia de entrada, la potencia de salida y las diferentes pérdidas se presenta en la figura #2 para el caso del motor síncrono.
Donde Pd es la potencia desarrollada por la armadura o potencia convertida de mecánica a eléctrica en el caso del generador, o de eléctrica a mecánica en el casomotor. El ángulo α es aquel formado entre el voltaje generado por fase Egp y la corriente de armadura por fase Ia, mientras que θ es el ángulo formado entre el voltaje de líneas VL y la corriente de línea IL, es conocido como ángulo de factor de potencia.
Tanto las pérdidas en la armadura trifásica (3Ia2Ra), como las pérdidas en el campo (VfxIf o If2Rf), se pueden determinar fácilmente paracualquier valor de carga, así también, si consideramos que las pérdidas diversas sólo representan el 1% de la potencia nominal de la dínamo, entonces solamente quedan por determinar las pérdidas mecánicas y las pérdidas en el núcleo.
Estas dos últimas pérdidas agrupadas formando las pérdidas rotacionales, se determinan por medio de una prueba conocida como “Prueba en vacío para una dínamo síncrona”, lacual consiste en lo siguiente:
Independientemente de si se va a determinar la eficiencia de un motor o de un generador síncrono, se hace funcionar la dínamo síncrona como motor síncrono sin carga a la velocidad de sincronismo.
Se ajusta la corriente de campo al valor de placa que corresponde al factor de potencia al cual se tiene el funcionamiento normal si se trata de un generadorsíncrono, o en el caso de un motor síncrono, para dar una corriente de armadura mínima (FP unidad).
Se registran las corrientes trifásicas balanceadas al voltaje y potencia de entrada (con el método de uno, dos o tres wáttmetros). La figura #3 muestra esta prueba utilizando el método de los dos wáttmetros.
Las pérdidas rotacionales PR, se determinan restando de la potencia de entrada a la armadura,las pérdidas en los devanados de la armadura sin carga, o sea:
PR = √3 (VLIa cos θ) – 3Ia2Ra
Donde:
√3 (VLIa cos θ) es la potencia de entrada, determinada por los dos wáttmetros
Ia es la corriente de armadura calculada con el promedio de los tres amperímetros
cos θ es el factor de potencia al que está trabajando el motor en vacío
Ra es la resistencia efectiva de armadura por fase...
Objetivo:
El alumno determinará las pérdidas rotacionales y en el cobre de una dínamo síncrona, así como su eficiencia a diferentes cargas y diferentes factores de potencia.
Introducción:
Los generadores síncronos toman potencia mecánica y producen potencia eléctrica, mientras que los motores síncronos toman potencia eléctrica yproducen potencia mecánica, cierta parte de la potencia consumida por ambos, se transforma en pérdidas, por lo que la eficiencia alcanzada nunca llega a ser del 100%.
Las pérdidas que se presentan en la dínamo síncrona son de tres tipos:
1) Las pérdidas diversas o misceláneas son aquellas que no encajan en ninguna otra categoría y comprende todas las pérdidas de flujo conocido como flujodisperso; estas pérdidas se toman aproximadamente como el 1% de la potencia nominal de la dínamo.
2) Las pérdidas en el cobre o pérdidas eléctricas son aquellas producidas por la circulación de corriente a través de los devanados de la armadura y del campo. Son pérdidas que se convierten en calor debido al efecto resistivo de dichos devanados. Se calculan de la siguiente manera, en la armaduratrifásica 3Ia2Ra y en el campo If2Rf.
3) Las pérdidas rotacionales están compuestas por las pérdidas en el núcleo producidas por la histéresis y por las corrientes parásitas que se presentan en el metal de la máquina y por las pérdidas mecánicas que comprenden las pérdidas por fricción y por rozamiento con el aire.
La relación entre la potencia de entrada, la potencia de salida y las diferentespérdidas se presenta en la figura #1 para el caso del generador síncrono.
La relación entre la potencia de entrada, la potencia de salida y las diferentes pérdidas se presenta en la figura #2 para el caso del motor síncrono.
Donde Pd es la potencia desarrollada por la armadura o potencia convertida de mecánica a eléctrica en el caso del generador, o de eléctrica a mecánica en el casomotor. El ángulo α es aquel formado entre el voltaje generado por fase Egp y la corriente de armadura por fase Ia, mientras que θ es el ángulo formado entre el voltaje de líneas VL y la corriente de línea IL, es conocido como ángulo de factor de potencia.
Tanto las pérdidas en la armadura trifásica (3Ia2Ra), como las pérdidas en el campo (VfxIf o If2Rf), se pueden determinar fácilmente paracualquier valor de carga, así también, si consideramos que las pérdidas diversas sólo representan el 1% de la potencia nominal de la dínamo, entonces solamente quedan por determinar las pérdidas mecánicas y las pérdidas en el núcleo.
Estas dos últimas pérdidas agrupadas formando las pérdidas rotacionales, se determinan por medio de una prueba conocida como “Prueba en vacío para una dínamo síncrona”, lacual consiste en lo siguiente:
Independientemente de si se va a determinar la eficiencia de un motor o de un generador síncrono, se hace funcionar la dínamo síncrona como motor síncrono sin carga a la velocidad de sincronismo.
Se ajusta la corriente de campo al valor de placa que corresponde al factor de potencia al cual se tiene el funcionamiento normal si se trata de un generadorsíncrono, o en el caso de un motor síncrono, para dar una corriente de armadura mínima (FP unidad).
Se registran las corrientes trifásicas balanceadas al voltaje y potencia de entrada (con el método de uno, dos o tres wáttmetros). La figura #3 muestra esta prueba utilizando el método de los dos wáttmetros.
Las pérdidas rotacionales PR, se determinan restando de la potencia de entrada a la armadura,las pérdidas en los devanados de la armadura sin carga, o sea:
PR = √3 (VLIa cos θ) – 3Ia2Ra
Donde:
√3 (VLIa cos θ) es la potencia de entrada, determinada por los dos wáttmetros
Ia es la corriente de armadura calculada con el promedio de los tres amperímetros
cos θ es el factor de potencia al que está trabajando el motor en vacío
Ra es la resistencia efectiva de armadura por fase...
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