Preinforme 7 Construcción de las curvas características de vacío y cortocircuito

Preinforme 7

Construcción de las curvas características de vacío y cortocircuito, utilizando la norma IEEE Standard 115-1995.

Felipe Ochoa Valencia 1152213344

Gustavo Adolfo Vallejos Cifuentes 1085321924

Juan Pablo Cárdenas González   1032462005

1. Pregunta

¿Cómo varía la curva característica de vacío y cortocircuito con un cambio en la frecuencia de operación de la máquina?

Diagramas de conexión

[pic 1]

Figura 1. Diagrama de conexión prueba de vacío.

[pic 2]

Figura 2. Diagrama de conexión prueba de corto.

1. Procedimiento prueba de vacío

1. Se solicitan los instrumentos de medición al laboratorista, estos son: pinza amperimétrica, multímetro.
2. Se procede a configurar la fuente DC KEITHLEY 850W, luego de encenderla, se configura primero la corriente, para esto se presiona botón de corriente, y se limita a 3 amperios, que corresponde a la corriente nominal del bobinado de la máquina.
3. Seguido a esto es necesario asegurarse que el voltaje en la fuente esté en 0v, cambiando el método de configuración de corriente a voltaje. Hasta el momento no será necesario conectar la máquina a la fuente DC.
4. Ahora se debe conectar la fuente AC trifásica a las borneras de entrada de la estación de trabajo, donde se encuentra el analizador de redes Janitza UMG 508. Después desde las borneras de salida de la estación se conectan a las borneras de entrada de la máquina de inducción 5KVA, teniendo en cuenta los valores nominales de la máquina que se encuentran en la figura 1 y también respetando la convención de colores (fases R, S, T que son de color amarillo, azul y rojo respectivamente). Se procede con la conexión de la máquina sincrónica 5 KVA, este se conecta desde las borneras de salida (u, v, w) hasta las borneras de la estación de trabajo respetando nuevamente la convención de colores. Las borneras de salida se dejan en circuito abierto.
5. A continuación, en el tablero se activa el botón synchronous start para energizar la máquina.
6. Se le da salida a la fuente DC KEITHLEY 850W.
7. Se espera a que la máquina síncrona se estabilice, se retira el corto y se conecta la fuente DC.
8. En este punto es necesario llevar la velocidad de la máquina a 1200 rmp, se usa entonces el variador de velocidad para aumentarla, teniendo cuidado de no sobrepasar el valor de 220 v en el generador.
9. Ya con la velocidad en 1200 rmp, el voltaje de línea de generador a 220 v y la frecuencia a 60 hz.
10. Ahora de acuerdo con la norma, por debajo del 60% del valor nominal del voltaje nominal se toman 6 lecturas, luego en en rango del 60%-110% se toman cada 5%, finalmente en el rango 110%- 120% se toman de a dos medidas una de esas en el 120%.
11. Inicia el proceso de apagado. Se empieza disminuyendo la carga apagando los bombillos hasta completar el apagado.
    Nos debemos asegurar del motor se encuentra en la corriente de plena carga (3A), se apaga el suministro de energía del tablero, después se comienza bajando gradualmente el voltaje en la fuente DC KEITHLEY 850W, se espera a que la máquina se detenga, nos aseguramos de la fuente DC KEITHLEY 850W se encuentra en 0 v y se procede a apagar dicha fuente, posteriormente se regresan todos los cables a sus respectivas posiciones, tal como se encontraron al inicio de la práctica.

Procedimiento corto circuito

1. El montaje es similar al descrito para circuito abierto, con la diferencia de que en el paso 4 las borneras de salida se conectan en cortocircuito.
2. El registro de datos se hace con la corriente de armadura a valor nominal y decreciendo desde el 100% al 75%, 50% y 25% del valor de corriente nominal.

Procedimientos a 50 Hz

1. Para esta medidas, se usa el mismo montaje y el el mismo procedimiento, con la excepción de que la frecuencia se fija desde el variador de frecuencias en 50 Hz.

1. Principios

La curva característica de magnetización es la curva que se genera en un material magnético cuando de aumenta H y se incrementa B, la saturación magnética ocurre conforme se avanza por encima de el punto de inflexión. La permeabilidad magnética en cualquier punto de la curva es la razón de B a H en el punto considerado. [1]

      4.   Conceptos clave

-Voltaje de armadura:el devanado de armadura es aquel en el cual un voltaje alterno es generado debido al movimiento relativo con respecto al flujo magnético[2], por lo tanto el voltaje de armadura es la diferencia de potencial en los extremos del devanado de armadura que se designa por criterios de diseño para una correcta operación de dicho devanado.

-Corriente de campo: Es la corriente directa (DC) en el devanado de campo   requeridas   para producir el voltaje nominal y velocidad nominal. [2]

-Carga nominal: Es la carga que la  máquina está diseñada para alimentar, usualmente este valor está dado en la placa de características con sus respectivas unidades de potencia.[3]

-Curva característica: Es la representación gráfica de la relación entre ciertas cantidades usadas en el estudio de máquinas eléctricas [2]  

-Velocidad a carga nominal: Se refiere a la velocidad cuando la máquina está sometida a la carga nominal, es decir al valor de carga en donde la máquina presenta un desempeño óptimo según el valor dado por el fabricante.

...