COMPORTAMIENTO DEL GERNERADOR SÍNCRONO CON CARGA

COMPORTAMIENTO DEL GERNERADOR SÍNCRONO CON CARGA

OBJETIVOS

Estudiar el comportamiento de la maquina sincrónica frente a distintos tipos de carga (resistiva, capacitiva e inductiva).

Obtener las curvas características de los diferentes tipos de cargas.

FUNDAMENTO TEÓRICO

La reacción de armadura de un generador con carga depende de dos factores:

Uno es la magnitud de la carga. A mayor carga (mayor corriente), mayor es la reacción de armadura.

También depende del tipo de carga, si se registro, inductivo o capacitivo.

Figura 1. Equivalente monofásico.

Carga resistiva pura

Figura 2. Diagrama con carga resistiva.

Regulación de Tensión

Es la caída de tensión interna en el generador producto de la carga y expresada como un porcentaje de la tensión a plena carga.

Como EGP > UTP entonces la regulación de tensión es positiva.

Carga Inductiva

Para una carga resistiva inductiva

Figura 3. Diagrama fasorial con carga inductiva.

Notamos que EGP – UTP > es mayor que en el caso anterior, esto debido a las cargas inductivas son más desmagnetizante que las cargas resistivas.

Carga Capacitiva Pura

Para este caso tenemos:

Figura 4. Diagrama fasorial con carga capacitiva pura.

Este caso tenemos que la tensión generada internamente es menor que la tensión en los terminales. Por lo tanto, la regulación de tensión es negativa.

De lo anteriormente expuesto podemos decir que las cargas inductivas son desmagnetizantes.

Cabe indicar que la regulación de tensión se hace para la condición de plena carga.

Figura 5. Regulación de tensión según el tipo de carga.

EQUIPOS Y MATERIALES

Tabla 1. Equipos y materiales.

CANTIDAD DESCRIPCIÓN MARCA MODELO

01 Fuente de alimentación variable. Lab-Volt 8821-27

03 Multímetro digital. Amprobe 33XR-A

01 Motor alternador síncrono Lab-Volt 8241-02

01 Motor / Generador CC Lab-Volt 811-02

PROCEDIMIENTO

Curva característica de un motor síncrono en vacio

Realizar la conexión de la figura 6.

Regular la tensión que alimentar a motor de impulsión hasta obtener una velocidad de 1800 r.p.m.

Realizar las mediciones con la adquisición de datos regulando la tensión de excitación y completar la tabla 2.

Tabla 2. Valores medidos durante el en ensayo.

Nmotor (RPM) Ie (A) Vt (V)

1804 0.002 10.5

1796 0.018 40.81

1802 0.038 80.57

1802 0.058 121.7

1807 0.08 159.5

1807 0.101 199.6

1809 0.125 241.3

1804 0.151 281.1

1803 0.181 320

1805 0.211 359.4

Los valores medidos de la f.em E0 en función de la corriente de excitación Ie se representan mediante dos ramas, una ascendente y otra descendente, de la característica. Sin embargo en la grafica 7 no logra obtener la curva descendente, esto se debe a que la circuito excitación solo fue alimentando esta un valor 149,4 V, la cual fue la tensión requerida para lograr un valor cercano a 400 V

Comportamiento de un generador síncrono frente a cargas lineales.

PRUEBA CON CARGA RESISTIVA.

Los pasos seguidos fueron los siguientes:

Armado del circuito en función del diagrama anterior.

Energizado de la línea de 220 V para la máquina motriz y energizada para alimentar el campo del generador respectivamente.

Monitorizar en todo momento el no sobrepaso de los valores nominales máximos de corriente sobre las máquinas.

Fijación de una velocidad en el motor DC.

Elección de una tensión adecuada en la fuente variable.

Tabulación de las mediciones para distintos valores de carga.

Figura 6. Circuito de prueba con carga resistiva.

N rpm Vt Ir R

1802 215,8 0,028 4400

1806 208,5 0,055 2200

...