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• Nelso Machaca Quijia

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E E.P.I.M.M.E E.M

Univversidad C Católica dee Santa M María 

T Tema : ESTRU UCTURA Y MA ATERIALES D DE CONSTRUC CCIÓN DE LA AS MAQUINAS ELECTRICA AS; 

   ELL CICLO DE HISTÉRESIS 

Nro. Págiina 1/8 Códiigo : Semeestre: Gruppo

:

          

GUIA A DE LABO ORATTORIO O    LA ABORA ATORIO DE CIRCU UITOSS ELEC CTRICO OS I   

IN NGEN NIERIA A MEECAN NICA, MEC CANIC CA  ELLECTRICA A Y MECATTRON NICA    Laboratorio N N° 2 : “ESTRUCTTURA Y MAATERIALESS DE   

CON NSTRUCCIÓ ÓN DE LASS MAQUINAS ELECTR RICAS  ‐   EEL CICLO D DE HISTÉREESIS”

  Versión:  2018‐01  Mes ‐ Añ ño  Feccha  : M  

  Nro. Págiina 2/8

Univversidad C Católica dee Santa M María 

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T Tema : ESTRU UCTURA Y MA ATERIALES D DE CONSTRUC CCIÓN DE LA AS MAQUINAS ELECTRICA AS; 

   ELL CICLO DE HISTÉRESIS 

Códiigo : Semeestre: Gruppo

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1.- O OBJETIVOS S  OBJETIVO O 1: Demosstrar en un material ma agnético se produce el ciclo de histtéresis 

OBJETIVO O 2: Demosstrar que el ciclo de hisstéresis no es e una funciión lineal.



OBJETIVO O 3: Demosstrar que ell ciclo de hiistéresis pro oduce el callentamiento o de los materiale es ferromagnéticos por la potencia a activa que toma de la red. OBJETIVO O 4: Demostrar el ciclo de histére esis represe entan las pé érdidas con nstantes de las má áquinas elécctricas estátticas.



SEGURIDAD D 2.- S

EQUIPO DE P PROTECCION PERSONAL    EPP      LEN NTES DE  SEGU URIDAD    OVEROL    GUANTESS    ZAPATOSS 

PREVIENE

MBOLOGIA  SIM

Los lentes dee seguridad p protegen a lo os  ojos frente aa grandes peligros o  riesgos.    El overol o m mameluco nos brinda la  protección del cuerpo o la ropa    Los guantes sse nos proteggerán del  contacto acccidental con instalacioness  eléctricas no o aisladas.  Los zapatos d de seguridad d nos protegeen  de cualquier impacto quee se de en  ttrabajos con componentees pesados.

  ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

 

Asegúresse que este y sus comp pañeros de g grupo tienen n de proteccción visual Deberá ccontar con la ropa y los implem mentos de sseguridad necesario an ntes de comenzar la experiencia (lentess, overol, bo otas de segu uridad etc.) Efectué la a revisión de d las instala aciones Energizarr el equipo ssolo despué és que el pro ofesor lo ha aya autorizado Trate de mantener su s puesto de e trabajo lim mpio Realizar el e armado y desarmado o de los circcuitos únicamente cuan ndo el sistem ma este desenerg gizado.

 

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Código : Semestre:

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Grupo

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            ANALISIS DE TRABAJO SEGURO (ATS)

DIAGNÓSTICO Y CONTROL DE LA OPERACIÓN DE UN SISTEMA ELECTRICO CURSO: ACTIVIDAD: UBICACIÓN: INTEGRANTES:

LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS R-301 -

N °

1° Pasos del trabajo

1

Ingreso al laboratorio

2

Aclaración del docente encargado para realizar el trabajo

3

Montaje del circuito eléctrico.

4

Toma de datos

 

2°Riesgos identificados

3° Acciones preventivas para eliminar o minimizar riesgos -Orden y limpieza en todo momento -Solicitar el permiso con el docente a cargo

4° Requerimientos

5° responsable

-Traer los EPP obligatorio en cada laboratorio

Ing. #####

-Tomar atención a las recomendaciones del docente en todo momento y preguntarle sobre cualquier duda o inconveniente

-No distraerse cuando el docente explica el desarrollo del laboratorio

Ing. #####

-Instalaciones defectuosas -Caída de equipos -Conexiones deterioradas.

-Usar herramientas adecuadas. -Maniobrar correctamente cada conector y equipo según sea su uso.

Conocimiento del circuito eléctrico a realizar.

Ing. #####

-Se podría hacer caer un componente eléctrico lo cual sería perjudicial debido que el circuito presentaría fallas y los datos tomados serian

-Tratar de hacerlo de la mejor manera posible para no volver a tomar datos así reduciríamos la posibilidad de dañar algún circuito.

-Un cuaderno, lapicero, celular para la toma de datos y gráficas

Ing. #####

-Desorden en el área de trabajo -Tropiezos con terceras personas -Malas conexiones de las instalaciones. -Desinterés sobre el tema

 

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            incorrectos.

Tener cuidado al desconectar los circuitos y los equipos de medición ya que se pueden dañar

Ing. ###

Desmontaje del circuito eléctrico

-Daños en los equipos y componentes -Mal posicionamiento de componente

-Apagar el modulo

5

Orden y limpieza en el módulo de trabajo

No encontrar el material en su respectivo lugar. Contaminación en el laboratorio

-Limpiar detalladamente el módulo de trabajo. -Poner en orden los equipos y conectores en la mesa destinada a nuestra práctica.

-Entrega de equipos utilizados al encargado de laboratorio en forma ordenada.

Ing. ###

6

 

 

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Grup po

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           3.3 FUNDA AMENTO TE EÓRICO: Considerraciones gen nerales. Toda a máquina eléctrica e está ática consta de dos parttes esenciale es: El núcleeo magnético o y los devanados, el núcle eo determin na caracterísstica relevan ntes, de ma anera que se establec ce una diferencia a fundamenttal en la cons strucción de transformad dores, depen ndiendo de laa forma del núcleo, n pudiendo o ser el llam mado NUCLE EO TIPO CO OLUMNAS y el NUCLEO O TIPO ACO ORAZADO, existen e otros asp pectos que establecen e diferencias en ntre tipos de e transformad dores, comoo es por ejem mplo el sistema d de enfriamiento, que esta ablece la form ma de disipa ación del calo or producidoo en los mism mos. El núcleo. o magnético está formad do por materrial ferromag gnético que tienen pequeeño porcenta ajes de El núcleo silicio (en ntre 2.5% al 5%), esto pa ara disminuirr la resistenc cia del materrial al paso ddel flujo magnético, y se encu uentra laminado, se cono ocen también n como “laminaciones magnéticas”, eestas lamina aciones tienen el objeto de lim mitar las pérd didas de corrrientes circu ulantes o corrientes parássitas. ormados por un conjun nto de lamiinaciones acomodadas en la form ma y dimensiones Están fo requerida as. En el ca aso de transformadores de gran pottencia, se usan las llam madas “laminnaciones de cristal orientado o” cuyo espe esor es de algunos milím etros y contiienen entre 3% 3 y 4% de silicio, se ob btienen de material laminado en calientte, después se hace el laminado en e frío, dan do un tratamiento s de las mism mas. Este tipo de laminación pressenta propie edades térmico final a la superficie ormal” de acero magnéticcas mejoress que la lam minación “no a al silicio usada para otro tiipo de transform madores.

LOS DEV VANADOS DE D LAS MAQ QUINAS EL ECTRICAS. Conducto ores eléctrico os. Los mate eriales usado os como con nductores en n los transforrmadores, al igual que loos usados en n otras máquinas eléctricas, deben ser de d alta condu uctividad, ya que con ello os se fabricaan las bobina as. Los ben cumplir llos materiale es conductores, son los ssiguientes: requisitoss fundamenttales que deb

 

 

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           La más a alta conductivvidad posible e. El menorr coeficiente posible de te emperatura p por resistenc cia eléctrica. Una adeccuada resiste encia mecán nica. Deben se er dúctiles y maleables. Deben se er fácilmente e soldables. Tener un na adecuada resistencia a la corrosió ón. Los deva anados de lo os transformadores se p ueden clasifficar en baja y alta tensióón, por lo ge eneral, se usan conductoress de cobre esmaltado, de evanados en n espiral y co on capas soobrepuestas. Por lo o de menor te ensión se insstala más ce erca del núcle eo interponieendo un cilin ndro de general, el devanado diante separradores, se instala en fo orma concéntrica el devvanado de tensión papel aisslante y med mayor. L Los extremoss de los dev vanados (den nominados también princ cipio y final del devanad dor) se protegen n con aislante e de forma de tubo conoccido como “s spaghetti”.

EL CICLO O DE HISTEREESIS  Calidad d de los Materiales ferrom magnéticos. En una a máquina eléctrica, e son n los compon nentes que permiten p la concentració c ón de las líne eas de campo m magnético qu ue se produc cen en las bo obinas y fac cilitando la transferencia de potencia de un circuito a otro. El tipo o de fundición determina la calidad del d acero lam minado o funndido y enriquecido con silicio para form mar las distintas clases de chapas, que son exclusivamen e nte emplead dos en máquinas eléctricas.

Histéresis M H Magnética.    La hisstéresis mag gnética es el e fenómeno o que se produce p cuando la imanntación de los materiales ferromag gnéticos no sólo s depende e del valor d el flujo, sino también de los estadoss magnéticos s anteriores. En el caso de los transsformadores s, al somete er el materia al magnético o a un flujoo variable se e produce una u ón que se mantiene al ce esar el flujo vvariable, lo que q provoca una pérdidaa de energía que se justiffica imantació en forma a de calor.

                 

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     La  potencia  perdida  por  histéresis  depende  esencialmente  del  tipo  de  material;  también  puede  depender de la frecuencia, pero como la frecuencia en una misma zona o país siempre es la misma, la  inducción magnética dependerá del tipo de chapa.  4.- EQUIPOS Y MATERIALES A UTILIZAR: - Voltímetro AC

-Vatímetro digital

- Amperímetro AC

-Transformador 220/110, 1000VA

- Fuente de alimentación

-Destornilladores

AC variable

-Conectores tipo banano, cocodrilo y mixtos

5.- PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN:

a) Ensayo de las características de Excitación. Tomar el bobinado de B.T. (110V) y armar el circuito de la figura 1. después de verificar las conexiones del circuito energizar incrementando la tensión de alimentación desde 0 V de 10 en 10 V hasta el 120% de la Un (tensión nominal), tomando los siguientes datos del circuito: V, I, W, determinar el valor de S y el valor de Q en una tabla. Después de desenergizado el circuito medir la resistencia del bobinado con el puente de Wheatstone.

Figura 1

Tensión 10 20 … Vn 1.2Vn  

Corriente

Potencia S

P

Q

θ

 

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            b) Con la información registrada graficar la curva de magnetización del material del núcleo ensayado, utilizando los datos de tensión inducida y corriente de vacío.

  6. DESARROLLO DEL INFORME 6.1 Objetivos 6.2 Presentar un marco teórico 6.3 Presentar y explicar los resultados obtenidos según procedimiento propuesto 6.4 Desarrollo del cuestionario 

Describa la clasificación de los materiales ferromagnéticos según la concentración de sílice, indicar sus aplicaciones.



En un papel milimetrado, graficar los datos tabulados: V-I y W-V.



¿Por qué siempre se encuentra laminado el material ferromagnético de las máquinas eléctricas?, indicar los espesores en las láminas más utilizados.



Elaborar una tabla indicando la clase de aislante y la temperatura de operación normal.



¿Qué tipos de enfriamiento existen en transformadores? Explique con detalle.

6.5 Presentar observaciones 6.6 Presentar conclusiones 6.7 Presentar recomendaciones 6.8 Bibliografía consultada por el alumno