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• Diego Gelvez

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INFORME DE LABORATORIO MAQUINAS ELECTRICAS 2 Decanatura de ciencias naturales e ingenierías, Unidades Tecnológicas de Santander Bucaramanga, Colombia Juan David Figueredo Espinel, [email protected] Erickson Alberto Castellanos Avila, [email protected] Cristian Andres Zuluaga Blanco, [email protected] Jefferson Jhair Rueda Triana, [email protected] Diego Leonardo Gelvez Esparza, [email protected]

tipo de motor contiene electromagnetos en el estator del motor que crean un campo magnético que rota en el tiempo a esta velocidad de sincronismo.

RESUMEN: En el presente documento se evidenciaran cuáles son las medidas preliminares que debemos realizar en las maquinas sincrónicas y cuál es la importancia de realizar aquellas mediciones.

Las máquinas sincrónicas (o sincrónicas) son máquinas cuyo estator se encuentra alimentado por corriente alterna, en tanto el rotor tiene alimentación continua ya sea a través de un enrollado de campo o bien mediante imanes permanentes.

1 INTRODUCCIÓN En el presente informe daremos a conocer las medidas preliminares de la maquina síncrona, entre las cuales está la identificación de bornes como primera instancia, la medición de la resistencia en cada devanado, la verificación de la resistencia de aislamiento y determinación de la polaridad de los devanados. Explicamos la manera como se determinó cada una de estas medidas preliminares en un motor con seis (6) bornes en el inducido y se expone los procedimientos y cálculos que se realizaron para la obtención de los resultados obtenidos.

2 OBJETIVOS Fig1. Maquina síncrona  



Para la realización de practica sobre ensayos preliminares se debe identificar los distintos polos de los bornes de la maquina síncrona trifásica. Se deberá identificar y medir la resistencia óhmica de cada devanados ya sea por la utilización del voltímetro o un ohmímetro determinando la polaridad de los diversos bornes de los devanados. Verificación de la resistencia de aislamiento para cada uno de los pares de polos.

3.1.1 CARACTERISTICAS CONSTRUCTIVAS Características del estator: Dada la alimentación alterna de la armadura, el estator de la máquina sincrónica es muy similar al estator de la máquina de inducción, por lo cual las características constructivas del mismo no se repetirán en esta sección Características del rotor: El rotor de una máquina sincrónica puede estar conformado por: - Imanes permanentes - Rotor de polos salientes - Rotor cilíndrico

3 MARCO TEORICO 3.1 MAQUINA SINCRONA

Los imanes permanentes representan la configuración más simple ya que evita el uso de anillos rozantes para alimentar el rotor, sin embargo su aplicación a altas potencias se encuentra limitada ya que las densidades de flujo magnético de los imanes no es, por lo general, alta. Adicionalmente, los imanes permanentes crean un campo magnético fijo

Las maquinas síncronas son un tipo de motor de corriente alterna. Su velocidad de giro es constante y depende de la frecuencia de la tensión de la red eléctrica a la que esté conectada y por el número de pares de polos del motor, siendo conocida esa velocidad como "velocidad de sincronismo". Este

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no controlable a diferencia de los rotores con enrollados de excitación donde se puede controlar la densidad de flujo magnético.

bornes están identificados correctamente. En caso de los bornes no estén identificados y de que no se disponga del esquema de conexión, éste se debe determinar realizando medidas de continuidad, resistencia óhmica y tensión antes de pretender energizar la máquina.

Dentro de los rotores con enrollados de excitación se tienen los de tipo cilíndrico y los de polos salientes.

Sí la máquina posee 6 bornes en el inducido y dos de excitación, se mide continuidad y resultan 4 pares, se mide la resistencia óhmica de cada par, el par que resulte con mayor resistencia corresponde al devanado de excitación. B.

Verificación de la resistencia de aislamiento La medición de la resistencia de asilamiento se realiza aplicando una tensión continua, con corriente alterna tendría que tenerse en cuenta el efecto capacitivo del elemento aislante. Algunas normas prescriben, para el caso de máquinas eléctricas, que el valor de la resistencia de aislamiento debe ser igual o mayor a valor obtenido mediante la aplicación de la siguiente formula empírica, sin que en ningún caso sea menor de 1MΩ

Fig2.Rotores de maquina sincrónica

Raisl

La imagen muestra el diagrama del estator de una maquina sincrónica, la figura (b) corresponde a un rotor de polos salientes, en tanto que el dibujo (c) muestra el esquema de un rotor cilíndrico. Por su parte, en las figuras (d) y (e) se observan la apariencia de una maquina sincrónica vista desde fuera y la representación de los enrollados de rotor y estator, respectivamente.

Para medir la resistencia de aislamiento se puede utilizar un megger o un megohmetro de lectura directa.

Es importante antes de conectar cualquier tipo de maquina por primera vez o después que ha sido sometido a reparación o mantenimiento. Verificar si está en condiciones de ser puesta en funcionamiento, sin ningún tipo de riesgo tanto para la máquina como para el operario.

La conexión se realiza como se muestra en la figura3, como se observa se pueden unir los devanados de A.T y medir respecto a tierra o masa (igual para los devanados de B.T), si la resistencia de aislamiento resultare menor del mínimo admisible, se procede a medir cada fase por separado.

Se debe entonces verificar si los bornes están correctamente designados, si no existe deficiencia de aislamiento entre bobinas o entre estas y masa, si hay bobinas abiertas o en corto-circuito o conexiones incorrectas. Debe realizarse, además, una cuidadosa inspección visual, para detectar cualquier anomalía en sus partes tales como: oxidación en sus bornes, quebraduras, elementos aislantes en mal estado, etc. Verificación

o

identificación

de

(1)

Por otra parte debe tenerse la precaución de conectar el polo positivo de la fuente de c.c a masa o tierra, puesto que la falta de aislamiento debido a humedad puede no ser detectada.

3.2 MEDIDAS PRELIMINARES

A.

en MEGAΩ= Tensión de servicio Potencia KVA +1000 .

bornes

Sí la placa del transformador o el catalogo del mismo muestra el esquema de conexión interna, se debe verificar mediante ensayos de continuidad y tensión, sí las conexiones corresponden realmente a las indicadas en esquema respectivo y si los

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Fig 3. Conexión de megohmetro C.

4 CÁLCULOS TEÓRICOS

Determinación de la polaridad Resistencia aislamiento:

La determinación de la correcta polaridad de los devanados del inducido es importante para la ejecución adecuada de las conexiones de estos entre sí. 

Entre devanado del inducido y masa:

Con seis bornes en el inducido:

Se procede como sigue, una vez identificados los tres pares del inducido: se asigna arbitrariamente la polaridad a uno de los pares o fase, ya que este caso cada par corresponde a una fase del inducido; la polaridad de las otras fases depende de la polaridad de la fase ya asignada.

Para este caso se toma como valor admisible 1MΩ Entre devanados del inducido:

Se une mediante un puente de polaridad un borne de los ya asignados con un borne cualquiera de otra fase; se arranca la máquina motriz y se regula su velocidad hasta que alcance la velocidad nominal de la máquina sincrónica y se energiza el circuito de excitación de esta última máquina, de tal forma que trabaje como generador sincrónico, luego se regula la corriente de excitación hasta obtener en cada fase una tensión menor o igual a la nominal.

Entre devanado de excitación y masa:

Se mide primero la tensión en cada fase, para verificar si están equilibradas, si se encontrare un desequilibrio de tensiones apreciable significa que una de las fases puede tener espiras en corto-circuito o puntos del devanado puestos a tierra. Luego se mide tensión ente los bornes no puenteados de las dos fases unidas por dicho puente se puede presentar uno de los siguientes casos:

Fue hallada con el Simpson.

5 RESULTADOS (OBSERVACIONES)

a) Que el puente una bornes de igual polaridad.

Datos de placa del motor:

En tal caso la tensión resultante, entre los bornes libres, será de √3*V, siendo V la tensión de fase. Sí es así el puente une bornes de igual polaridad.

b) Que el puente une bornes de diferente polaridad. En este caso la tensión resultante, entre bornes libres, será igual a la tensión de fase V, si es así el puente une bornes de diferente polaridad.

Identificación de Bornes: mediante continuidad encontramos los pares de bornes así: W1 - W2  devanado del inducido U1 - U2  devanado del inducido V1 - V2  devanado del inducido F1 - F2  devanado de excitación

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Resistencia óhmica: mediante el multímetro se midió la resistencia óhmica de cada una de las bobinas: W1 - W2 U1 - U2 V1 - V2 F1 - F2

8 REFERENCIAS

 8Ω  8Ω  8Ω  342 Ω

6 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

7 CONCLUSIONES 

Se pudo identificar los polos y las polaridades de la maquina síncrona.



Debido a un error por deterioro de las cuchillas logramos de una manera práctica comprobar el funcionamiento real de la maquina síncrona, el motor shun o generador.



Se identificó los distintos pares de polos con ello logramos entender que a pesar de que los terminales no estén marcados se puede realizar una conexión de máquinas síncronas.

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1.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/common s/b/b6/Maquinas_sincronicas.pdf

2.

http://www.fuac.edu.co/recursos_web/document os/electromecanica/formatoIEEE.doc

3.

Díaz Nieto Luis, “Laboratorio de máquinas eléctricas 1 y 2” .