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• Victor Alfredo Rios Choque

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Universidad Técnica de Oruro Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Eléctrica – Electrónica

LABORATORIO No. 3

CARACTERISTICA DE MAGNETIZACION DE DINAM OS COMPUESTOS Materia:

ELT 2641 “A” MAQUINAS ELECTRICAS I

Docente:

Ing. Víctor Hugo Flores

Horario:

JUEVES 14:00 – 16:00

Fecha de entrega: 23 de marzo de 2017

Nombre: Univ. Lopez Dueñas Romer ORURO-BOLIVIA

Laboratorio N°3 Características de Magnetización de Dinamos Compuestos 1.-Objetivos.Los objetivos del presente laboratorio son: a).- Conocer la fuerza electromotriz para las dinamos compuestas b).-Conocer el circuito de instalación para el presente laboratorio c).-Realizar la curva de magnetización de la dinamo compuesto 2.-Marco Teórico.La dinamo compuesto se caracteriza por tener arrollamiento paralelo y serie, usualmente los arrollamientos de campo ósea del devanado del inducido, se conectan de modo que el arrollamiento paralelo, es decir qe las fuerzas magneto motrices se sumen cuando está conectada de esta manera se dice que la maquina es una dinamo compuesta acumulativa (integral o aditiva) La máquina en que el arrollamiento de campo serie se opone al arrollamiento paralelo, se llama dinamo diferencial o aditivo En los siguientes gráficos se muestran las dinamos compuestas 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜𝑠 𝑒 = 𝐵∗𝑙∗𝑣( ) 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟 Dónde:

𝐵 = es la densidad de campo magnético 𝑙 = longitud activa de las bobinas 𝑣 = velocidad lineal

El voltaje interno generado en la máquina de C.C.(f.e.m.)está dado por la siguiente ecuación 𝐸 = 𝐾 ∗ ∅ ∗ 𝜔 (𝑉) Dónde:

𝐾 = constante de la dinamo ∅ = flujo magnético de la maquina 𝜔 = velocidad de rotación

Según la ley de Hopkinson para el análisis magnético, se tiene la fuerza magneto motriz considerando las siguientes ecuaciones 𝐹 = 𝑅 ∗ ∅(𝐴 𝑣𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎)

𝐹 = 𝑁𝐹 ∗ 𝐼𝐹 (𝐴 𝑣𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎)

𝑅 ∗ ∅ = 𝑁𝐹 ∗ 𝐼𝐹 ∅=

Dónde:

𝑁𝐹 ∗ 𝐼𝐹 (𝑤𝑒𝑏𝑒𝑟) 𝑅

𝐹 = fuerza magneto motriz 𝑅 = reluctancia magnética 𝑁𝐹 = número de conductores 𝐼𝐹 = corriente de campo 𝐸=𝐾∗

𝑁𝐹 ∗ 𝐼𝐹 ∗ 𝜔(𝑉) 𝑅

𝐾, = 𝐾 ∗

𝑁𝐹 𝑅

𝐸 = 𝐾 ∗ 𝐼𝐹 ∗ 𝜔(𝑉) 3.- Equipos e instrumental para laboratorio a).-Un dinamo con autoexcitación compuesto acumulativo b).-Una maquina motriz c).-Instrumentos de medición (amperímetros , voltímetros y tacómetro) d).-Cables de conexión y un reóstato variable 4.-Circuito para el laboratorio.-

5.-Descripcion del laboratorio a).-Realizar el circuito del laboratorio como se indica en el punto 4 b).-Utilizando la maquina motriz, accionar la dinamo hasta llegar a la velocidad nominal c).-No debe circular corriente por el circuito de campo ósea estando el circuito de campo abierto, donde se debe registrar las primeras mediciones d).-Abilitar el circuito de campo, para que circule un valor bajo de corriente de campo, registrando todos los valores de tension y corriente llegando en forma paulatina a un valor elevado de corriente y voltaje e).-Ya alcanzado un valor elevado de la tensión generada, se reduce sucesivamente la corriente de campo, registrándose valores de tensión generada para cada modificación de la corriente de campo, hasta que llegue la corriente de campo a cero, constituyendo la última medición en el laboratorio f).-Cave indicar que en las variaciones de corriente de campo, debe mantenerse la velocidad de la maquina constante. Si el ensayo se realiza a distinta velocidad será necesario modificar los valores de la tensión generada por la dinamo con la siguiente relación 𝐸= Dónde:

𝜔 ∗ 𝐸, 𝜔,

𝜔 = velocidad nominal 𝐸 = voltaje o fuerza electromotriz 𝜔 , =velocidad variable registrada

6.-Lecturas Obtenidas en el Laboratorio Lectura Nº w' (rpm) If (A) 1 1496 2 1495 3 1495 4 1494 5 1495 6 1494 7 1493 8 1493 9 1496 10 1492 11 1491 12 1494 13 1492 14 1494 15 1494 16 1495 17 1494

E' (V) 0 0,03 0,06 0,09 0,11 0,18 0,28 0,36 0,44 0,46 0,58 0,46 0,35 0,26 0,23 0,19 0,16

24,86 35,05 46,36 60,6 69,8 103,5 153,7 185,5 211,6 221,9 246,1 225,4 196,1 164,1 142,5 132,1 110

w(rpm) 1430 1430 1430 1430 1430 1430 1430 1430 1430 1430 1430 1430 1430 1430 1430 1430 1430

18 19 20 21

1494 1495 1496 1495

0,1 0,04 0,02 0

86,6 51,95 40,5 25,25

1430 1430 1430 1430

6.1.-Procesamiento de Datos 𝐸=

Lectura Nº w' (rpm) If (A) 1 1496 2 1495 3 1495 4 1494 5 1495 6 1494 7 1493 8 1493 9 1496 10 1492 11 1491 12 1494 13 1492 14 1494 15 1494 16 1495 17 1494 18 1494 19 1495 20 1496 21 1495

𝜔 ∗ 𝐸, 𝜔,

𝐸=

1430 ∗ 24,86 = 23,763 1496

𝐸=

1430 ∗ 35,05 = 33,526 1495

𝐸=

1430 ∗ 46,36 = 44,344 1495

E' (V) 0 0,03 0,06 0,09 0,11 0,18 0,28 0,36 0,44 0,46 0,58 0,46 0,35 0,26 0,23 0,19 0,16 0,1 0,04 0,02 0

24,86 35,05 46,36 60,6 69,8 103,5 153,7 185,5 211,6 221,9 246,1 225,4 196,1 164,1 142,5 132,1 110 86,6 51,95 40,5 25,25

w(rpm) E(V) 1430 23,763 1430 33,526 1430 44,344 1430 58,004 1430 66,765 1430 99,066 1430 147,214 1430 177,672 1430 202,265 1430 212,679 1430 236,032 1430 215,744 1430 187,951 1430 157,070 1430 136,396 1430 126,357 1430 105,288 1430 82,890 1430 49,691 1430 38,713 1430 24,152

7.-Graficos

E(V)

Curva de magnetización de la dinamo compuesto (ida)

300.000 250.000 200.000 150.000 100.000 50.000

0.000 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

I(A)

Curva de magnetización de la dinamo compuesto (vuelta)

E(V)

Curva de magnetización de la dinamo compuesto (vuelta)

250.000 200.000 150.000 100.000 50.000 0.000 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

I(A)

Línea de tendencia media entre ida y vuelta

E(V) 300.000 250.000 200.000 150.000 100.000 50.000

0.000 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

I(A)

Cuestionario -

Que diferencia existe o nota en la curva de magnetización entre una dinamo en paralelo y una dinamo compuesto acumulativo

No existe diferencia ya que solo se aumenta una dinamo para mejorar el torque su principio de funcionamiento es el mismo. -

Principio de funcionamiento de las dinamos compuestos acumulativos

Los flujos se suman para tener una tensión que estabilice a la máquina. -

Perdidas y eficiencia en dinamos compuestos

El rendimiento esta función a las perdidas con la curva obtenida se `puede observar esto.

8.-Analisis de Resultados Resumen del congreso eficiencia de energía (día jueves 16 de marzo de 2017)

CNDC (Ing. Dussan Notta) Estructura del sector eléctrico Ministerio de energía Ende tiene la mayor cantidad de plantas de producción eléctrica Necesidades: - La energía eléctrica no es almacenada - Fluye por un sistema definido Objetivo:

Un buen sistema eléctrico en la red de alta tensión 230(V) Problema: -Satisfacer la demanda, ubicación, características, optimización. -Minimizar la inversión con el modelo OPTGEN. -Ahorro energético -Medio ambiente a partir de la reducción de dióxido de carbono. Las ciudades que mas consumen en el país son Santa Cruz CRE, La Paz ENDE. En 2006 con la nacionalización se realizaron inversiones importantes en la empresa eléctrica.

ETAP Ing. Israel Troncoso Flores FTI Bolivia Software que realiza simulación en sistemas de potencia EMS, uno de los módulos de energía del ETAP que sirve para todo tipo de simulación en esta materia de la energía eléctrica.

ENTEL Ing. Odon Condori, Ing. Ignacio Mendoza Entel Oruro.- esta encargada de mantener operativa la RED celulares, internet, telefonía fija, TV satelital, triple play (TV, internet, teléfono) Energía Factores que causan falla en estos servicios -Factores naturales -Factores externos (robo de equipos) En los externos esta la energía comercial fallan en este porcentaje 87% ENDE, 13% ENTEL. El edificio de Entel es el que más consume en la ciudad de Oruro, la mayor parte del edificio usa corriente continua. Y tiene un sistema que hace mantener activa la tensión en los cortes de energía de la ciudad este edificio puede seguir trabajando gracias a este sistema.

Hidroeléctrica en Bolivia El principal generador del país se encuentra en la localidad de Chojlla. Se mostro un accidente Round II por descarga (rayo), la maquina se embalo de 375 rpm a 549 rpm. Luego de esto se tomaron en cuenta los siguientes aspectos: -

Régimen de operación Numero de arranques y paradas Variaciones de carga

-

Sincronización optima Tipo de unidad Velocidad de operación Rechazos de carga

Evaluación de fatiga Fatiga de baja frecuencia 40E4 Fatiga de alta frecuencia mayor a 10E6. Se concluyo informando que se instalara un nuevo rotor en la localidad de Yanacachi. 9.-Documentos de Referencia La explicación brindada por el docente