7. acoplamiento de generadores en paralelo
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PRACTICA DE LABORATORIO 7
ACOPLAMIENTO DE GENERADORES EN PARALELO
INTRODUCCION
Es posible conectar generadores de C.D. tanto en serie como en paralelo, sin embargo la
conexión en paralelo es la más empleada. En la conexión de los generadores en paralelo se
deben tener en cuenta parámetros tales como la excitación y la polaridad. Para escoger la
excitación más adecuada se requiere el análisis de las características de tensión y corriente
del grupo, así como el conocimiento la carga que se va a manejar.
1. OBJETIVOS
Verificar el comportamiento de los generadores conectados en paralelo para dos
formas diferentes de excitación.
Determinar la tensión en terminales.
Determinar las corrientes de armadura de cada generador.
2. GENERALIDADES
El funcionamiento de los generadores depende del tipo de excitación usada, siendo
característica fundamental para cualquier configuración el hecho de que la excitación
permanezca constante con el fin de que la tensión en terminales también lo sea.
2.1 GENERADORES EN DERIVACIÓN CONECTADOS EN PARALELO
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La conexión en paralelo es especialmente adecuada para los generadores en derivación
debido a que su curva característica disminuye con la carga. Cuando uno de los
generadores aumenta su velocidad, originará un aumento de voltaje generado y también un
aumento con respecto al voltaje en terminales, haciendo entregar más corriente a la carga.
Suponiendo que la carga permanezca constante entonces el otro generador tendrá menos
carga y aumentará el voltaje en terminales, permaneciendo en equilibrio la distribución de
la carga. Esta condición de equilibrio hará que cada generador soporte proporcionalmente
parte de la carga.
Debido a que los generadores en derivación conectados en paralelo van a compartir y se
van a dividir la carga en igual proporción, es necesario que se cumplan las siguientes
condiciones:
Cada generador debe tener el mismo voltaje nominal y la misma regulación de
voltaje.
Las polaridades de todos los generadores en paralelo deben oponerse entre sí, es
decir más contra más y menos contra menos y los voltajes generados deben ser
mayores que en la barra de distribución.
2.2 GENERADORES COMPUESTOS CONECTADOS EN PARALELO
La conexión en paralelo de los generadores compuestos puede presentar cierta complejidad,
en casos como los generadores acumulados planos o hipercompound, en este caso hay que
incluir una compensación adicional. Mientras que la conexión en paralelo de generadores
compuestos diferencial e hipocompuestos es un tanto más sencilla y parecida al caso de los
generadores en derivación.
Al aumentar momentáneamente la velocidad uno de los generadores, el efecto de
funcionamiento del generador sobrecompuesto es el siguiente:
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El generador que aumenta su velocidad desarrolla una fem generada mayor, por lo cual
toma cada vez más carga, hasta que toma toda la carga.
Al contrario el segundo generador pierde toda su carga, disminuyendo su voltaje hasta
que queda funcionando como motor.
Para mantener el equilibrio entre generadores acumulados compuestos es necesario incluir
un igualador, que es un cable o barra de distribución con baja resistencia conectado al lado
de la armadura del campo serie de la misma polaridad para cada máquina.
Además de las condiciones enunciadas anteriormente para los generadores en derivación, es
necesario que se tenga presente la siguiente recomendación para los generadores
compuestos:
La resistencia de todos los campos en serie debe ser en forma aproximada,
inversamente proporcional a las potencias (en kW o H.P.) de los generadores
conectados en paralelo.
2.3 PRECAUCIONES
Se deben seguir los requisitos de seguridad expuestos en la práctica de laboratorio 1.
2.4 AUTOEXAMEN
a. Explique por qué existe una condición de equilibrio estable entre los generadores en
derivación conectados en paralelo, ¿en qué consiste la condición de equilibrio?
b. ¿Qué factores afectan la regulación de voltaje de los generadores conectados en
paralelo?
c. Explique por qué los voltajes generados deben ser mayores que el voltaje en la barra
de distribución.
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d. ¿Específicamente, el igualador como actúa sobre los generadores compuestos en
paralelo?. Describa la acción.
e. ¿A qué se refiere la última condición para la conexión de los generadores
compuestos en paralelo?
f. ¿El mismo voltaje a través de los campos en serie conectados en paralelo, produce
la acción igualadora?
3. MATERIALES Y EQUIPOS
Tabla 1. Equipos.
Cantidad Elemento Observación
1 Fuente de tensión continua 0-115 V, 50 A
1 Amperímetro 0-5 A D.C.
3 Amperímetro 0-50 A D.C.
1 Voltímetro 0-150 V D.C.1 Tacómetro
Tabla 1. Materiales.
Cantidad Elemento Observación
2 Generador de CC 4 kW, 110/115 V,1800 rpm
1 Motor trifásico 3.8 kVA, 220/380 V, 10/5.8 A1800 rpm,60 Hz
1 Reóstato de excitación1 Carga resistiva variable
4. PROCEDIMIENTO
1) Monte el circuito la figura 1. El circuito excitación serie debe estar al 100%(devanado
EF)
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2) Estando desconectadas la carga y la excitación de los generadores (S y abiertos)
ponga en marcha el motor y el grupo. Por medio del reóstato (R) ajuste la corriente de
excitación a 1.1 A.
3) Tome las primeras lecturas de las corrientes de armadura ( e ) de ambos
generadores. Aumente progresivamente la carga y tome simultáneamente los valores de
, , y . Consigne los valores en la tabla 3.
4) Monte el circuito de la figura 2. Repita los pasos 1, 2 y 3. Consigne los valores en tabla
4.
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5. TOMA DE DATOS
Tabla 3.
n (rpm)
Tabla 4.
n (rpm)
6. CARACTERISTICAS A OBTENER
Dibuje las características:
1) Tensión en terminales vs corriente,
2) Corriente de armadura del generador 1 vs. corriente,
3) Corriente de armadura del generador 2 vs. corriente,
7. CUESTIONARIO
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1. Describa cada una de las características obtenidas.
2. ¿Qué sucede si el arrollamiento shunt de uno de los generadores del conjunto deja de
funcionar abriéndose?
3. Analizar que sucede si consecutivamente deja de observarse una condición por vez,
cumpliéndose las restantes.
BIBLIOGRAFIA
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