reporte de practica-generadores de cd
DESCRIPTION
Reporte sobre el uso de un generador de corriente directa y algunas conexionesTRANSCRIPT
Instituto Tecnológico de La Paz Departamento de Metal-Mecánica
Ingeniería Electromecánica
Materia: Maquinas Eléctricas.
Practica: Generadores de Corriente Directa.
Integrantes: Erick Alan Meza Ceseña. Irwin Abdel Ortiz Ramírez.
Jairo Zuriel Hernández Aguirre. Juan Antonio Sandoval Zavala.
Docente: Ing. Ezequiel Junior Machado Preciado.
Fecha de entrega: 18 / septiembre / 2015.
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 2/18
Índice
1.Introducción …………………………………………………………………………….. 3
2. Marco Teórico………………………………………………………………………………4 - 6
3.Desarrollo ………….………..…...…………………………………………………7 - 11
4. Resultados ………………………………………………………………………12 - 14
5. Conclusión…………….……………………………………………………………….15
6. Anexos………………………………………………….………………………..16 - 18
Contenido Página
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 3/18
Introducción
En esta primer práctica se realizarán algunas pruebas con máquinas que trabajan
con Corriente directa, estas pueden ser generadores o motores. Existen 3 tipos de
conexiones de generadores los cuales se observarán durante la práctica, y el
comportamiento de ellos.
Estos generadores si los giran, producen una fuerza electromotriz en sus
conductores, esto es el vínculo que hay entre el voltaje generado en un circuito
que rompe las líneas de flujo nagnetico.
A continuación se presenciará como conectar Generadores Shunt, Serie y
compuestos; además se analizará la caída o subida de tensión y se analizará la
estructura de un generador y las propiedades del mismo en corriente directa en
derivación con excitación independiente en condiciones de vacío y plena carga.
La práctica se realizará en el laboratorio de ingeniería electromecánica para
colaborar lo visto en clases de los generadores de corriente directa.
Figura #1: Foto de los integrantes que participaron en la práctica.
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 4/18
Marco Teórico
Esta práctica que se llevará a cabo tiene como objetivo estudiar los generadores
de corriente directa autoexcitados, además de observar las caídas de tensión en el
generador al conectar la carga. Hay diferentes formas de conectarse; para tener
un mayor voltaje, en uno el voltaje es menor en vacío y aumenta al incrementar la
carga, en otro su voltaje máximo es en vacío y va disminuyendo conforme
aumenta la carga, en el último existen 3 formas que son (sobrecompensado,
compensado normal y subcompensado). La lectura de los voltajes se comprobó
con la teoría y conceptos dados en clase los cuales se mencionan a continuación:
Generador Serie:
Sus polos están conectados en serie con la armadura, las bobinas de sus polos
están hechas de alambre grueso y pocas vueltas (deben soportar la corriente de
carga). Estos generadores producen muy poco voltaje en vacío y va aumentando
al incrementarse la carga, por lo tanto, se dice que tiene una regulación negativa
(inversa).
Figura #2: Foto del diagrama de conexión del Generador serie
Figura #3: Foto del diagrama que muestra el comportamiento
del voltaje a plena carga.
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 5/18
Generador Shunt:
Sus polos están conectados en paralelo con la armadura, las bobinas de sus polos
están hechas de alambre delgado y muchas vueltas. Su voltaje en vacío es
máximo y disminuye con la carga entre un 10% y 15%, se debe principalmente a
la caída de tensión en las bobinas de la armadura, por lo anterior se dice que tiene
buena regulación. Se puede encontrar como excitatriz en los generadores de las
centrales eléctricas, así como en plantas eléctricas.
Figura #4: Foto del diagrama de conexión del Generador Shunt
Figura #5: Foto del diagrama que muestra el comportamiento del voltaje a
plena carga.
Generador Compuesto (corto y largo):
Este tipo de generadores tiene doble devanado en sus polos, uno de pocas
vueltas y alambre grueso y otro de muchas vueltas y alambre delgado. El primero
se conecta en serie con la armadura y el segundo se conecta en paralelo. Este
generador se puede diseñar de tal manera que produzca mas voltaje bajo carga
que en vacío (sobre compensado). Que produzca el mismo voltaje a plena carga
que en vacío (compensado normal). Que produzca menos voltaje a plena carga
que en vacío (subcompensado).
Puede ser corto o largo dependiendo de la ubicación de devanado paralelo,
después o antes del devanado en serie respectivamente.
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 6/18
Figura #6: Foto del diagrama de conexión del Generador Shunt Largo.
Figura #7: Foto del diagrama de conexión del Generador Shunt Corto.
Figura #8: Foto del comportamiento del voltaje tanto en Shunt corto como en Shunt largo.
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 7/18
Desarrollo.
A continuación se desarrollará la práctica, haciendo las conexiones
correspondientes para cada uno de los tipos de Generadores de CD, los cuales
son Generador Serie, Shunt y Compuesto (Compound), para los cuales se
ocuparan los siguientes materiales.
- Multímetro
- Cables tipo Hembra para conectar el Generador con la fuente.
- Cable especial para el alimentador del Dínamo.
- Cámara fotográfica para capturar los momentos de práctica
Antes de iniciar con las conexiones para cada Generador se procedió a conocer
las partes constitutivas de un Generador de Corriente Directa para corroborar lo
visto en clases y lo investigado anteriormente como actividad de Tarea; se
lograron ubicar los siguientes elementos:
- Carcasa, armazón o bastidor.
- Bobina
- 4 polos
- Eje
- Conmutador
- Portaescobillas
- Etc.
Figura #9: Foto donde se presentan los materiales ocupados durante la práctica.
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 8/18
Generador Serie.
- Se conectó el generador siguiendo el diagrama que se tenía en los apuntes.
- Una vez con la conexión asegurada se gira la perilla, para así agregar
voltaje al motor y de esta manera pudiera así llegar a las 1800 rpm
- Ya que se logra llegar a las 1800 rpm marcados en la pantalla digital, se
analiza su comportamiento.
- Consecuentemente se cambia a modo motor a través de una pequeña
palanca, para checar la velocidad.
- Como último paso del análisis, se utiliza el multímetro para medir el voltaje
que se produce al estar el motor a 1800 rpm.
Figura #10: Foto donde muestra algunas partes del Generador de CD.
Figura #11: Foto donde muestra algunas partes del Generador de CD
Figura #12: Foto donde se hizo la conexión según el diagrama de apuntes.
Figura #13: Foto donde muestra el girar de la perilla para llegar a 1800 rpm.
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 9/18
Generador Shunt.
- Se analiza el diagrama para asegurar correctamente las conexiones en el
generador.
- Se hace uso una vez más del multímetro, para medir el voltaje del
generador.
- Se regula el generador a través de la perilla para lograr marcar 120 V en el
multímetro, de tal manera que llegando a los 120 V para no forzar más el
motor y se revisa ahora a cuantas rpm. Gira al estar en 120 V.
Figura #14: Foto donde se hizo la conexión según el diagrama de apuntes.
Figura #15: Foto donde muestra el girar de la perilla para llegar a 1800 rpm.
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 10/18
Generador Compuesto: Shunt largo
- En este diagrama también se conecta el multímetro para medir el voltaje.
- Se regula la perilla hasta llegar a los 120 V.
- Se revisan las rpm.
Figura #16: Foto donde se hizo la conexión según el diagrama de apuntes.
Figura #17: Foto donde muestra el girar de la perilla para regular a 120 V.
Figura #18: Foto donde se presentan la regulación de voltaje y las rpm.
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 11/18
Generador Compuesto: Shunt corto
- En este diagrama también se conecta el multímetro para medir el voltaje.
- Se mantiene el voltaje hasta 120 V (no más).
- Se verifican las rpm.
Figura #19: Foto donde se realizó la conexión según el diagrama de
apuntes.
Figura #20: Foto donde muestra la regulación a 120 V y las rpm.
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 12/18
Resultados
Generador Serie.
Se comprobó la teoría de regulación negativa, se produce muy poco voltaje en
vacío y va aumentando al incrementarse la carga.
11.4 11.82 12.8 14.58
18
23.85
34.5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 1 2 3 4 5 6
Generador Serie
voltaje
Tabla #1 Representa el comportamiento del voltaje en Generador serie.
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 13/18
Generador Shunt
Se comprobó que su voltaje es máximo en vacío y disminuye al incrementarse la
carga.
191.2
148
114
85.7
62.4 44
31.6
0
50
100
150
200
250
0 1 2 3 4 5 6
Generador Shunt
voltaje
Tabla #2 Representa el comportamiento del voltaje en Generador Shunt
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 14/18
Generador Compuesto (Shunt corto y largo)
Se comprobó menor voltaje a plena carga que en vacío (subcompensado).
Se puede diseñar de tal manera que produzca más voltaje bajo carga que en
vacío (sobrecompensado).
190
153.5
129
111.2 97.1
86.5 77.9
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 1 2 3 4 5 6
Compuesto Corto
voltaje
Tabla #3 Representa el comportamiento del voltaje en Generador Shunt Corto.
Tabla #4 Representa el comportamiento del voltaje en Generador Shunt Largo.
193
156.3
130.5
112 97.8
87 78.2
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 1 2 3 4 5 6
Compuesto Largo
voltaje
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 15/18
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
En esta práctica se observó que para cada forma de conexión se obtienen
diferentes resultados. Dentro de los generadores en serie, los resultados fueron
bastante buenos ya que entre más carga le dábamos al generador más entrega
de voltaje nos daba. Esto demostró que los generadores en serie no tienen carga
negativa. Mientras que en la práctica para generadores Shunt, en vacío el voltaje
iba a ser el máximo. Lo cual cumple con la teoría de regulación positiva. Para esto
se le aplicó un voltaje y pudimos observar que conforme más carga el voltaje
decrecía.
En los generadores compuestos tanto largos como corto los valores son efectivos
y concuerdan para cada carga con la cual se probaron, esto no afecta a la medida
para que lo utilices. También se concluyó que la regulación será subcompensada,
porque al aplicar una carga y al aumentar la misma, el voltaje decrecía y se pudo
comprobar que no tiene una buena regulación.
Esta práctica fue de lo más interesante para el equipo ya que se pudo comprobar
todo lo visto en clases; además del comportamiento del generador al aplicarle
diferentes cargas, y en físico podemos observar el funcionamiento del generador y
comportamiento de cada una de sus partes.
Para finalizar, la conclusión más grande a la que se logró llegar, es que mucha
gente desconoce, aún entre los estudiantes este tipo de funcionamiento en los
generadores, hablando de la diferencia entre el Serie, Shunt y Compuesto y su
aplicación industrial y comercialmente; y claro para reforzamiento de la carrera fue
de gran apoyo para darnos cuenta la importancia de entender y saber analizar los
elementos y el comportamiento de los mencionados anteriormente; por lo tanto el
agradecimiento para el Ing. Ezequiel Jr. Machado Preciado por la colaboración y
ayuda para que se pudiera conocer no solo de forma teórica si no practica sobre el
tema Generadores de Corriente Directa.
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 16/18
Anexos
- Imágenes
Figura #21: Foto donde se presentan las rpm. Del motor.
Figura #22: Foto donde muestra la revisión de la banda.
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 17/18
Figura #23: Foto donde muestra al alumno Irwinig realizando la práctica.
Figura #24: Foto donde muestra al alumno Alan realizando la práctica.
Máquinas Eléctricas
Generadores de Corriente Directa
Trabajo en Equipo 18/18
Figura #25: Foto donde muestra al alumno Juan realizando la práctica.
Figura #25: Foto donde muestra al alumno Jairo realizando la práctica.