Lab_motor_sincronico.docx

DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA

INFORME N°6 MÁQUINAS ELÉCTRICAS

TEMA: MOTORES SINCRÓNICOS COMPROBACIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA Y CURVAS EN V

INTEGRANTES: DIEGO CORRALES ANDREE CRIOLLO ALEXANDER CURAY FERNANDO SILVA ROMERO BRYAN

NIVEL: QUINTO “A”

DIRECTOR: ING. VICENTE HALLO

LATACUNGA Octubre 2018 - Febrero 2019

INDICE 1.

OBJETIVOS ............................................................................................................................. 3

2.

MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 3

Tabla 1 Equipos y características utilizados en la practica ............................................................ 5 3.

PROCEDIMINETO Y ESQUEMAS............................................................................................. 6

4.

RESULTADOS ......................................................................................................................... 7

5.

ANÁLISIS DE RESULTADOS.......................................................Error! Bookmark not defined.

1. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL •

Analizar el funcionamiento del motor sincrónico, factor de potencia y realizar los diagramas de las curvas en V producidas por el mismo.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Realizar los respectivos diagramas de conexión para el motor sincrónico y sus análisis de voltaje, amperaje y factor de potencia.



Obtener la lectura de los datos de voltaje, factor de potencia, corriente de funcionamiento y velocidad del motor, como características principales del motor.



Comparar los datos obtenidos de las lecturas para establecer las ventajas y desventajas de un motor sincrónico en una red al corregir el factor de potencia.

2. MARCO TEÓRICO

MOTOR SINCRÓNICO Motor sincrónico: Las Máquinas sincrónicas son máquinas rotatorias eléctricas que pueden trabajar como motor y como generador. Como motor convierte la energía eléctrica en energía mecánica y viceversa como generador (Moeller, 2011) Las máquinas sincrónicas se utilizan en mayor medida como generadores de corriente alterna que como motores de corriente alterna. Estas máquinas no tienen par de arranque y hay que emplear diferentes métodos de arranque y aceleración hasta la velocidad nominal de sincronismo. Utilizándose también para controlar la potencia reactiva de la red (Nistal, 2014)

Ilustración 1 Motor Básico Sincrónico

Estator o parte fija El estator, de una máquina sincrónica es similar al de una máquina asincrónica. Contiene un devanado trifásico de corriente alterna, denominado devanado inducido y un circuito magnético formado por apilamiento de chapas de burro Rotor o parte móvil El rotor, de una máquina sincrónica es bastante diferente al de una máquina asincrónica. Contiene un devanado de corriente continua, denominado devanado de campo y un devanado en cortocircuito, que impide el funcionamiento de la máquina a una velocidad distinta a la de sincronismo, denominado devanado amortiguador. Además, contiene un circuito magnético formado por apilamiento de chapas magnéticas de menor espesor que las del estator.

Principio de funcionamiento como generador Una fuente mecánica que le proporcione el giro (turbina) acciona el rotor de la máquina sincrónica a la vez que se alimenta el devanado rotórico (devanado de campo) con corriente continua. El entrehierro variable (Máquinas de polos salientes) o la distribución del devanado de campo (Máquinas de rotor liso) contribuyen a crear un campo más o menos senoidal en el entrehierro, que hace aparecer en los bornes del devanado del estator (devanado inducido) una tensión senoidal. Al conectar al devanado inducido una carga trifásica equilibrada aparece un sistema trifásico de corrientes y una fuerza magnetomotriz senoidal. Principio de funcionamiento como motor En este caso se lleva la máquina sincrónica a la velocidad de sincronismo, pues la máquina sincrónica no tiene par de arranque, y se alimentan el devanado rotórico (Devanado de campo) con corriente continua y el devanado estatórico (devanado inducido) con corriente alterna. La interacción entre los campos creados por ambas corrientes mantiene el giro del rotor a la velocidad de sincronismo.

Ilustración 2 Esquemático del motor síncrono.

Tabla 1 Equipos y características utilizados en la practica Nombre

Fuente de alimentación (120/208V c-a, 16A, 60Hz)

Voltímetro

Voltímetro Amperímetro CC

Watímetro

Motor Sincrónico

Cables

Características

Este dispositivo es el encargado de distribuir la energía con la que se va a trabajar ya sea corriente continua (c-c) o corriente alterna (c-a). Para medir el voltaje no debe romper el circuito es decir que siempre debe ser conecto en paralelo.

Cantidad

1

1

Para medir el amperaje se debe abrir el circuito y tomar su valor de acuerdo a las escala.

1

Mide la potencia administrada y la reactancia del motor

1

La corriente continua se conecta a la exitatriz para variar el voltaje. 1

Son útiles para realizar las distintas conexiones para realizar pruebas.

1

Ilustración

3. PROCEDIMINETO Y ESQUEMAS

3.1. CONEXIONES GENERALES Quitar la energía de la fuente de poder y asegurar los módulos en el panel principal. Verificar el número de entradas de los bobinados internos del motor. Realizar el diagrama de conexión en cuenta las entradas del paso anterior. Verificar que las conexiones se hayan realizado correctamente antes de arrancar el motor. Alimentar el motor síncrono conectando en sus líneas el voltaje nominal de funcionamiento. Conectar un amperímetro en la entrada de una línea para medir la corriente de arranque y de funcionamiento. Colocar un voltímetro en cada línea y comprobar que el voltaje medido sea igual al voltaje de entrada. Conectar el vatímetro para observar la variación del Q (VAR) del motor. Hacer la lectura correspondiente de los parámetros medidos y quitar la energía de la fuente y desconectar los terminales.

3.2. DIAGRAMA DE CONEXIÓN ARRANQUE MOTOR CA CON CONDENSADOR E INTERRUPTOR CENTRÍFUGO

Ilustración 3 Configuración motor sincrónico

El dato de placa del motor nos indica que el voltaje nominal que debe conectarse 208 V, este voltaje lo obtenemos directamente de la fuente del laboratorio

Ilustración 4 Diagrama de conexión para generar la curva en V del motor sincrónico

4. RESULTADOS

Ilustración 5. Partes de motor sincrónico

Tabla 2 Valores de potencia, corriente de línea y excitación a fin de generar la curva en V del motor sincrónico

Posición del reóstato (minmax) 1 2 3 4 5

Corriente de excitación

Corriente del estator

VAR

W

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

0.46 0.34 0.215 0.12 0.09

200 150 100 50 0

48 48 48 48 49

5. CONCLUSIONES 

Se logró identificar las características físicas de la maquina síncrona de utilizada durante la experiencia, se visualizaron las partes que componen la armadura, la forma en que está construido y como están distribuidos los enrollados en el eje, también se observaron los anillos que tiene el eje para recibir la alimentación externa de corriente continua para generar el campo magnético necesario para que al girar el eje se pueda inducir corriente en la armadura.



Se pudo visualizar mediante mediciones de potencia activa y reactiva el funcionamiento de la maquina sincrónica como motor y como generador. Se hace especial énfasis en como esta máquina puede ser utilizada como “condensador síncrono” para corregir el factor de potencia cuya potencia reactiva depende de la sobreexcitación de la máquina y como da la posibilidad de ser programado para mantener un buen factor de potencia dependiendo de la cantidad de máquinas utilizadas en alguna industria

6. RECOMENDACIONES •

Analice el dato de placa del motor, previo a la realización de cualquier diagrama de conexión del mismo, lo cual ayuda a que evite daños por sobrecarga o conexiones erróneas.

•

Verificar que la tensión antes de alimentar el motor sean las especificadas en el dato de placa, utilice el multímetro del laboratorio para este efecto.

•

Para poner a funcionar el motor asegúrese de que las entradas de los devanados están cortocircuitadas en estrella o en triángulo.

7. BIBLIOGRAFÍA Fondo, F. (sf). Arranque de motores sincrónicos. En Motores sincrónicos (págs. 15-18). FONDO FORMACIÓ FPE. [Consultado 15-12-2018] Moeller, S. (2011). Arranque y control de motores trifásicos síncronos. EATON Powering Bussines Worldwide, 5-6. [Consultado 15-12-2018] Moreno, N. (2012). Arranque de motores trifásicos, efectos en la linea de alimentación. Energuia, 3-4. [Consultado 15-12-2018] Nistal, F. (2014). motor síncrono. En F. Nistal, Motores síncronos (págs. 7-9). ACTA. [Consultado 15-12-2018] Vicente, H. (2017). Máquinas Eléctricas. Latacunga, Ecuador [Consultado 15-12-2018].

ANEXOS

Reconocimiento del motor trifásico sincrónico

Lectura de los datos obtenidos al conectar el motor sincrónico