Reporte de Practica-generadores de CD.

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




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.




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.




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.




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.




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.




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.




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 #15: Foto donde muestra el girar de la perilla para llegar a 1800 rpm.




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 #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.




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.




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.




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




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




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.




Anexos

- Imágenes

Figura #21: Foto donde se presentan las rpm. Del motor.

Figura #22: Foto donde muestra la revisión de la banda.




Figura #23: Foto donde muestra al alumno Irwinig realizando la práctica.

Figura #24: Foto donde muestra al alumno Alan realizando la práctica.




Figura #25: Foto donde muestra al alumno Juan realizando la práctica.

Figura #25: Foto donde muestra al alumno Jairo realizando la práctica.

Reporte de Practica-generadores de CD.

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