T.P.nº 6 ME II - Reactancias, Sincrónica y en Cudratura

8/17/2019 T.P.nº 6 ME II - Reactancias, Sincrónica y en Cudratura

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONALFACULTAD REGIONAL LA PLATA

DEPARTAMENTO DE ELECTROTECNIA

CÁTEDRA: MÁQUINAS ELÉCTRICAS IITRABAJO PRÁCTICO Nº 6

Reactac!a"# "!c$%!ca & e c'a($at'$a

E(!c!% )**+


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CÁTEDRA: MAQUINAS ELECTRICAS II

ESTRUCTURAI,- .ORACIO MASCI / P$01e"0$ A"0c!a(0I,- GABRIEL MIJALOVS23 / Je1e (e T$a4a50" P$ct!c0"I,- .ECTOR SALVATORE / A&'(ate (e P$!7e$aI,- MARCELO PAGOLA / A&'(ate (e P$!7e$a

ALUMNO:

Aceituno Daniel Orlando

COMISIÓN Nº : 8 & )

INTEGRANTES:

Jefe Comisión:...........................................................................................................................................................................................................................................................

...............................................................

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Fecha aprobación y firma Cátedra


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E"a&0 (e La40$at0$!0: Pa$te 8 9 Reactac!a "!c$%!ca Pa$te ) 9 Reactac!a e c'a($at'$a

CONTENIDO

-1) Objetivo del ensayo.-2) Comonentes: e!uios" instrumentos" elementos accesorios.-#) $s!uema el%ctrico del circuito de ensayo.-&) 'rocedimiento de ensayo.-() e*istro de datos y eventos de ensayo.-+) An,lisis y reresentaciones-) Conclusiones articulares-) Conclusiones *enerales

Parte 1 - Reactancia sincrónica8 O45et!;0 (e< e"a&0:

Determinar la reactancia sincrónica de una m,!uina" a trav%s del m%todo del tri,n*ulo de 'otier.

) C07=0ete": E>'!=0"# !"t$'7et0"# e


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? E">'e7a e


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Re,!"t$0 (e Dat0" & E;et0" (e E"a&0-

/e deber,n comletar las si*uientes tablas con las lecturas observadas ara las distintas etaasde ensayo" debiendo re*istrarse adem,s los eventos !ue surjan durante su desarrollo" !ueameriten ser considerados.

9E"a&0 (e ;ac0:

$stando el alternador en vac3o y sin e0citación" se lo imulso 4asta alcanar la velocidad desincronismo. $n estas condiciones" se comenó a aumentar la e0citación y rocedimos a tomar losvalores de corriente de e0citación en el amer3metro y de fuera electromotri inducida en bornes conel volt3metro !ue se muestran a continuación:

$nsayo vacio

Iec A U V 7 7

7"+ +7"


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6 A

$n función de los resultados obtenidos se realiar,n los an,lisis" comentarios y amliaciones" afin de justificar el comortamiento observado en cada etaa del ensayo. A tal fin se deber, 4acer referencia a los concetos teóricos" ecuaciones y dia*ramas fasoriales relacionados.

$n un ar de ejes coordenados @ f85e0)" se roceder, a realiar la *r,fica en escala de lascaracter3sticas de vac3o y de entre 4ierro" y a artir de ellas la construcción del tri,n*ulo de'otier.

/e detallar,n los asos a se*uir ara justificar dic4a construcción y" a artir de ella" ara ladeterminación de la reactancia sincrónica saturada de la m,!uina """ considerando elcomortamiento de cada una de sus comonentes" reactancia de autoinducción a" y reactancia dedisersión (" conforme a la condición de ma*netiación de la m,!uina. /e incluir, el c,lculo de:

-reactancia sincrónica no saturada s=-ca3da interna debida a la reactancia de disersión @d=-factor de saturación B=-re*ulación .

C0"t$'cc!% (e< t$!a,'


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9ue*o una ve 4ec4o esto ubicamos los untos obtenidos con la caracter3stica de cortocircuito y6attada. ambi%n resetando dic4os untos traaremos la curva aralela erteneciente a la familia decurvas similares a la de vac3o" !ue es la de corriente constante nominal de car*a 8Caracter3stica de?attada) con la cual obtendremos el trian*ulo de 'ottier:

A continuación determinaremos los tri,n*ulos !ue nos ayudar,n a obtener los valores de reactancia

sincrónica no saturada y la saturada" as3 como tambi%n su corresondiente coeficiente de saturación.


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$l trian*ulo de abajo es el !ue determina las condiciones de obtención del trian*ulo" y con %l seobtiene el valor de ca3da de tensión de la reactancia de disersión= y esta ertenece e0clusivamente ala arte lineal de la curva de vac3o.$ste tri,n*ulo no ermite calcular la reactancia sincrónica ya !ue se encuentra en la arte lineal de lacurva de ma*netiación.

$l lado AE del trian*ulo" reresenta la fuera ma*netomotri de cortocircuito !ue es la !ue *enera todoel flujo necesario !ue comensa todas las ca3das internas de la m,!uina.$ste se*mento uede ser dividido en dos comonentes" !ue reresentan a dos valores de corriente dee0citación y son valores !ue *eneran el flujo !ue comensa la ca3da" or un lado a reactancia dedisersión y or el otro" del valor de ca3da de tensión or reactancia de autoinducción.

$l se*mento EC reresenta la fuera ma*netomotri !ue induce la fuera electromotri en bornes de lam,!uina.

Comenaremos traando una recta aralela al eje de abcisas asante or el unto nominal '8@n"5e0cFom)" es decir" el unto obtenido en el ensayo de ?attada.9ue*o traaremos un se*mento de i*ual lon*itud al AE definiendo el se*mento 'F. Desde este ltimounto F definido se traa una aralela a la caracter3stica de entre4ierro !ue corte a la caracter3stica devac3o" ese unto de intersección lo llamaremos FG y nos definir, el trian*ulo de 'ottier suerior con elcual odremos calcular las condiciones normales de la m,!uina.Desde el unto FG e0tendemos una recta aralela al eje de ordenadas 4asta el unto de interseccióncon la recta de aralela al eje de abcisas 8'unto FH) el cual nos servir, ara reresentar la ca3da detensión or la reactancia de disersión.

esumiendo" el se*mento FGFH es roorcional al flujo necesario ara comensar las ca3das detensión or disersión" el se*mento 'FH es roorcional al flujo necesario ara comensar la ca3da detensión or autoinducción e inducción mutua" y or ltimo" el 'F reresenta roorcionalmente a lafuera ma*netomotri del inducido.


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Reactac!a (e (!"=e$"!%:

/i $d#"+# ;"

d$dI5n#"+# ; I +"# A +"1#

Reactac!a "!c$%!ca 0 "at'$a(a:

$72(7 ;

Ks $7 I 5n 2(7 ; I +"+ A #"

Ks d L Ka M Ka d L Ks #1"(

C0e1!c!ete (e "at'$ac!% & $eactac!a "!c$%!ca "at'$a(a

Bs $7 I $i 2(7 ; I 27


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Ka Bs N a M a Ka I Bs #1"( I 1"1


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Parte 2 - Reactancia en cuadratura

8 O45et!;0 (e< e"a&0:

Determinar e0erimentalmente la reactancia en cuadratura de una m,!uina sincrónica a olossalientes funcionando como motor.

) C07=0ete": E>'!=0"# !"t$'7et0"# e

A

R

S

T

VCC

Motor Sincrónico

A

8Fota: orsimlicidad" no seincluye el detalle decone0ión delinterrutor inversor"en serie con lae0itación de lam,!uina.)


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P$0ce(!7!et0 (e e"a&0:

/e roceder, al armado y cone0ión del circuito de ensayo" a fin de realiar las ruebas y medicionescorresondientes. /e solicitar, al Au0iliar Docente a car*o su verificación y la autoriación araroceder a su alimentación./e rocede al arran!ue or medio de re*ulación de la tension de salida del autotransformador"manteniendo condiciones nulas de la e0citación 8interrutor abierto)" 4asta lle*ar a una condicionestable de funcionamiento de la m,!uina (En el punto 5 se deberá justificar el proceso de arranqueobservado). A continuación se rocede a conectar y aumentar la tensión de e0itación de la m,!uina" analiando yobservando las alternativas de comortamienjto osibles. /e*uidamente se acta sobre el interrutor"a fin de invertir la olaridad de la e0itación" observando y analiando el comortamiento de la m,!uina.$sto ltimo se reetir, ara distintos valores de e0itación. /e re*istrar,n los valores de corriente dee0itación y de car*a uestos en jue*o. /e re*istrar, y analiar, esecialmente el ico de corriente decar*a roducido durante la inversión./e analiar, la confi*uración ma*n%tica de la m,!uina" en función de los resultados del ensayo.

Re,!"t$0 (e Dat0" & E;et0" (e E"a&0-

/e realió el arran!ue a la m,!uina mediante el autotransformador en forma de motor asincrónico es decir" el camo ma*n%tico *iratorio roducido or el rotor indujo en el a!uetema*n%tico 89aminas de 4ierro-silicio) del estator >$Gs" !ue al resentarse el material ma*n%ticocomo esiras en cortocircuito" 4ace !ue circulen corrientes or >araday 9en !ue se oonen a lacausa !ue las *enera= de tal forma de !ue *eneraron una cula 89lamada de reluctancia" or ser el estator a olos salientes y or ende de reluctancia variable en el entre4ierro) !ue comiena a4acer *irar al rotor a una velocidad cercana a la de sincronismo.9ue*o de esto se conecta la fuente de e0citación ara inyectarle corriente a los conductores delbobinado estatórico y observ,ndose !ue emiea a disminuir la corriente tomada or el rotor lo

!ue lleva obtener de esa manera el unto de m3nima corriente de car*a. A continuación se emiea a disminuir la corriente de e0citación 4asta anularla observ,ndose!ue la corriente de car*a aumentaba y el motor se*u3a *irando or la cula de reluctancia. @nave 4ec4o esto se invierte la olaridad de la corriente de e0citación y se la comiena a aumentar de manera de *enerar as3 la cula de e0citación 8Aumentando la corriente de car*a) !ue seoone a la cula de reluctancia en el instante en el !ue el camo del rotor !uedo atrasado


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Con estos ensayos uede verse !ue con simles rocedimientos y simles reresentaciones yc,lculos= se ueden obtener los valores de reactancia" tanto directo como en cuadratura" !ue lue*oueden ser utiliados ara diseRo en sistemas de otencia o sistemas aislados.$n ambos casos" uede observarse !ue en caso de cortocircuito" los valores de reactancia sincrónicadirecta y en cuadratura" son los nicos elementos con los !ue se cuenta ara dimensionar lasrotecciones y tambi%n !ue oder de limitación sobre este fenómeno tiene la m,!uina.

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