Laboratorio de Maquinas Elctricas I

Laboratorio de Maquinas Elctricas I

I. Objetivos

Determinar a partir de pruebas experimentales en un reactor con ncleo de hierro. Las caractersticas de magnetizacin de un material ferromagntico

Observacin de lazo de histresis dinmica y de la forma de onda de la corriente de excitacin. As mismo se presenta un mtodo para efectuar la separacin de perdidas en el ncleo.

II. Equipo Y/O instrumentos a utilizar

1. 1 reactor con ncleo de hierro2. 1 auto transformador variable3. 1 resistencia de 60k4. 1 restato de 4.55. 1 condensador de 20uF6. 1 ampermetro de c.a 2A7. 1 voltmetro de 220 V a.c8. 1 vatmetro de 120w9. 1 Osciloscopio con acceso vertical y horizontal10. 2 Puntas de pruebas para el osciloscopio11. 1 Multmetro

III. Procedimiento

1.-Obtencin de la curva caracterstica B-H2.-Armar el circuito siguiente:

-Antes de energizar el circuito, el auto transformador deber estar en posicin de salida de cero voltios despus de comprobar la correcion de las conexiones, cerrar el interruptor S1. Alimentando el autotransformador y elevar la tensin aplicada hasta un 50% sobre la tensin nominal.-Comprobando el adecuado funcionamiento de todos los instrumentos y elegido los rangos convenientemente, reducir la tensin a 0.-Luego nuevamente elevar la tensin en forma progresiva registrando valores de tensin y corriente. Hacer mediciones hasta un 20% sobre la tensin nominal.-Obteniendo los siguientes valores:ViAwCOS

10.40.0000

21.90.0400

300.0510.67

40.10.0620.83

50.60.0720.85

62.20.0940.72

70.40.1250.59

790.1460.54

89.60.1880.5

100.70.25100.4

112.60.4130.29

119.20.52160.26

1300.79210.21

1381.06270.19

OBSERVACION DEL LAZO DE HISTERESIS Y FORMA DE ONDA DE LA CORRIENTE DEL REACTORLazo de Histresis:-Armar el siguiente circuito:

Considerar C=19.6uF Variar la tensin de salida del autotransformador a 20, 50, 60, 100,120% de la tensin nominal y observar como varia la forma de la figura sobre la pantalla del osciloscopio .Hacer un bosquejo aproximado de esta figura para cada caso

CORRIENTE DEL REACTOR-En el circuito anterior aplicar a las placas y la tierra la tensin hasta un 30% sobre la tensin nominal.

Del cual obtuvimos los siguientes datos:

ViVIWCOS

23310.0510.63

46440.0620.76

90590.0940.56

115720.1250.58

1381000.1780.33

1491200.25140.46

IV. CUESTIONARIO

1. Trazar las curvas V vs I y W vs V . Explique sus tendencias.

Grafica V vs I

Grafica W vs V

2. Elaborar un circuito equivalente del reactor para una tensin de 110 Voltios.Para una tensin de 110v se obtiene de la grafica V vs I : I = 0.36 A , W=12.4w

Utilizando:

3. Diga usted porque se denomina a lo realizado en la pregunta anterior Circuito Equivalente

-El circuito equivalente de una maquina elctrica es la representacin circuital de ella y est formado por parmetros que representan las caractersticas elctricas de dicha maquina y que ayudan a simplificar el anlisis terico de su comportamiento. Los parmetros son escogidos de tal manera que se relacionan directamente con una propiedad o aspecto de la maquina que se desea representar, pero el circuito no puede representar a la maquina en todos sus aspectos.Este circuito equivalente representa todas las consideraciones necesarias para el modelamiento elctrico del reactor, tales como:

a. Los parmetros elctricos de excitacin V e Ie.b. La resistencia interna de la bobina Rc. Las dos componentes de la corriente de excitacin: La componente de perdidas Ir y la componente de magnetizacin Im tal que cumplan: Ie = Ir + Imd. Las oposiciones a Ir e Im, que son: La oposicin a Ir, o sea la resistencia de perdidas en el hierro: r o su conductancia equivalente g. La oposicin a Im, o sea, la reactancia magnetizante Xm o su suceptancia equivalente b

4. Explicar el principio de funcionamiento del circuito para la observacin de Lazo de Histresis

El circuito utilizado para observar el lazo de histresis funciona obteniendo la diferencia de potencial entre los extremos de la capacitancia en el amplificador vertical. Esta diferencia de potencial ser proporcional (tendr la misma forma de onda), a E (voltaje inducido en el reactor), el cual es a su vez proporcional al flujo inducido B. Por otro lado el amplificador horizontal recibir el potencial que existe entre los extremos de la resistencia variable, la cual es proporcional a la corriente que pasa por el reactor; esta corriente es adems directamente proporcional ala intensidad de flujo magntico (recordar que H = N*I/lm).De esta forma se obtiene entre las placas vertical y horizontal una diferencia de potenciales proporcionales a B y H, de manera que el osciloscopio traza la forma del lazo de histresis.

5. Describa porque varia el Lazo de Histresis al variar la tensin, sucedera lo mismo al variar la frecuencia? Explique.

CONCLUSIONES

- Como el material de nuestro reactor es hierro, entonces este tiene la propiedad de la retentividad, es decir, tiene la propiedad de retener cierto magnetismo despus de ser imantado- Siempre que haya un flujo alterno dentro de un material ferromagntico se producir disipacin de energa en forma de calor por el ncleo, debido a las corrientes parsitas- Es importante evitar las perdidas de calor-Se obtuvieron mejores datos y resultados a los obtenidos con el equipo analgico, reduciendo as el porcentaje de error inherente en el proceso.

-Como se puede apreciar la curva del hierro hasta cierto momento asciende y luego su valor permanece casi constante, lo cual nos indica que una vez llegada la saturacin del material no se puede seguir magnetizando indefinidamente.

-Los clculos obtenidos para las dimensiones del reactor fueron aproximadas, siendo as una fuente de error en la obtencin final de los resultados.

-Logramos ver con claridad la forma de operacin de un reactor de ncleo de hierro

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