Informe Lab Sistemas (2017)

Pràctica Español
Universidad Instituto Químico de Sarriá (IQS)
Grado Ingeniería en Tecnologías Industriales - 3º curso
Asignatura SISTEMAS ELÉCTRICOS
Año del apunte 2017
Páginas 10
Fecha de subida 30/09/2017
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INFORME LABORATORIO SISTEMAS ELÉCTRICOS 2 ENSAYO CONEXIÓN RED. MOTOR SÍNCRONO, ALTERNADOR.
Flotación Variación I exc U mot cc P mot cc n 186 300 186 300 186 307 187 314 186 316 186 317 186 317 186 317 Iex 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 Cos 0,05 0,075 0,1 0,15 0,25 0,3 0,35 0,4 P 0,18 0,25 0,31 0,53 0,94 0,66 0,47 0,35 Q 63 70 79 93 103 112 114 119 -335 -258 -228 -143 39 129 217 309 1 0,9 0,8 0,7 Cos 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 I exc (A) El coseno en condiciones nominales es 1, es decir, trabaja sin pérdidas por el bobinado. Tiene coherencia que al alejarnos de estas condiciones ideales modificando la I de exc, se nos genere la misma potencia activa i reactiva (se mantiene la S).
140 120 P (W) 100 80 60 40 20 0 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 I exc (A) Los resultados no son los esperados ya que se debería observar una tendencia más lineal. Al reducir la I exc se debería captar más P del sistema, se necita potencia para el correcto funcionamiento de la máquina. Al bajar la intensidad se debería observar que se está absorbiendo potencia de la red, en lugar de esto, parece ser que la máquina sigue entregando potencia.
400 300 200 Q (W) 100 0 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 -100 -200 -300 -400 I exc (A) Los resultados obtenidos parecen coherentes ya que reducir la I exc, para mantener las condiciones nominales de la máquina debemos absorber potencia de la red.
Variación Par V 220,7 220,7 220 220,6 220 220,5 219,4 220,7 221,5 221,6 I exc n 0,21 1500 0,21 1500 0,21 1500 0,21 1500 0,21 1500 0,21 1500 0,21 1500 0,21 1500 0,21 1500 0,21 1500 U mot P mot cc Par cc Ic Cos P Q 150 0,3629 57 0,94 0,84 -88,24 -31,7 155 0,5602 88 0,83 0,18 -63,9 -25,5 165 0,8849 139 0,85 0,1 -36,5 -21 176 1,3624 214 0,89 0,11 41,9 -21,1 180 1,6616 261 0,84 0,18 70 -24 188 1,8462 290 0,96 0,23 87,6 -25 190 2,3555 370 0,95 0,4 144,8 -49,5 195 2,7438 431 0,94 0,5 180,8 -69,5 200 3,1449 494 0,92 0,6 232,2 -97,9 205 3,6096 567 0,88 0,78 264,3 -140 0,9 0,8 0,7 Cos 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 Par (Nm) El primer punto no es típico, lo podemos considerar un transitorio de arranque.
Después de estabilizarse, tiene sentido que el coseno debe subir a medida que aumenta el par. Este se representa como la Rc, al aumentar la Rc (par motor), aumenta también la necesidad de potencia activa, y por lo tanto, el coseno va tendiendo a 1.
300 250 200 P (W) 150 100 50 0 -50 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 -100 -150 Par (Nm) Se aplica la explicación anterior para comprender la tendencia de este gráfico.
0 -20 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 -40 Q (W) -60 -80 -100 -120 -140 -160 Par (Nm) Parece coherente, si el coseno de fi se va acercando a 1, la potencia reactiva debe ser menor.
ENSAYO CARGA. MOTOR ASÍNCRONO EN TRIÁNGULO.
Tabla mediciones: Rr M(Nm) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 U(V) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 215 217 215 216 216 216 216 214 215 214 214 214 214 212 n(rpm) I(A) Cos P Ab (W) Ir (A) Ur(V) 1490 2,35 0,25 220 0,17 1490 2,45 0,39 363 0,52 1480 2,65 0,53 517 0,97 1350 2,91 0,62 674 1,94 1300 3,26 0,69 842 1,925 1300 3,59 0,74 987 2,37 1250 4 0,77 1157 2,88 1200 4,51 0,8 1348 3,44 1150 5,02 0,82 1334 4 1100 5,66 0,83 1750 4,65 990 6,43 0,84 1990 5,83 800 7,33 0,83 2271 6,39 600 7,83 0,83 2429 6,89 500 9,83 0,81 2780 8,2 1600 1400 rpm (Nm) 1200 1000 800 600 400 200 0 0 2 4 6 8 10 12 14 M (Nm) Los resultados obtenidos parecen ser bastante coherentes a excepción del rango de valores entre 3 y 5 Nm ya que se comporta de manera irregular, ya que sube un poco. El resto son correctos ya que a mayor par, disminuyen las revoluciones.
La potencia es par por revoluciones, por lo tanto, si aumenta el par, se deben disminuir las revoluciones para que la potencia se mantenga constante.
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ENSAYO MOTOR COMO TRANSFORMADOR VARIABLE Información: Motor en estrella.
RB Est RB Rot 8,2 9,55 Izquierda: n (rpm) U (V) 250 141,8 500 166 750 186,85 1000 208,9 1250 228,9 1500 248,2 1750 270,1 1800 276,31 Izquierda 300 250 U (V) 200 150 100 50 0 0 500 1000 1500 2000 n (rpm) A mayor revoluciones, mayor voltaje porque si se aumentan las revoluciones, se aumenta consecuentemente la potencia, e implica que el voltaje sea mayor (P=V*I).
Derecha: n (rpm) U (V) 250 99,6 500 77,83 750 57,19 1000 36,58 1250 14,62 1500 4,24 1750 24,38 1800 31,37 Derecha 120 100 U (V) 80 60 40 20 0 0 500 1000 1500 2000 n (rpm) Una vez se han pasado las 1500 rpm, se comportará como el de izquierdas, tendiendo al infinito.
Ensayo vacío.
U (V) 25 50 75 100 125 150 175 200 218 P Ab (W) I (A) n (rpm) cos(f) I r (A) 12 0,36 520 0,79 0,63 14,5 0,24 1250 0,69 0,26 16,8 0,275 1490 0,47 0,114 17,8 0,345 1495 0,29 0,062 24,2 0,427 1495 0,25 0,045 29 0,5 1495 0,22 0,043 32,6 0,577 1495 0,19 0,04 36,5 0,647 1495 0,16 0,033 41,7 0,742 1495 0,17 0,067 Potencia total 45 40 35 P (W) 30 25 20 15 10 5 0 0 50 100 150 200 250 U (V) La curva esperada para este gráfico debería ser en forma más exponencial. Para nuestro caso, se observa un comportamiento más lineal. En los 100 V hay un punto atípico ya que la potencia debería seguir subiendo en lugar de mantenerse constante. El salto inicial se debe a las pérdidas mecánicas.
Sabiendo la fórmula de las pérdidas del cobre y teniendo las resistencias y las intensidades medidas, se pueden hallar las pérdidas en el cobre y realizar la gráfica de pérdidas en el Hierro.
De la curva de potencia podemos descomponerla en las tres potencias que la conforman: mecánicas, hierro y cobre.
Potencia total – Potencia mecánica 35 30 P (W) 25 20 15 10 5 0 0 50 100 150 U (V) 200 250 Potencia hierro P Fe 20 15 10 5 0 -5 0 50 100 150 200 250 -10 -15 -20 Se han estimado las pérdidas del cobre mediante la fórmula indicada en la última página, finalmente se observa que el gráfico no es correcto ya que debería darnos una distribución parecida a la de la última hoja (a mano). La pérdidas en el hierro no pueden ser negativas, es imposible.
Ensayo rotor bloqueado.
U (V) P Ab (W) I (A) 130,3 -396 n (rpm) 2,5 cos(f) I r (A) 0 0,71 3,856 ...

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