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Informe Practica 3

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.

MAQUINAS ELECTRICAS
Daniel Nicolás Vanegas Cárdenas.
e-mail: dn.vanegas10@uniandes.edu.co
Juan Esteban Salamanca Infante.
e-mail: je.salamanca567@uniandes.edu.co
Andrés Felipe Almanza Caballero.
e-mail: af.almanza10@uniandes.edu.co

Laboratorio de Elementos de Sistemas Eléctricos

RESUMEN: Durante el desarrollo de esta  Visualizar la forma de onda de corriente en el


práctica de laboratorio se buscó analizar, conocer y arranque de un motor.
utilizar las maquinas eléctricas. Visualizar la forma de  Conocer y adquirir habilidad en el uso de los
onda de corriente en el arranque de un motor, así como equipos del laboratorio, específicamente los
conocer el funcionamiento y la conexión de los motores módulos correspondientes al motor de inducción.
de inducción, su comportamiento en consumo de  Conocer el funcionamiento y la conexión de los
energía, medición de potencias, frecuencia, voltaje y motores de inducción, su comportamiento en
corriente. consumo de energía, medición de potencias,
frecuencia, voltaje y corriente.
PALABRAS CLAVE: Motores de inducción, maquinas  Analizar el comportamiento mecánico del motor a
sincrónicas, torque, arranque, prueba de vacío, prueba través de las mediciones de torque y velocidad de
de corto circuito, generador sincrónico, motor DC, giro. Relacionar las variables mecánicas con las
perdidas, sistema motor-generador, etc. variables eléctricas.
 Analizar y comprender el funcionamiento del
motor de inducción.
 Adquirir habilidad para poner en marcha una
1 INTRODUCCIÓN máquina de inducción.
 Obtener las curvas características del motor de
Las máquinas eléctricas permitieron la conversión de inducción.
energía eléctrica a energía mecánica y viceversa,  Determinar los parámetros del modelo de una
gracias al principio de inducción de voltaje y generación máquina sincrónica con base en las pruebas de
de torque a partir del campo magnético en un conductor vacío y de corto circuito.
cerrado. Estas máquinas fueron de gran utilidad, debido  Analizar y comprender el funcionamiento de las
a que la energía eléctrica no se encuentra en estado máquinas sincrónicas.
natural, como sucede con la energía térmica, que es  Adquirir la competencia básica necesaria para
encontrada en combustibles fósiles. En cambio, la manipular y operar un generador sincrónico.
energía eléctrica debe ser producida por medio de los  Adquirir la competencia básica necesaria para
generadores y transformada nuevamente en otros tipos manipular y operar un motor DC que produzca el
de energías, por medio de máquinas o dispositivos como movimiento del rotor del generador sincrónico
el motor.  Identificar las pérdidas asociadas en el proceso
de generación de energía en un sistema motor-
A lo largo de este informe, se muestra el procedimiento generador.
hecho para obtener las curvas características de un  Determinar la eficiencia eléctrica de un sistema
motor y un generador. Luego, se presentan los motor-generador para distintas cargas.
resultados obtenidos de unas pruebas experimentales
realizadas y finalmente se realiza un análisis de estos.
3 MARCO TEORICO
2 OBJETIVOS A continuación se presentan una serie de
conceptos necesarios para poder entender el contenido
El principal objetivo de este laboratorio fue conocer a del presente informe.
profundidad el funcionamiento de las maquinas
eléctricas, y para poder lograr este objetivo se tuvieron  MOTOR DE INDUCCION: Los motores de
que satisfacer una serie de objetivos secundarios tales inducción (o motores asíncronos) son los más
como: utilizados en la industria. Son simples, resistentes,

1
.

de bajo costo y fáciles de mantener. Estos motores corrientes parasitas en el hierro, las pérdidas por
constan de dos partes principales: un estator fricción en los cojinetes y la fricción del aire.
estacionario y un rotor giratorio. Asimismo, cuando se tienen máquinas de gran
tamaño la potencia disipada en forma de calor por
La operación del motor asincrónico trifásico está metro cuadrado se incrementa. Por lo tanto, el
basada en la aplicación de la ley de Faraday y la enfriamiento de las maquinas grandes es de gran
fuerza de Lorenz en un conductor. En primer lugar, importancia.
se induce un voltaje en el estator (ley de Faraday),
luego el voltaje inducido produce de inmediato una  ARRANQUE DEL MOTOR: Para que la puesta en
corriente I, la cual fluye por el conductor sujeto al marcha de una maquina eléctrica pueda llevarse a
rotor. Como el conductor que transporta corriente cabo, es preciso, que el par de arranque sea
queda en el campo magnético del imán, superior a la carga, de esa forma se logra que el
experimenta una fuerza mecánica (Fuerza de rotor gire a una velocidad mayor. Sin embargo, el
Lorenz). Finalmente, esta fuerza genera un torque arranque de un motor consume una corriente
que hace que el rotor gire en sentido del campo considerable que puede hacer que afecte el
magnético. funcionamiento normal de otros elementos
conectados a la red. Por consiguiente, para reducir
Por otro lado, para obtener las tres fases se las corrientes de la puesta en marcha, se emplean
colocan tres devanados que están separados métodos de arranque. A continuación se explican
físicamente 120º uno del otro. Por consiguiente, las tres métodos.
corrientes resultantes tendrán el mismo valor pero
desplazadas 120º. Un tipo de arranque muy utilizado, en los motores
pequeños es el directo, que consiste en conectarlo
La construcción de un motor de inducción es a la red sin ningún equipo auxiliar que ayude a
similar a la de un transformador trifásico. Pues el encender el motor. Este método se utiliza
motor tiene tres devanados primarios idénticos y principalmente, por su par elevado y porque la
tres devanados secundarios idénticos. En la figura corriente de arranque es alta respecto a la corriente
1 se presenta el circuito equivalente por fase para nominal, pero al ser un motor pequeño estas
un motor trifásico de inducción. En él las bobinas proporciones de corrientes, son bajas. Otro tipo de
del motor están representadas por una resistencia arranque más sofisticado, es el arranque
e inductancia en serie (son pérdidas generadas por electrónico, el cual aumenta progresivamente la
el cobre en el rotor y estator). También existe un tensión y reduce la corriente de arranque, además
componente de perdidas representado en una posee un monitoreo de la temperatura del motor y
resistencia (perdidas del hierro) y un componente un alivio mecánico para los movimientos bruscos
magnetizante que está representado como una que se puedan presentar en el arranque.
inductancia.
Finalmente se presenta uno de los arranques más
comunes de motores y es el estrella triangulo, en el
cual el motor se conecta inicialmente a la red en
configuración de estrella, así la corriente se
disminuye en un 30%, esta disminución se debe a
las relaciones I_L=√3 I_F y V_L=√3 V_F. Una vez
conectado, se espera hasta llegar a la velocidad
nominal, una vez hecho esto el motor conmuta a un
circuito delta, para trabajar normalmente.

 TORQUE Y VELOCIDAD: Las curvas de torque-


velocidad describen la capacidad de producción de
un par estático respecto al voltaje aplicado y a la
velocidad del motor. De la figura 2 se observa que
cuando el eje gira en la misma dirección del
Figura 1. Modelamiento de un motor de inducción campo, la maquina opera como motor. Pero para
operar como generador, el rotor debe girar por
 PERDIDAS EN EL MOTOR DE INDUCCION: encima de la velocidad sincrónico. Mientras que
Cuando una maquina transforma energía de una para operar como freno, el rotor debe girar en
forma u otra, siempre existe cierta pérdida. Las dirección opuesta al flujo magnético.
pérdidas ocurren en la maquina misma, y provocan
que se incremente la temperatura y se reduzca la
eficiencia.

Las pérdidas comprenden las pérdidas eléctricas


I^2 R en los devanados, las perdidas por histéresis,

2
.

terminales del estator se ponen en cortocircuito. Lo


anterior, para medir la corriente de cortocircuito en
los devanados del estator. Finalmente, se calcula
Xs por medio de la expresión:

Voltaje de circuito abierto


X s=
Corriente de corto circuito
Figura 2. Momento de Torsión-Velocidad de una  MOTOR DE CORRIENTE DIRECTA: El principio
máquina de inducción trifásica de funcionamiento de los motores eléctricos de
corriente directa o continua se basa en la repulsión
 GENERADOR SINCRONICO: Los generadores
que ejercen los polos magnéticos de un imán
sincrónicos trifásicos son la principal fuente de toda
permanente cuando, de acuerdo con la Ley de
la energía eléctrica. Estas máquinas convierten
Lorenz, interactúan con los polos magnéticos de un
energía mecánica en energía eléctrica. Como el
electroimán que se encuentra montado en un eje.
nombre lo dice, los motores sincrónicos están en
Este electroimán se denomina “rotor” y su eje le
sincronismo. Lo anterior indica que la velocidad de
permite girar libremente entre los polos magnéticos
rotación está asociada con la frecuencia del giro,
norte y sur del imán permanente situado dentro de
como la frecuencia es fija (60Hz) entonces la
la carcasa o cuerpo del motor.
velocidad del motor permanece constante. Cuando
actúa como generador su funcionamiento se basa
Cuando la corriente eléctrica circula por la bobina
en que la corriente DC del rotor produce un campo
de este electroimán giratorio, el campo
magnético giratorio. Que por inducción genera
electromagnético que se genera interactúa con el
voltajes en la armadura y se producen tres
campo magnético del imán permanente. Si los
corrientes balanceadas.
polos del imán permanente y del electroimán
giratorio coinciden, se produce un rechazo y un
Para modelar un generador se sabe que cada fase
torque magnético o par de fuerza que provoca que
del devanado del estator posee una resistencia R y
el rotor rompa la inercia y comience a girar sobre
una inductancia L, pero este generador es de
su eje en el mismo sentido de las manecillas del
corriente alterna por lo que la inductancia se
reloj en unos casos, o en sentido contrario, de
manifiesta como una reactancia dada por
acuerdo con la forma que se encuentre conectada
X_s=2πfL. Por otro lado, se omite la resistencia R
al circuito la pila o la batería
debido a que el valor de la reactancia es de 10 a
100 veces mayor que la resistencia.
Los motores de corriente directa son máquinas que
se alimentan de la corriente directa. La velocidad
En la siguiente figura se observa el circuito
del motor de CD puede ser contralada dentro de la
equivalente de un generador para una sola fase,
bobina.
las otras dos fases son iguales excepto que están
desfasada 120º. En el circuito se ve que una
Los motores de corriente directa se utilizan muy
corriente de excitación produce un flujo que induce
poco en aplicaciones industriales ya que la mayoría
el voltaje E_0 interno. Por ello, el voltaje E para la
de los sistemas eléctricos suministran corriente
carga depende del voltaje interno del generador y
alterna. Por consiguiente, se utiliza en aplicaciones
de la carga.
especiales, como fábricas de acero, minas, trenes
eléctricos. La razón es que la relación de torque-
velocidad puede ser modificado sin tener que
perder la eficiencia del motor.

 FLUJO DE POTENCIA: Para entender cómo se


convierte la energía eléctrica en mecánica basta
con ver como fluye la potencia activa a través de la
máquina. En la figura 4 se puede ver que la
Figura 3. Modelamiento de un generador sincrónico potencia activa fluye de la línea hacia el estator.
para una fase Debido a las perdidas en el cobre, una parte de
potencia se disipa en forma de calor. Acto seguido,
Para determinar el valor de la reactancia sincrónica una parte de la potencia se disipa como calor en el
se realizan dos pruebas: el circuito abierto y de núcleo del estator (perdidas en el hierro), y, la
cortocircuito. En la primera, el generador es potencia restante, es transferida al rotor por
impulsado a velocidad nominal y la corriente se inducción electromagnética.
eleva hasta alcanzar el voltaje nominal de línea. En
esta prueba se registra la corriente del estator y el Llegado a este punto, en el rotor hay perdidas I^2
voltaje interno. Luego, en la segunda prueba, se R disipada también en forma de calor. Asimismo se
lleva la corriente de excitación a cero y las

3
.

tienen perdidas por fricción del aire y fricción de los


cojinetes. Finalmente, la potencia restante queda
disponible en forma de potencia mecánica. 4 MATERIALES E INSTRUMENTOS
Para poder llevar a cabo esta práctica de laboratorio de
una manera satisfactoria, se necesitaron los siguientes
instrumentos:

 Fuente de voltaje AC 120/208V


 Módulo Fuente DC dual (180 V Fijos/0-220
V Variable)
 Fuente de voltaje DC 24V
Figura 4. Flujo de potencia en un motor de inducción
 Multímetro digital
 Interruptor trifásico
 EFICIENCIA DE UNA MAQUINA: La importancia  Módulo de control de motores (servofreno)
del diagrama de flujo es para calcular la eficiencia  Motor de inducción trifásico
del motor la cual es la relación de la potencia de  Motor DC
salida con el de entrada. La cual sigue la siguiente  Generador Sincrónico Trifásico
ecuación.  Tacómetro
 Medidor de frecuencia
 Cables de conexión
P salida P −Pérdidas
η= ×100 %= entrada × 100 %  Osciloscopio
Pentrada Pentrada  1 Pinza de Corriente – Voltaje DC/AC
Referencia FLUKE Y8100 con cables de
conexión para osciloscopio
 1 Wattímetro Digital
 DIFERENCIA ENTRE MAQUINAS AC Y DC: Las
máquinas AC y DC trabajan bajo los mismos
principios electromagnéticos, la diferencia radica
en el proceso de conmutación que ocurre en las 5 SESIÓN PRACTICA 3-1.
máquinas de corriente continua. Para que un motor
rote es necesario que la corriente cambie de
dirección, cuando se tiene una corriente continua
esto no pasa. Debido a esto se usa un conmutador,
el cual hace posible que la armadura cambie de
dirección cada vez que esta rote media vuelta.

Las maquinas AC funcionan en aplicaciones que


requieren que el rendimiento de la potencia dure
largos periodos de tiempo, como en una fábrica.
Mientras que las maquinas DC son usadas en
aplicación en que la velocidad del motor debe ser
controlada externamente, como por ejemplo en
carros eléctricos o trenes eléctricos. Figura 5. Curva de torque/velocidad para un motor de
inducción
 NORMAS Y ESTANDARES: La estructura de
todos los motores de menos de 500 hp tienen En primer lugar, se puede observar que la máquina
dimensiones estándar, es decir, para un mismo actúa como un motor cuando la velocidad del rotor es
motor pero de otro fabricante es posible inferior a 1500RPM mientras que si la velocidad es
remplazarlo sin tener que cambiar los orificios del mayor ésta empieza a comportarse como un generador.
montaje, altura del eje o tipo de acoplamiento. Por otra parte, la máquina se encuentra estable luego de
Asimismo, los estándares indican las que se llega al par máximo (alrededor de 1200RPM en
características eléctricas, térmicas y mecánicas. el rotor) por lo que allí generalmente se aprovecha de
Estas últimas características son esenciales para mejor manera el torque generado.
cumplir los requerimientos de torque, corriente,
capacidad de sobrecarga y temperatura. En segundo lugar, una de las desventajas del arranque
de un motor directo es el gran incremento en la corriente
Las normas en Colombia que se recomiendan para de arranque; esto es 5 o 6 veces la nominal, lo cuál
la implementación de motores y generadores puede acarrear daños en el equipo. Así mismo, se debe
eléctricos nuevos, reparados o reconstruidos, de hacer manualmente por lo que es recomendado sólo en
potencia mayor o igual a 375 W. son las normas motores pequeños en los que es posible mantener
NTC 2805 e IEC 60034-1. controlada la corriente de arranque. En definitiva, la

4
.

corriente inicialmente crece 5 o 6 veces la nominal y una

Revoluciones por minuto


400 4000

Magnitud [W] y [V]


vez está en operación el motor se normaliza con la
corriente nominal. 300 3000

Se realizó el montaje propuesto en la guía del 200 2000


laboratorio, conectando la pinza de corriente a uno de 100 1000
los canales del osciloscopio para visualizar la curva
característica de arranque del motor, esta pinza se ubicó 0 0
en una de las líneas de alimentación del motor. Se 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9
procedió a realizar el arranque directo del motor y se
encendió el módulo de control de motores en el modo de t [s]
control de torque. Luego se presionó el botón de correr y
se ajustó el torque a su valor mínimo. Se procedió a
tomar datos de corriente, potencia activa, factor de Pmech [W] U [V]
potencia y velocidad del motor con diferentes valores de n [rpm]
torque, haciendo incrementos de 0,05 Nm teniendo
Figura 7. Curvas de potencia mecánica, tensión y velocidad
cuidado de no superar la corriente nominal del motor. A n del motor en el arranque.
continuación se muestran los datos obtenidos.
Un aspecto que llama la atención en la figura 7 es el
8 hecho de que a pesar de tener una velocidad diferente
de 0rpm en el motor, no se está produciendo ninguna
6
Magnitud

potencia mecánica. Esto puede ser debido a que la


4 velocidad del motor es igual a la de sincronismo.
2 Como era de esperarse al observar la figura 7 se puede
0 ver que a medida que la carga aumenta, mayor sería la
0.5 1 1.5 2 2.5 3 potencia entregada por el motor. En consecuencia esto
resulta en una disminución de la velocidad del motor, ya
t [s]
que hay una variable que es constante todo el tiempo
(voltaje). Aparentemente la relación entre potencia
entregada y velocidad es inversamente proporcional, lo
M [Nm] I [A] cual se puede confirmar con lo descrito anteriormente.
Figura 6. Curvas de arranque del motor

Revoluciones por minuto


500 3600
Magnitud [W] y [V]

Como se puede observar en la figura 6, la corriente tiene 400 3500


un pico durante el arranque, el cual está dentro del límite 300 3400
recomendado, es decir, entre dos o tres veces el valor
200 3300
de la corriente nominal. Además, se puede observar que
todas las variables alcanzan su valor nominal 100 3200
rápidamente y que este valor se trata de mantener 0 3100
constante mientras que el motor está encendido. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Por otro lado, se observa que el valor de todas las M [Nm]


variables menos la corriente tienen un comportamiento
similar. Esto quiere decir que la corriente es el
parámetro que debe tener mayor relevancia en el Pmech [W] U [V]
arranque debido a que puede llegar a tener picos muy n [rpm]
abruptos que dañen el motor.
Figura 8. Potencia mecánica, tensión y velocidad en el
motor.

Como se observa en la figura 8, a medida que la


eficiencia del motor incrementa, el factor de potencia
también lo hace. Para estas dos variables hay un punto
de estabilización en donde es posible establecer sus
valores máximos. Los cuales son independientes del
crecimiento de la corriente.

5
.

2 Corrien Voltaje de Corriente de Reactancia


te de Circuito corto sincrónica
1.5 campo Abierto circuito (A)
(V)
Magnitud

0 2,6 0,04 65
1
0,2 57,2 0,55 104
0,4 108 1,08 100
0.5
0,6 141 1,61 87,5776397
5
0 0,8 158 2,13 74,1784037
-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
6
M [Nm] 1 168,4 2,63 64,0304182
5
1,2 176,4 3,15 56
I [A] cos Eta 1,4 182,5 3,65 50
Figura 9. Corriente, factor de potencia y eficiencia del 1,6 187 4,18 44,7368421
motor en la prueba con carga.
1
Tabla 1. Datos prueba de vacío y corto circuito

6 SESION PRACTICA 3-2. Curvas de circuito abierto, corto circuito y reactancia sincrónica
voltaje de lCircuito Abierto (V) Reactancia sincronica corriente de corto circuito (A)

Se determinaron los parámetros del modelo de una 200 4,5

maquina sincrónica con base en las pruebas de vacío y 180 4


corto circuito. En la prueba de circuito abierto se registra 160
el voltaje en los bornes del generador. Mientras que, en 3,5

la prueba de corto circuito se registra la corriente en los 140


3

bornes. Una vez hecho eso, se procese a calcular la 120


2,5
reactancia sincrónica la cual es el voltaje de circuito
Eo (V)

Icc (A)
100

abierto sobre la corriente de corto circuito. 80


2

1,5
Durante la prueba de circuito abierto el generador se 60

impulsa a velocidad nominal y la corriente de excitación


1
40

se incrementa a pasos de 0,2 A hasta alcanzar el voltaje 20 0,5

nominal de línea380V y con la ayuda de un multímetro 0 0


registrar el voltaje de circuito abierto. De la figura 8, se 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8
Corriente de campo (A)
ve que para valores pequeños de la corriente de
excitación, el voltaje de circuito abierto se incrementa en Figura 10. Curvas de vacío y corto circuito para un
proporción directa a la corriente de excitación. Sin generador sincrónico
embargo, cuando el hierro comienza a saturarse, el
voltaje de circuito abierto se eleva mucho menos con el
mismo incremento de corriente. 7 SESION PRACTICA 3-3
Por otro lado, para la prueba de corto circuito se Se implementó un sistema motor-generador donde el
colocan las tres terminales del estator en cortocircuito y motor actúa como si fuera una cascada. Para ello, se
se pone a velocidad nominal, de igual forma, se eleva varía la corriente de excitación del rotor de pasos de 0.2
gradualmente la corriente de excitación a pasos de 0,2 A A hasta llegar al voltaje nominal. Se registra los datos de
hasta llegar a 1,6 A la máxima del generador. Luego se potencia de entrada y de salida con el fin de calcular la
procede a registrar la corriente de cortocircuito. De la eficiencia, primero con una carga totalmente resistiva,
figura 8 se observa que la curva de cortocircuito es una luego con una carga R-L.
línea recta, porque la maquina está instaurada en el
estado de cortocircuito. Durante esta sesión se realizó un montaje que consistió
en el modelamiento de un generador alimentado por una
Finalmente, con la prueba de circuito abierto y fuente mecánica. La fuente mecánica utilizada, fue un
cortocircuito se logra obtener que la reactancia motor de inducción que estuvo funcionando a la
sincrónica a una corriente de excitación de 1,6 (máxima velocidad sincrónica del generador (1800rpm). Una vez
del generador) es de 44,7 Ω energizado el motor, se procedió a alimentar el
generador con una corriente de excitación, a la cual se
Prueba de corto circuito y circuito abierto en un le fue variando su valor desde 0A hasta 1,6A. En el valor
generador de la corriente máxima medida, se obtiene el voltaje

6
.

nominal del generador y si se aumenta más la corriente 70%


de excitación, se podría dañar el generador. La tabla 2
60%
tiene los valores de las potencias de entrada y salida de

Eficiencia [%]
las pruebas realizadas sobre el sistema motor- 50%
generador; durante la práctica se realizaron pruebas 40%
sobre dos diferentes cargas, una puramente resistiva y 30%
otra carga resistiva inductiva. El valor de la resistencia 20%
utilizada es de 1500Ω y la inductancia es de 0,8H.
10%
Prueba Carga R Carga R-L 0%
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
Corriente Pin Pout Pin Pout
Corriente de excitación [A]
Excitación (A) (W) (W) (W) (W)
0 104,96 0,03 103,41 0,03
0,2 120,31 10,02 120,75 15,18
Eficiencia Carga R Eficiencia Carga R-L
0,4 141,3 31,53 141,2 41,88 Figura 11. Eficiencia porcentual de los sistemas con carga
0,6 158,66 49,68 159,86 71,1 resistiva pura e inductiva
0,8 166,84 61,47 170,04 90,3
Debido a que sólo se realizaron las mediciones de la
1 172,21 68,52 178,57 107,55 potencia de entrada y salida del sistema, no se puede
1,2 178,12 74,4 185,43 116,61 saber directamente los valores de las potencias
intermedias, tanto en el motor como en el generador. Sin
1,4 182,74 78,9 190,55 126,72 embargo, es posible saber la potencia mecánica
1,6 187,11 82,83 193,75 131,07 inducida en el generador, debido a que se conocen los
Tabla 2. Potencias de entrada y salida para las pruebas valores de la velocidad angular y el torque en el rotor del
realizadas con distintas cargas generador. Además, como se sabe que el motor está
encargado de inyectar la potencia mecánica al
De los datos obtenidos del montaje experimental, se generador y estos dos elementos están conectados por
construye la gráfica de eficiencias de la figura 10. En la una misma pieza rígida, se puede asumir que no hay
gráfica se compraran las eficiencias de las pruebas con pérdidas en la conducción de la energía mecánica desde
diferentes cargas en el generador, a medida que se el motor hasta el generador. Teniendo esto en cuenta,
varía la corriente de excitación en el rotor del generador. se puede afirmar que la potencia mecánica es igual para
De la gráfica se pueden observar dos resultados igual ambos elementos, lo que permite saber la potencia
importantes. El primero, es el gran efecto que tiene la inyectada desde el motor al generador y así conocer
corriente de excitación sobre la eficiencia, debido a que todas las potencias intermedias involucradas en el
cuando esta corriente es cero, la eficiencia es cero proceso.
también y cuando alcanza su valor nominal (mayor), la
eficiencia es máxima. El segundo resultado importante
es que para cualquier valor, mayor a cero, de la 8 CONCLUSIONES
corriente de excitación muestreada, el valor de la
eficiencia de la carga resistiva e inductiva es mayor que
la eficiencia de la carga puramente resistiva.
La razón por la cual la eficiencia del generador está  La corriente de arranque de un motor es muy
relacionada con la corriente de excitación, tiene que ver elevada, un periodo de arranque prolongado
con el hecho de que esta corriente la que permite la puede sobrecargar la línea que alimenta al
generación del campo magnético, y por ende un flujo motor, pues el voltaje de la línea puede
magnético. Este flujo, en consecuencia, produce una reducirse, afectando otras cargas conectadas.
fuerza electromotriz en los bornes del estator del Es por eso, que los motores deben ser
generador, que dependerá de la derivada en el tiempo arrancados con un voltaje reducido con el fin de
del flujo magnético. Es por este motivo, que si no hay limitar la potencia absorbida por el motor.
corriente de excitación, no hay voltaje en la salida del  Se logró establecer como es el funcionamiento
generador y no se genera una potencia de salida cuando mecánico de un motor a través de las
se conecta una carga. mediciones de potencia entregada, corriente,
velocidad y eficiencia. No solo en términos de
como este actúa en presencia de una carga
variable. Sino también en como el arranque de
una herramienta como esta tiene un impacto en
los equipos que comparten una misma red
eléctrica.
 La velocidad de un motor solo depende de la
carga que se le aplique, una vez, este opera al
voltaje nominal.

7
.

 La eficiencia de un motor no es constante para


los diferentes puntos de operación en los que
este puede estar.

8 REFERENCIAS

[1] C.K. Alexander, M. N. O. Sadiku, “Fundamentos de


circuitos eléctricos, 3ª ed. McGraw-Hill, 2006.

[2] Electric machinery and power system fundamentals.


Chapman, Stephen J.McGraw- Hill, 2002.

[3] Maquinas eléctricas y sistemas de potencia. Theodore


Wildi. Pearson. Sexta edición.

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