Curvas V Del Motor Sincrónico

INTRODUCCION

P

ARA la realización de este trabajo, se eligió la característica de las curvas en ‘V’ de un motor síncrono, al tiempo que se seleccionaron dos artículos en los cuales se trabajaron estas curvas:

- ENERGY SAVER POWER FACTOR CONTROLLER FOR SYNCHRONOUS MOTORS.

Este articulo trata de un controlador que va conectado en las terminales del generador el cual garantiza que la corriente Ia en las terminales trabaje en el punto mínimo de las curvas ‘V’ de esta manera garantizando un factor de potencia igual a la unidad y así garantizando su máxima eficiencia.

EXAMINATION OF THE STABILITY LIMIT ON THE SYNCHRONOUS MACHINE DEPENDING ON THE EXITATION CURRENT WAVE SHAPE.

Este articulo trata de un estudio de estabilidad de los motores el cual se hizo mirando las curvas en ‘V’ para tres tipos de carga y con tres tipos de corriente de excitación; en base a esto, se comparan las corrientes de armadura con la de excitación, se mira su nivel se estabilidad y los cambios en el modo de operación del motor. Las principales similitudes de este artículo con nuestro trabajo es el necesario conocimiento que se necesita tener sobre la relación de corriente de armadura y de excitación. Para el caso del análisis de estabilidad se mira esta relación para conocer la magnitud de la corriente de armadura a los distintos tipos de corriente de excitación. En el caso del controlador, se mira esta relación corriente de excitación contra corriente de armadura y factor de potencia para poder corregir la corriente de excitación y obtener la mejor calidad de potencia posible, es decir en el nivel más bajo de la curva ‘V’ .

Dicho esto, para este estudio se tomó el conjunto 6: motor DC con generador síncrono, realizándole a este ultimo las curvas ‘V’ para mirar óptimos puntos de operación, y cuál es el valor de corriente de campo para que su factor de potencia sea igual a la unidad.

Metodología

Trabajo realizado

Para validar el modelo de estado estable del motor síncrono, se procedió a realizar las pruebas necesarias que permitieran obtener resultados suficientes con los cuales hacer dicha validación.

Inicialmente, apoyándonos en la teoría de las curvas V para un motor síncrono, fue necesario conocer que cuando se grafica la magnitud de la corriente de armadura como función de la corriente de excitación para diferentes condiciones de carga, se obtiene un conjunto de curvas anidadas, conocidas como se mencionaba anteriormente, curvas V.

Figura 1. Curvas V de un motor síncrono

Como podemos notar en la figura 1, podemos obtener una curva V diferente para distintos valores de carga iniciando en condiciones sin carga, caso en el que nos centramos para realizar nuestra validación.

Análisis teórico

Curvas de Excitación o curvas en V para el Motor Síncrono:

Recordemos que se ha hecho presente que el cosϕ y la corriente de armadura de una M.S. pueden ser controlados por ajuste de su corriente de excitación de campo If obteniéndose una familia de curvas. Estas curvas, llamadas curvas de excitación o curvas en “V”, representan:

I a = f (If) (1)

para potencia de salida y tensión constantes.

Figura 2. Diagrama fasorial para carga inductiva,

despreciando la resistencia de armadura.

Del diagrama de la figura 2 se tiene:

Vt = Ef + jIa*Xs (2)

Bajo las condiciones

Ef = senδ= K (3)

Ia = cos ϕ = K (4)

Con K constante, se puede construir el siguiente diagrama para diversas condiciones de ϕ e Ia :

Figura 3. Variación de Ia en función de If

para potencia de salida y tensión constante

Con este diagrama se obtiene el siguiente juego de curvas de excitación (curvas en “V” de la M.S.) teóricamente:

Figura 4. Curvas “V” teóricas.

Despejando la ecuación (1), hallamos una relación entre la corriente de campo y la fem inducida:

I ̅_a=(V ̅_a-E ̅_a)/〖jX〗_s (5)

Y con (5) trazamos la curva en “V” teórica del motor síncrono.

Fotos del montaje:

Determinación de parámetros:

Las pruebas realizadas a la máquina fueron las siguientes:

Prueba de vacío: Se conectó la máquina síncrona del grupo 6 como generador para obtener

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