SISTEMA ITESM

E-95-951 LABORATORIO DE CONVERSIÓN DE ENERGÍA

DATOS GENERALES
(3-0-4. Requisito: Conversión de Energía II, 9 IME)
Equivalente a E-90-545


OBJETIVO GENERAL DE LA MATERIA

En este laboratorio, los alumnos de la carrera de IME ponen en práctica los conocimientos adquiridos en las materias del área de conversión de la energía. En este laboratorio se llevan a cabo prácticas con transformadores y los diferentes tipos de máquinas eléctricas.


OBJETIVOS GENERALES DEL CURSO

El objetivo de este laboratorio como curso experimental es proporcionar al estudiante conocimiento sobre las limitaciones y capacidades de los componentes y equipo. Además:
  1. Fomentar la adquisición de experiencias propias en el uso de herramientas y equipo.
  2. Cultivar el criterio para discernir sobre tamaño, capacidad y precisión de componentes y equipo
  3. Animarlo a desarrollar experimentos útiles con confianza en que los resultados concuerden con las predicciones.
  4. Desarrollar su habilidad para comunicar resultados obtenidos con otras personas.
  5. Fomentar el trabajo experimental en grupo.
  6. Desarrollar la habilidad para la búsqueda de información bibliográfica.


TEMAS Y SUBTEMAS DEL CURSO

  1. INTRODUCCIÓN AL LABORATORIO
    1. Equipo disponible en el laboratorio
    2. Medidas de seguridad
  2. TRANSFORMADORES MONOFASICOS
    1. Circuito equivalente.
    2. Determinación experimental de los parámetros del circuito equivalente.
    3. Regulación y Eficiencia.
    4. Lazo de histerésis y característica de magnetización.
  3. TRANSFORMADORES POLIFASICOS
    1. Conexiones Trifásicas
    2. Conexiones Hexafásicas
    3. Conexiones Bifásicas (SCOTT)
  4. GENERADORES DE CORRIENTE DIRECTA
    1. Característica de magnetización
    2. Determinación de parámetros
    3. Reacción de armadura
    4. Características externas para los diferentes tipos de conexiones
  5. MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA
    1. Determinación de Pérdidas
    2. Características externas para los diferentes tipos de conexiones
    3. Regulación
    4. Eficiencia
  6. GENERADORES SINCRONICOS
    1. Característica de magnetización.
    2. Determinación de parámetros.
    3. Sincronización con un sistema de potencia.
    4. Control de flujo de potencia.
  7. MOTORES SINCRONICOS
    1. Arranque de motores sincrónicos
    2. Determinación de las curvas ¨V¨
    3. Pérdida de sincronía
  8. MOTORES DE INDUCCION JAULA DE ARDILLA
    1. Determinación de parámetros
    2. Característica par velocidad
    3. Pérdida de sincronía


OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE POR TEMA

  1. Introducción al Laboratorio
    1. Realizar un inventario del equipo disponible y su localización en el laboratorio. Investigar el principio de algunos de los componentes.
    2. Conocer las precauciones que se deberán tener con el manejo del equipo.
  2. Transformadores monofásicos
    1. Estudiar los diferentes modelos (circuitos equivalentes) utilizados para el análisis de transformadores
    2. Realizar las pruebas de corto circuito y circuito abierto para determinar experimentalmente los parámetros del circuito equivalente.
    3. Calcular la regulación y eficiencia del transformador a diferentes condiciones de carga a partir del circuito equivalente obtenido.
    4. Observar en el osciloscopio el lazo de histerésis y la corriente de magnetización
  3. Conexiones trifásicas, hexafásicas y bifásicas
    1. Realizar las conexiones estrella-delta, delta-estrella, estrella-estrella, delta-delta y delta abierta-delta abierta. Comparar la relación de transformación con los valores teóricos.
    2. Realizar las conexiones estrella-estrella seis fases, delta-estrella seis fases, estrella-malla seis fases y delta-malla seis fases. Comparar la relación de transformación de voltajes.
    3. Implementar la conexión bifásica Scott, comprobando la relación de transformación de voltajes.
  4. Generadores de corriente directa
    1. Obtener experimentalmente la característica de magnetización (Voltaje inducido vs. corriente de campo)
    2. Obtener experimentalmente la resistencia del devandado de campo y del devanado de armadura por el método de Forgue.
    3. Observar el efecto de la reacción de armadura en el voltaje inducido.
    4. Obtener la característica voltaje en terminales vs. corriente de línea para los diferentes tipos de conexiones, calculando la regulación de voltaje
  5. Motores de corriente directa
    1. Determinar en forma experimental las perdidas en una máquina de corriente directa, separando estas en sus diferentes componentes.
    2. Obtener la característica par velocidad para las conexiones paralelo y compuesta acumulativa
    3. Calcular la eficiencia a la que opera el motor para los diferentes condiciones de carga
    4. Calcular la regulación de velocidad
  6. Generador Sincrónico
    1. Obtener la característica de magnetización de un generador sincrónico.
    2. Determinar los parámetros del circuito equivalente mediante las pruebas de circuito abierto y de corto circuito.
    3. Sincronizar el generador sincrónico a la red eléctrica que alimenta al laboratorio.
    4. Controlar el flujo de potencia real y reactiva entre el generador y la red eléctrica mediante ajuste de la excitación de la máquina prima y del generador sincrónico.
  7. Motor Sincrónico
    1. Arrancar el motor sincrónico en forma manual protegiendo el devanado de campo.
    2. Determinar experimentalmente las curvas "V" (corriente de armadura vs. corriente de campo) para diferentes condiciones de carga.
    3. Modificar la carga mecánica acoplada al motor hasta lograr que este pierda sincronía
  8. Motor de Inducción jaula de ardilla
    1. Obtener los parámetros del circuito equivalente a partir de las pruebas de vacío y de rotor bloqueado, tomando las precauciones apropiadas.
    2. Determinar experimentalmente la característica par velocidad, variando la carga desde la condición de vacío hasta plena carga.
    3. Operar el motor de inducción " móvil" con diferente número de polos y de fases y comparar la velocidad de giro con la velocidad esperada.
  9. Motor de Inducción de rotor devanado
    1. Obtener la característica par velocidad utilizando diferentes valores de resistencia externa conectada al rotor.
    2. Cuantificar el efecto de esta resistencia externa en la velocidad de giro y en la eficiencia a la que opera el motor.


LIBRO DE TEXTO


LIBROS DE CONSULTA



Última modificación: 7 de octubre de 1997