Programación Ingeniería Mecánica UPB:Grupo 1420 05

Resumen

Las aplicaciones de los motores sincrónicos en la industria, la mayoría de las veces, resultan en ventajas económicas y operacionales considerables, debido a sus características de funcionamiento;en este proceso se necesitan identificar ciertas condiciones con las que varia el motor, mientras esta en uso hay algunas que se pueden medir y otras que no , al ingresar estos valores obtenidos en este programa se podrán obtener los faltantes.

Introducción

la siguiente sección del curso se pretende desarrollar todo lo relacionado con el motor síncrono mediante la conexión delta, él cual es un tipo de motor que funciona mediante corriente alterna , la rotación del eje está sincronizada con la frecuencia de la corriente de alimentación donde su velocidad de giro es constante y depende de la frecuencia con la tensión de la red eléctrica a la que esté conectado y por el número de pares de polos del motor, la cual se denomina velocidad síncrona. El análisis de este se desarrollara en la plataforma Matlab mediante los parámetros regidos para el motor síncrono como lo son el voltaje, S, frecuencia, potencia salida motor y pérdidas en el motor para así poder llegar a hallar los valores de potencia de entrada, corrientes de línea y de fase y el desarrollo de los diagramas fasoriales. Se corregirán factores de potencia en los sistemas de la vida diaria en los que se evidencian un ahorro de dinero, lo cual es de suma importancia en la actual sociedad en donde la industria es tan competida.

Marco teórico

Los motores sincrónicos son máquinas capaces de operar solos a la velocidad síncrona , es decir, a la velocidad de rotación del “campo magnético rotatorio “ producido por las corrientes en el estator, o a la velocidad de rotación del campo magnetico rotatorio producido por la circulación de corriente (CC) en el rotor(generador). Los principios físicos del funcionamiento, en ambos casos , son exactamente los mismos y se basan en la interacción magnética entre campos y corrientes.

-características: Pueden operar como generador o como un motor.

A nivel de generaciones Corriente Alterna es la maquina más usada , excepto los sistemas eólicos (generadores de inducción ).

En aplicaciones industriales los motores sincrónicos son usados donde se requiere velocidad constante.

Puede operar ya sea entregando o tomando potencia reactiva a la red eléctrica dependiendo del nivel de excitación.

Obtener un factor de potencia ideal a partir de una adecuada excitación.

Son de Corriente continua en el rotor y de corriente alterna en el estator:

$Bneto=B_{r}+B_{s}$ Bneto : dirección del campo magnético

Aumento o disminución de la corriente de campo $(I_{f})$ ,involucrando un aporte significativo a la regulación de tensión o voltaje regulando Q (potencia reactiva)

Alto costo de adqusicion Eficiencias entre 84% y 98%

como generador: los generadores sincronicos (alternadores) son maquinas sincronicas usadas para convertir la potencia mecanica en potencia electrica de C.A.(corriente alterna.

construccion

Construccion

1. se aplica C.C. (corto circuito) al rotor

2. se produce en el rotor un campo magnetico estacionario (Br)

3.se gira el rotor

4.se produce un B giratorio dentro de la maquina

5. este campo B giratorio induce un voltaje trifasico (3ɸ) en los devanados del estator(C.A.)

Diseño de la solución

principio de operación

se aplica corriente directa a el motor

$i_{f}$ esta produce un $B_{r}$ estacionario

se aplica un conjunto de voltajes 3ɸ en los devanados

se produce un campo magnetico uniforme $B_{s}$

el $B_{r}$ tendera a alinearse con $B_{s}$

si el angulo entre $B_{r}$ y $B_{s}$ aumenta el $T_{i}nd$ aumenta

• al ser una conexion en delta la corriente de linea no es igual a la corriente de fase

$I_{A}=I_{L}/{\sqrt {(}}3)$

• potencia suministrada de el motor principal al generador

$Pentrada=Psalida+Perdidas$

Descripción del software

interfaz

El software es diseñado con la intención de simplificar el hallazgo de datos y parámetros de los motores síncronos en conexión delta mediante los parámetros obtenidos en la plaqueta del mismo junto a su tipo de conexión y voltaje conectado. El software se compone de 9 nueve variables que se componen de:

1. voltaje

2.factor de potencia

3.frecuencia

4.reactancia sincrónica

5.Potencia de salida

6. RA

7.perdidas en el núcleo

8.Perdidas en el cobre

9. Perdidas misceláneas

Y mediante estos se llegaran a la potencia de entrada, corriente de línea y la corriente de fase.

Cronograma

cronograma

Resultados

Los resultados de programa son luego de realizar una serie de mediciones tener la posibilidad de calcular los datos necesarios para saber completamente el estado del motor, los siguientes son los datos obtenidos al usar el programa:

Potencia de entrada

corriente de linea

corriente de fase

Conclusiones y trabajo futuro

•El objetivo del programa que era el análisis de los equipos conocidos como motores sincrónicos se realiza con éxito logrando así poder obtener los parámetros necesarios en la vida diaria

•Se encuentran los datos esperados mediante el software hecho en el programa Matlab

•se podrian hacer mejoras en cuanto a la interfaz al realizarse el analisis del motor sincrono no solo en delta si no tambien en conexion estrella lo cual podria beneficiar a la industria al momento de analizar estos equipos

Referencias

Máquinas eléctricas / Stephen J. Chapman

Máquinas eléctricas y transformadores / Bhag S. Guru, Huseyin R. Hiziroglu

http://es.slideshare.net/PaulSaldaa/motor-sincrono-11431562