maquinas 2

1. INFORME DE LABORATORIO MAQUINAS ELECTRICAS 2
Decanatura de ciencias naturales e ingenierías, Unidades Tecnológicas de Santander
Bucaramanga, Colombia
Juan David Figueredo Espinel, juan.figueredoe@gmail.com
Erickson Alberto Castellanos Avila, erickzon654@gmail.com
Cristian Andres Zuluaga Blanco, criszulu07@hotmail.com
Jefferson Jhair Rueda Triana, kijha25@hotmail.com
Diego Leonardo Gelvez Esparza, digel95@gmail.com
RESUMEN: En el presente documento se
evidenciaran cuáles son las medidas preliminares que
debemos realizar en las maquinas sincrónicas y cuál es
la importancia de realizar aquellas mediciones.
1 INTRODUCCIÓN
En el presente informe daremos a conocer las medidas
preliminares de la maquina síncrona, entre las cuales
está la identificación de bornes como primera instancia,
la medición de la resistencia en cada devanado, la
verificación de la resistencia de aislamiento y
determinación de la polaridad de los devanados.
Explicamos la manera como se determinó cada una de
estas medidas preliminares en un motor con seis (6)
bornes en el inducido y se expone los procedimientos y
cálculos que se realizaron para la obtención de los
resultados obtenidos.
2 OBJETIVOS
 Para la realización de practica sobre ensayos
preliminares se debe identificar los distintos polos
de los bornes de la maquina síncrona trifásica.
 Se deberá identificar y medir la resistencia óhmica
de cada devanados ya sea por la utilización del
voltímetro o un ohmímetro determinando la
polaridad de los diversos bornes de los devanados.
 Verificación de la resistencia de aislamiento para
cada uno de los pares de polos.
3 MARCO TEORICO
3.1 MAQUINA SINCRONA
Las maquinas síncronas son un tipo de motor de
corriente alterna. Su velocidad de giro es constante y
depende de la frecuencia de la tensión de la red
eléctrica a la que esté conectada y por el número de
pares de polos del motor, siendo conocida esa
velocidad como "velocidad de sincronismo". Este
tipo de motor contiene electromagnetos en el
estator del motor que crean un campo magnético
que rota en el tiempo a esta velocidad de sincronismo.
Las máquinas sincrónicas (o sincrónicas) son
máquinas cuyo estator se encuentra alimentado por
corriente alterna, en tanto el rotor tiene alimentación
continua ya sea a través de un enrollado de campo o
bien mediante imanes permanentes.
Fig1. Maquina síncrona
3.1.1 CARACTERISTICAS CONSTRUCTIVAS
Características del estator:
Dada la alimentación alterna de la armadura, el
estator de la máquina sincrónica es muy similar al
estator de la máquina de inducción, por lo cual las
características constructivas del mismo no se
repetirán en esta sección
Características del rotor:
El rotor de una máquina sincrónica puede estar
conformado por:
- Imanes permanentes
- Rotor de polos salientes
- Rotor cilíndrico
Los imanes permanentes representan la
configuración más simple ya que evita el uso de
anillos rozantes para alimentar el rotor, sin embargo
su aplicación a altas potencias se encuentra limitada
ya que las densidades de flujo magnético de los
imanes no es, por lo general, alta. Adicionalmente, los
imanes permanentes crean un campo magnético fijo
1

2. no controlable a diferencia de los rotores con
enrollados de excitación donde se puede controlar la
densidad de flujo magnético.
Dentro de los rotores con enrollados de excitación
se tienen los de tipo cilíndrico y los de polos
salientes.
Fig2.Rotores de maquina sincrónica
La imagen muestra el diagrama del estator de una
maquina sincrónica, la figura (b) corresponde a un rotor
de polos salientes, en tanto que el dibujo (c) muestra el
esquema de un rotor cilíndrico. Por su parte, en las
figuras (d) y (e) se observan la apariencia de una
maquina sincrónica vista desde fuera y la representación
de los enrollados de rotor y estator, respectivamente.
3.2 MEDIDAS PRELIMINARES
Es importante antes de conectar cualquier tipo de
maquina por primera vez o después que ha sido
sometido a reparación o mantenimiento. Verificar si está
en condiciones de ser puesta en funcionamiento, sin
ningún tipo de riesgo tanto para la máquina como para el
operario.
Se debe entonces verificar si los bornes están
correctamente designados, si no existe deficiencia de
aislamiento entre bobinas o entre estas y masa, si hay
bobinas abiertas o en corto-circuito o conexiones
incorrectas. Debe realizarse, además, una cuidadosa
inspección visual, para detectar cualquier anomalía en
sus partes tales como: oxidación en sus bornes,
quebraduras, elementos aislantes en mal estado, etc.
A. Verificación o identificación de bornes
Sí la placa del transformador o el catalogo del
mismo muestra el esquema de conexión interna, se
debe verificar mediante ensayos de continuidad y
tensión, sí las conexiones corresponden realmente
a las indicadas en esquema respectivo y si los
bornes están identificados correctamente. En caso
de los bornes no estén identificados y de que no se
disponga del esquema de conexión, éste se debe
determinar realizando medidas de continuidad,
resistencia óhmica y tensión antes de pretender
energizar la máquina.
Sí la máquina posee 6 bornes en el inducido y dos
de excitación, se mide continuidad y resultan 4
pares, se mide la resistencia óhmica de cada par, el
par que resulte con mayor resistencia corresponde
al devanado de excitación.
B. Verificación de la resistencia de aislamiento
La medición de la resistencia de asilamiento se
realiza aplicando una tensión continua, con
corriente alterna tendría que tenerse en cuenta el
efecto capacitivo del elemento aislante.
Algunas normas prescriben, para el caso de
máquinas eléctricas, que el valor de la resistencia
de aislamiento debe ser igual o mayor a valor
obtenido mediante la aplicación de la siguiente
formula empírica, sin que en ningún caso sea menor
de 1MΩ
Raisl en MEGAΩ= Tensión de servicio (1)
Potencia KVA +1000 .
Por otra parte debe tenerse la precaución de
conectar el polo positivo de la fuente de c.c a masa
o tierra, puesto que la falta de aislamiento debido a
humedad puede no ser detectada.
Para medir la resistencia de aislamiento se puede
utilizar un megger o un megohmetro de lectura
directa.
La conexión se realiza como se muestra en la
figura3, como se observa se pueden unir los
devanados de A.T y medir respecto a tierra o masa
(igual para los devanados de B.T), si la resistencia
de aislamiento resultare menor del mínimo
admisible, se procede a medir cada fase por
separado.
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3. Fig 3. Conexión de megohmetro
C. Determinación de la polaridad
La determinación de la correcta polaridad de los
devanados del inducido es importante para la ejecución
adecuada de las conexiones de estos entre sí.
 Con seis bornes en el inducido:
Se procede como sigue, una vez identificados los tres
pares del inducido: se asigna arbitrariamente la
polaridad a uno de los pares o fase, ya que este caso
cada par corresponde a una fase del inducido; la
polaridad de las otras fases depende de la polaridad de
la fase ya asignada.
Se une mediante un puente de polaridad un borne de los
ya asignados con un borne cualquiera de otra fase; se
arranca la máquina motriz y se regula su velocidad
hasta que alcance la velocidad nominal de la máquina
sincrónica y se energiza el circuito de excitación de esta
última máquina, de tal forma que trabaje como
generador sincrónico, luego se regula la corriente de
excitación hasta obtener en cada fase una tensión
menor o igual a la nominal.
Se mide primero la tensión en cada fase, para verificar si
están equilibradas, si se encontrare un desequilibrio de
tensiones apreciable significa que una de las fases
puede tener espiras en corto-circuito o puntos del
devanado puestos a tierra. Luego se mide tensión ente
los bornes no puenteados de las dos fases unidas por
dicho puente se puede presentar uno de los siguientes
casos:
a) Que el puente una bornes de igual polaridad.
En tal caso la tensión resultante, entre los bornes libres,
será de √3*V, siendo V la tensión de fase. Sí es así el
puente une bornes de igual polaridad.
b) Que el puente une bornes de diferente polaridad.
En este caso la tensión resultante, entre bornes libres,
será igual a la tensión de fase V, si es así el puente une
bornes de diferente polaridad.
4 CÁLCULOS TEÓRICOS
Resistencia aislamiento:
Entre devanado del inducido y masa:
Para este caso se toma como valor admisible 1MΩ
Entre devanados del inducido:
Entre devanado de excitación y masa:
Fue hallada con el Simpson.
5 RESULTADOS (OBSERVACIONES)
Datos de placa del motor:
Identificación de Bornes: mediante continuidad
encontramos los pares de bornes así:
W1 - W2  devanado del inducido
U1 - U2  devanado del inducido
V1 - V2  devanado del inducido
F1 - F2  devanado de excitación
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4. Resistencia óhmica: mediante el multímetro se
midió la resistencia óhmica de cada una de las
bobinas:
W1 - W2  8 Ω
U1 - U2  8 Ω
V1 - V2  8 Ω
F1 - F2  342 Ω
6 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
7 CONCLUSIONES
 Se pudo identificar los polos y las polaridades
de la maquina síncrona.
 Debido a un error por deterioro de las cuchillas
logramos de una manera práctica comprobar el
funcionamiento real de la maquina síncrona, el
motor shun o generador.
 Se identificó los distintos pares de polos con
ello logramos entender que a pesar de que los
terminales no estén marcados se puede
realizar una conexión de máquinas síncronas.
8 REFERENCIAS
1. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/common
s/b/b6/Maquinas_sincronicas.pdf
2. http://www.fuac.edu.co/recursos_web/document
os/electromecanica/formatoIEEE.doc
3. Díaz Nieto Luis, “Laboratorio de máquinas
eléctricas 1 y 2” .
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