Sincronizacion del generador trifasico a la red con circuito de lamparas prendidas y apagadas

Summary

El video presenta un laboratorio sobre la sincronización de un generador síncrono trifásico con la red eléctrica utilizando diferentes métodos basados en bombillas encendidas y apagadas. Se explica cómo conectar y medir las variables eléctricas y mecánicas, como la tensión, corriente, potencia, frecuencia y factor de potencia. Además, se detalla el proceso de montaje del circuito y la configuración del generador. Se hace énfasis en mantener la velocidad sincrónica y la importancia de la precisión al sincronizar para evitar errores que podrían dañar el sistema.

Takeaways

• 💡 La sincronización del generador síncrono trifásico a la red se realiza mediante el uso de un circuito de lámparas, que indica el estado de coincidencia de tensión y frecuencia.
• 🔌 La sincronización se logra cuando las lámparas están completamente apagadas, lo que significa que las tensiones están alineadas.
• 💡 El segundo método de sincronización se lleva a cabo cuando las lámparas están completamente encendidas, indicando el momento de conexión a la red.
• ⚡ Un tercer método combina lámparas encendidas y apagadas, sincronizando el sistema cuando una lámpara está apagada y las otras dos encendidas.
• 🛠️ Durante el montaje del generador, es esencial conectar adecuadamente el sistema de control, medición y las fuentes de alimentación.
• 🔧 Se debe configurar el motor síncrono en modo estrella y ajustar su velocidad a 1800 rpm para que opere a 60 Hz, la frecuencia sincrónica de la red.
• ⚙️ Es fundamental ajustar la excitación de la máquina para igualar la tensión del generador con la de la red antes de realizar la sincronización.
• 💡 Las lámparas juegan un papel crucial en la verificación de la frecuencia y la tensión del sistema durante la sincronización, ya que indican si las condiciones son óptimas.
• 🌀 La variación en la velocidad del generador afecta el comportamiento de las lámparas, lo que puede facilitar o dificultar el proceso de sincronización.
• 📊 Una vez que la máquina está conectada a la red, se puede controlar la velocidad y el torque del motor para ajustar las condiciones de operación del generador.

Q & A

¿En qué consiste la sincronización mediante el estudio de lámparas apagadas?

La sincronización mediante lámparas apagadas consiste en conectar un juego de tres bombillas a las líneas del generador. Cuando la tensión del generador coincide con la de la red, las lámparas se apagan completamente, lo que indica que se puede hacer la sincronización.

¿Qué ocurre cuando las lámparas están completamente encendidas en el proceso de sincronización?

Cuando las lámparas están completamente encendidas, se indica que la tensión del generador y la red están desfasadas en su máxima diferencia. En este punto, se puede conectar el generador a la red para hacer la sincronización.

¿Cuál es la importancia de mantener las rpm a 1800 durante el proceso de sincronización?

Es crucial mantener las rpm en 1800 para lograr la velocidad sincrónica, lo que garantiza que el generador funcione correctamente a 60 Hz, permitiendo una sincronización precisa con la red.

¿Qué función cumple el servomotor en el experimento descrito?

El servomotor en este experimento actúa como la máquina primaria que acciona el generador. Cumple el rol de una turbina en una planta generadora, controlando las rpm del generador.

¿Qué pasos se deben seguir para medir las variables eléctricas de corriente alterna en la máquina?

Para medir las variables de corriente alterna, se deben presionar los botones correspondientes en el panel de medición, seleccionar el modo de corriente alterna, y luego verificar las lecturas de tensión, corriente y potencia.

¿Cómo se ajusta la corriente de excitación para sincronizar la máquina con la red?

La corriente de excitación se ajusta incrementando gradualmente hasta que la tensión del generador coincida con la tensión de la red, lo que permite realizar la sincronización con éxito.

¿Qué sucede si se varían las rpm por encima o por debajo de 1800 durante la sincronización?

Si se aumentan las rpm por encima de 1800, las lámparas fluctuarán más rápidamente. Si se disminuyen por debajo de 1800, las fluctuaciones serán más lentas. Esto afecta la sincronización, por lo que es importante mantener las rpm constantes.

¿Qué implica que la máquina esté operando en el cuarto cuadrante durante el proceso de sincronización?

Operar en el cuarto cuadrante implica que la máquina está funcionando como generador, entregando energía a la red, ya que el torque es negativo y la máquina está a su velocidad sincrónica de 1800 rpm.

¿Por qué el método de sincronización con lámparas encendidas no es comúnmente utilizado?

El método de lámparas encendidas no es muy usado porque puede conducir a errores de maniobra, como conectar el generador cuando no es seguro, lo que podría dañar tanto la máquina como la red.

¿Cómo se configura el sistema para que el generador funcione como motor?

Para hacer que el generador funcione como motor, se quita la energía mecánica de entrada del generador y se selecciona el control de torque en lugar de rpm, permitiendo que el servomotor actúe como carga variable.

Outlines

00:00

💡 Introducción al laboratorio de sincronización del generador

Este párrafo introduce la configuración del laboratorio que consiste en la sincronización de un generador síncrono trifásico a la red mediante un circuito de lámparas. Se mencionan los requisitos como la tensión, la frecuencia y la diferencia de fases que deben ser idénticas para lograr la sincronización. Se describen tres métodos de sincronización: lámparas apagadas, lámparas encendidas, y una combinación de ambas. También se hace una explicación técnica sobre la disposición y conexión de las bombillas al generador para la correcta sincronización.

05:02

🔌 Conexión del switch y sistema de control

Este párrafo se enfoca en la conexión del switch al sistema de control del torque y la medición. Se describen cómo las líneas de alimentación se conectan al sistema de control y medición de la corriente y tensión. Además, se aborda la configuración de las mediciones para la sincronización adecuada del sistema, destacando la conexión de las líneas 1, 2 y 3 del sistema eléctrico a los diferentes puntos del motor síncrono.

10:09

⚙️ Configuración del panel de medición eléctrica

Se explica cómo configurar los paneles de medición para evaluar las variables eléctricas del sistema, como la corriente alterna y continua. Los operadores deben seleccionar el modo correcto para medir diferentes valores eléctricos, incluyendo la tensión, corriente y potencia. También se detalla la operación del servomotor como generador, simulando el funcionamiento de una turbina en una central eléctrica, y ajustando la velocidad a las 1800 RPM para lograr la sincronización deseada.

15:11

📊 Sincronización de velocidad y voltaje

El objetivo de este párrafo es explicar cómo se debe alcanzar la velocidad sincrónica de 1800 RPM y ajustar la corriente de excitación para igualar el voltaje del generador con el de la red. Se destacan los pasos necesarios para asegurar que la frecuencia y el voltaje sean los mismos antes de conectar el generador a la red, ajustando la corriente de excitación para obtener la tensión adecuada.

20:14

⚡ Sincronización mediante bombillas encendidas

Aquí se describe el segundo método de sincronización utilizando bombillas completamente encendidas. Cuando las bombillas alcanzan su máxima luminosidad, es el momento adecuado para sincronizar el generador con la red. También se discuten los riesgos de este método, incluyendo el posible error de maniobra que puede dañar tanto el generador como la red debido a variaciones en la frecuencia.

25:15

🔄 Función del generador como motor

El párrafo describe cómo se debe realizar la transición del generador a modo motor, retirando el torque de entrada mecánica. Se explica que el servomotor puede controlar el torque, y cómo esto afecta la corriente y la potencia. Finalmente, se detalla el proceso de hacer funcionar el generador en vacío y cómo ajustar el torque para observar cambios en la corriente y potencia.

Keywords

💡Generador síncrono trifásico

Es una máquina eléctrica que convierte energía mecánica en energía eléctrica de corriente alterna, sincronizada con la red. En el video, este generador se conecta a la red a través de un circuito de lámparas para comprobar su sincronización y su capacidad para generar electricidad de manera eficiente.

💡Sincronización

La sincronización se refiere al proceso de igualar la frecuencia, tensión y fase entre un generador y una red eléctrica. En el video, se presentan varios métodos de sincronización, como el de las lámparas encendidas y apagadas, para asegurar que el generador pueda conectarse a la red sin problemas.

💡Circuito de lámparas

Es un circuito utilizado para visualizar la sincronización entre el generador y la red. Las bombillas encendidas o apagadas indican si hay coincidencia en las fases y tensiones entre ambos sistemas. Cuando las lámparas están completamente apagadas, el generador está sincronizado con la red.

💡Excitación

La excitación es el proceso de alimentar el campo magnético del generador para regular su tensión de salida. En el video, se ajusta la corriente de excitación para lograr la tensión adecuada antes de sincronizar el generador con la red eléctrica.

💡Frecuencia

Es la cantidad de ciclos por segundo que genera la corriente alterna, medida en hercios (Hz). En el video, se destaca que la frecuencia del generador debe ser idéntica a la de la red (60 Hz) para lograr una sincronización correcta.

💡Tensión

Es el voltaje generado que debe coincidir con el de la red para lograr la sincronización. Durante el proceso de excitación en el video, se aumenta la corriente de excitación para alcanzar el nivel de tensión necesario antes de conectar el generador a la red.

💡RPM (Revoluciones por minuto)

Es la velocidad a la que gira el generador. En el video, se debe ajustar la velocidad del generador a 1800 RPM para que coincida con la frecuencia sincrónica de 60 Hz, lo que es crucial para una correcta sincronización con la red.

💡Factor de potencia

Es la relación entre la potencia real utilizada en un sistema y la potencia aparente suministrada. En el video, se menciona que el factor de potencia cambia cuando el generador empieza a entregar energía a la red, pasando de uno a un valor menor, lo que indica que está funcionando como generador.

💡Torque

Es la fuerza de rotación generada por el motor o el generador. En el video, se menciona que el generador está operando en el cuarto cuadrante con un torque negativo, lo que indica que está entregando energía a la red.

💡Modo de control de velocidad

Es la configuración utilizada en el servomotor para ajustar las RPM del generador. En el video, este modo se utiliza para asegurar que el generador opere a la velocidad sincrónica adecuada para la sincronización con la red.

Highlights

Inicio de la sincronización mediante el uso de un generador síncrono trifásico conectado a la red a través de un circuito de lámparas encendidas y apagadas.

Método de sincronización por lámparas apagadas: La sincronización se realiza cuando las tres lámparas están completamente apagadas.

Método de sincronización por lámparas encendidas: Se lleva a cabo cuando las lámparas están encendidas al máximo brillo.

Tercer método de sincronización: Una lámpara apagada y las otras dos encendidas. Es una combinación de los métodos anteriores.

Proceso de desmontaje de la máquina sincrónica, asegurándose de que no haya entrada de corriente continua y que se mantenga la faja de transmisión entre la máquina y el motor.

Montaje del circuito eléctrico: Se conectan tres líneas desde la fuente de alimentación hasta el switch y luego se conectan al sistema de control del torque.

Configuración del motor en modo estrella para realizar la medición de las variables de tensión y corriente en alterna y continua.

Sincronización con la red eléctrica mediante la excitatriz de la máquina, ajustando la corriente de excitación hasta alcanzar el voltaje necesario.

Método de control de velocidad: Se ajusta la velocidad del generador a 1800 RPM para alcanzar los 60 Hz necesarios para la sincronización.

Verificación de variables eléctricas y mecánicas: La máquina entrega energía a la red con un torque negativo, indicando que está funcionando como generador.

Riesgo del método de lámparas encendidas: Puede llevar a errores de sincronización y posibles daños a la red o al generador.

Prueba del generador funcionando como motor: El servomotor se utiliza para controlar la carga variable del generador.

Control del torque del motor: Aumenta la corriente y la potencia, permitiendo controlar la carga variable de la máquina.

Conclusión de la sincronización: La máquina queda sincronizada con la red, funcionando correctamente como generador síncrono.

Transición del generador a motor: Se quita la energía mecánica y el motor sigue funcionando a la velocidad de sincronismo, ahora operando en vacío.

Transcripts

buenas a continuación vamos a realizar

el laboratorio a 75 mins acción del

generador síncrono trifásico a la red a

través del circuito de lámparas

encendidas y apagadas

no

esos estudiantes

[Música]

vamos a pasar de eso

el método de lava

antes de hacerlas incrementación

necesitamos saber que la atención en

amplitud la frecuencia diferencia entre

fases tiene que ser idéntica

sincronización mediante estudio de

lámparas apagadas en qué consiste

se va a tener un juego de tres bombillas

en las cuales va a estar conectadas

nuestras líneas entonces cuando la

atención de la planta de generador

coinciden junto con nosotros los

requisitos entonces podemos hacer la

sincronización

eso va a ocurrir cuando las lámparas

están completamente apagadas

el segundo método es lo opuesto va a ser

cuando tengamos cuando tengamos las

lámparas completamente encendidas

entonces cuando las bombillas encendidas

alcanzan su mayor distancia luminosa el

generador puede conectarse con la red se

puede hacer la sincronización del último

método a realizar va a ser el va a ser

una combinación

cuando una lámpara esté apagada y las

otras dos encendidas se pueden realizar

la sincronización del sistema

las condiciones

y para ello tenemos que identificar

una máquina azulgrana

cambiarla por una máquina sin crema que

en ese caso

lo que vamos a hacer es ajustar los

quitar la guarda

y de montar

sí

seguidamente vamos a montar

como demos cuenta que el motor síncrono

porque no tiene entrada para lo que es

la alimentación de corriente continua

y bueno momento de desmontar la máquina

debemos de tener cuidado de ponerle la

faja de transmisión entre la célula

máquina y el motor

lo colocamos de esa manera

2

digamos que esté acoplado adecuadamente

para que exista la transmisión de

en esto

y lo segundo

i

seguidamente vamos a pasar a hacer el

montaje del circuito

antes de continuar con el montaje este

vamos a identificar cada uno de los

parámetros que se utilizaría esta

experiencia

el primer panel va a ser nuestra fuente

de alimentación

tenemos un interruptor que nos va a

permitir a alimentar todo nuestro

sistema la segunda parte va a ser

nuestro switch el sistema de aprendiz

bien parado el cual nos va a ayudar para

hacer la sintonización en su debido

momento y en esta parte de aquí vamos a

configurar el nuestro motor como nuestro

servomotor como una como carga o como

para que funcione como generador

generador o como carga vamos se va a ver

que vamos a variar las rpm ese y luego

de esto tenemos estados

equipos de medición para medir la

tensión al corriente potencia y cosi en

alterna y continua cada una se le va a

configurar y por último tenemos que es

que beatriz en nuestro siglo

empezaré con la colección de la fuente

hasta nuestro switch entonces no

inventamos las 3 conectamos las tres

líneas

de la fuente en las tres líneas de

intuición la que con la que vamos a

comentar

línea alguna línea 1 línea 2 con línea

de tres y luego de esto vamos a conectar

el switch con nuestro sistema de control

del torque

las bebidas se las compara línea 11

línea 2 v y nine 3 w y acá abajo en el

sistema de control también están con su

nombre

la línea bueno

con el niño

vamos a configurar este para hacer

nuestra nuestra medición entonces

entonces de las otras tres banderas que

tienen nuestro sistema de control las

vamos a conectar a nuestra medición

la referencia de nuestra medición que va

a ser casa

luego de esta va a salir para hacer la

medición de corriente sale de la segunda

volverá al

la primera cordera del motor siglo

luego de esto los otros dos terminales

de nuestro sistema de control o ir

conectado al sincrotrón motor 5

listo

ahora vamos a configurar este

nuestro motor como ya se comentó

anteriormente va a ser estrella entonces

hacemos el punto en común

y luego a partir de esto vamos a tomar

como referencia para tomar para medir el

nivel de tensión este grado de va

conectado y también la división

el que alternó como entonces ahora vamos

a conectar la parte que es la cicatriz

entonces

con los dos cambios

ah

positivo

ahora lo conectamos a nuestro panel de

medición

positivo lo ponemos en la hornera de

tensión y el negativo en la de

referencia

luego de esto

el positivo se voy a ir a nuestro

nuestro motor

para hacerla

la zona de excitación entonces de

positivo

se va a ir al eje 2 de nuestro de

nuestros motores que está aquí abajo

como si ustedes ven lo conectamos acá y

el f1 va a ir conectado al 3er

por media que dejamos libre que va a

seguir la corriente

vamos a colocar el sistema de protección

y en segundos

tengo el forma

las otras dos velas

y un segundo

[Música]

bueno una vez realizada la realizado y

el montaje del circuito

para la práctica de sincronización de la

máquina central a la red lo que vamos a

pasar es a realizar lo que son la

configuración de los paneles de medición

en este caso tenemos los paneles un

panel que nos va a medir las variables

eléctricas de corriente alterna de la

máquina y el otro panel nos va a medir

lo que es

[Música]

entonces cosas simplemente presionar los

botones de detención corriente potencia

y el factor de potencia

si nosotros queremos medir valores sólo

en corriente alterna apretamos ser y con

la perilla seleccionamos modo de modelos

le damos set y presionamos así solo

mediciones de corriente alterna

presionamos a través de y damos éxito

ahora para verificar que todo esté bien

sólo vamos a medir valores cms de

corriente alterna

y seguidamente vamos a hacer lo mismo

para lo que es las variables de

corriente continua presionamos tensión y

corriente que es lo que nos interesa

saber presionamos ser entramos al menos

y entramos donde dice modo 2

presionamos el y simplemente nos

interesa saber los valores de corriente

continua debemos ser

exit y ya tenemos

y ya tenemos los dedos configurados

lo que vamos a hacer a continuación es

también configurar el panel de variables

mecánicas acá nosotros vamos a poder

controlar la velocidad de la máquina

vamos a poder controlar el torque de la

máquina para esta prueba la conexión en

funcionamiento como generador síncrono

porque nosotros necesitamos es controlar

las rpm de nuestra máquina

lo que vamos a hacer es que el

servomotor trabaje como la máquina prima

según analogía a una referencia a lo que

se hace normalmente en las centrales de

las turbinas son las cámaras las

máquinas en este caso nuestro motor va a

cumplir la función de una turbina la

cual va a accionar a nuestro generador

para ello nosotros con el botón de modos

vamos a seleccionar el modo de control

de velocidad

una vez que esté seleccionado del modo

de control de velocidad vamos a pasar a

verificar los datos de placa de nuestro

motor como nosotros podemos apreciar

nuestro motor funciona en condiciones

estrella con una tensión nominal de 400

voltios a una corriente de 7.45 amperios

del punto 3 kilovatios y tiene un factor

de potencia de 0.8 y tiene su velocidad

nominal de rpm de 1800 y trabaja con una

frecuencia de 60 hearts entonces

nosotros para que la máquina funcione a

60 hertz necesitamos de que la velocidad

sincrónica en este caso sea de 1.800 rpm

y lo que vamos a hacer es regular o

llevar a la máquina a esa esa velocidad

presionamos el botón de ron una vez que

esté seleccionado la opción de control

de velocidad

y nosotros mediante la perilla vamos a

poder accionar

en el motor el cerro un motor para que

pueda para que podamos controlar las

medidas del generador

entonces

en este display nosotros vamos a

observar a cuantas rpm está girando

nuestra

en nuestro generador síncrono

llegaba está empezando a girar

vamos a subir hacia rpm hasta la

velocidad normal

ya hemos obtenido los datos de plata en

este caso son unos 800 rpm

bueno ya logramos en el punto 5 no es

que nuestra máquina 5 no esté

funcionando a una velocidad

ahora lo que necesitamos es determinar

recordar en este momento

condiciones

nos tenemos que

con más recuerdos para más poder

genera 25 en la red uno de ellos es que

tienen que tener la misma frecuencia

en este caso pm

son las que van a

seguidamente lo que nosotros tenemos que

ver es que la atención

tiene que ser

igual

de la red

entonces si nos fijamos a que tenemos

ese es el voltaje es el producto de él

para que nosotros podamos darle la

atención que necesitamos para poder

conectarla a la red vamos a excitar la

excitatriz de la máquina

y vamos a variar la corriente de

excitación de nuestra máquina hasta

obtener el voltaje o la atención de la

red en este caso

[Música]

ese voltaje es el voltaje el voltaje de

fase y lo que vamos a hacer es

aumentar la corriente de excitación y

verificar el nivel de tensión

234

y muchos

buenos

ya tenemos el montaje que se requiere

para poder

si nos damos cuenta tenemos el punto 26

amperios

[Música]

entonces fuera vamos a pasar por ventas

restas

[Música]

la tercera fase

para nada

y para la tercera fase

[Música]

hace un tiempo moderado pero qué pasa si

es que aumentamos las rpm

nos salimos un poco a 1820 puede

observar que ustedes

juegan de manera más rápido y qué pasa

si es que bajamos las rpm es menor a

2800

sucede lo mismo

es tan rápido

el aumento

son variadas

entonces es por eso que debemos de

mantener nuestra serie de pedidos en

1800 para hacer nuestra sincronización

una vez que esté en 1800 como se dijo

para hacerlas en la sincronización con

la red para mover este switch estas

buses tienen que estar completamente

completamente apagadas

una vez que vamos vamos

sintonizado

con la verdad

[Música]

[Aplausos]

una vez realizada la sincronización

si observamos las variables eléctricas

de la máquina en corriente alterna

vemos que la máquina está entregando

energía a la red

como esta con puntos 98 amperios

la potencia es entregado a la potencia

y tiene un factor

distinto a uno que

cuando estaba funcionando en vacío

inicialmente era uno

vemos que dentro de las variables

mecánicas que la máquina está trabajando

en el cuarto cuadrante

está desarrollando un torque negativo

quiere decir que el funcionamiento es

como un generador y está girando a 1.800

rpm que es la velocidad de sincrónico de

la máquina

[Música]

ahora una vez realizada en el método de

bombillas apagadas para

organización vamos a pasar a hacer en el

siguiente método que es el método de

bombillas encendidas

[Aplausos]

[Música]

venga

[Música]

vamos a analizar

encendidas en este caso

esconder cambiar

vamos a intercalar las

2

con la línea 2 del sábado

dios

en el siguiente

en

siente conexión de líneas va a ser

2

con la línea 3 en este lado

y finalmente va a ser la línea 3

en la línea 1

entonces

y vamos a tener nosotros

qué es

si realmente la separa sólo que en este

método cosa así sincronizar la máquina

cuando la intensidad de las bombillas

sea la máxima

entonces vamos a volver a poner a la

máquina

nos puede dar

la atención necesario en los bordes de

la máquina

en este caso de 234 aproximadamente

234

[Aplausos]

los 234

negocios lo que hacemos es alimentar

y mientras la red

y vamos a ver

en esos días

y en este caso vamos a

vamos a hacer la sincronización cuando

la junta con díaz estén totalmente

encendidos

[Aplausos]

bueno ese efecto

que hemos visto es el efecto por la

variación de frecuencia

eso sucede cuando la frecuencia

5

tenemos que tener mucho cuidado en la

atención

vemos qué

sí

bueno vemos que ya está

en máximo más intensidad para eso es

algo referenciado por qué

para un loco para todos en ese momento

entonces este método es muy no es muy

usado porque lleva al error alcalde

error de maniobra

al momento de accionar la sincronización

entre

con un ligero golpe

está

el circuito de sincronización

tenemos que tener mucho cuidado con ello

porque puede dañar tanto la máquina

puedes

una red de sistemas mucho más grandes

vemos de las variables eléctricas de

nuestro donde nuestro generador síncrono

que ya está conectado a la red tiene

factor de potencia

qué es

hacen la sincronización sin mucho error

tenemos que ver que en todo esto

los padres de bombillas estén totalmente

encendidas y que una de ellas esté

totalmente apagado de esa verdadera

cuando encontremos esa condición no la

vamos simplemente activada

y

y vemos que nuestro nuestra máquina está

ya está conectada a la red el océano

como generador

[Aplausos]

millas encendidas y apagadas lo que

vamos a hacer es hacer funcionar nuestro

generador pero como motor para ello

tenemos que

para ello nosotros tenemos que quitarle

quitarle la máquina prima quiere decir

que el torque o la energía mecánica de

entrada a nuestro

se tiene que quitar en este caso lo

vamos a hacer presentando sólo el botón

esté listo

vemos que nuestro motor sigue girando la

velocidad

de sincronismo pero

está funcionando en el primer cuadrante

y está funcionando en el vacío

nuestro máquinas engranar como motor

entonces lo que vamos a hacer es

controlar la carga del motor lo que

vamos a hacer es seleccionar el control

del torque para que este es el motor

puede funcionar como carga variable para

nuestro

y en este caso ya no vamos a controlar

rpm sino vamos a controlar porque el

torque de trabajo y vemos

que llevaríamos el torque también se va

a variar la corriente

[Música]

necesitan nuestro calor

la atención

elevamos

[Música]

y vemos que aumentan la corriente y

también

una potencia