Utilización del regulador de inducción como variación de tensión

Electrónica. Grados geométricos. Conexiones

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Utilización del regulador de inducción como variación de tensión

Objeto del ensayo: Consiste en la aplicación del regulador de inducción trifásico como variador continuo de tensión.

Para ello se medirán las tensiones de fase primarias y secundarias, y las tensiones compuestas de entrada y de salida, para distintas posiciones relativas del rotor respecto del estator.

Con los datos obtenidos se trazarán los correspondientes diagramas vectoriales y un par de semiejes las variaciones de tensión en función del ángulo de desfasaje.

Programa de ensayo: 1) Mantener constante U y f, 2) Variar: ángulo  modificando la posición del rotor respecto del estator, 3) Medir tensiones de fase y de línea, de entrada y de salida del regulador y 4) Representar las tensiones medidas en función del ángulo  y los diagramas fasoriales correspondientes a  = 0º, 30º, 60º, 90º, 120º, 150º y 180º.

Esquemas de conexiones.

Cuadro de valores:



U1-2

V

Uu-x

V

UX-U

V

U4-5

V

1

223

127

98

397

2

30º

223

127

98

381

3

60º

223

127

98

340

4

90º

223

127

98

277

5

120º

223

127

98

195

6

150º

223

127

98

110

7

180º

223

127

98

57

Elementos empleados: Un regulador de inducción trifásico (Siemens), rotor: 3 x 220/127V, estator: 3 x 110V, un voltímetro con puntas de prueba.

Consideración teórica: El regulador de inducción consiste en un motor trifásico asincrónico, con rotor bobinado, cuyo rotor no puede girar libremente, sino con un ángulo limitado, sin embargo puede ser mantenido a voluntad en una posición determinada respecto al estator, mediante un dispositivo de bloqueo.

El regulador de inducción utilizado en este ensayo es de 4 polos, y el ángulo de rotación se puede variar entre 0º y 90º en atraso (grados geométricos).

Expresado de otra manera el ángulo  de desfasaje puede variar en 180º eléctricos hacia uno u otro lado del cero de la escala, debido a la siguiente relación.

Grados geométricos . Pares de polo = Grados eléctricos.

El regulador de inducción es en principio un transformador. Se puede demostrar en la teoría que explica el campo magnético giratorio, que cuando tres intensidades I1, I2, I3 trifásicas, equilibradas y simétricas, circula a través de tres arrollamientos o bobinas, dispuestas entre si a 120º eléctricos, se produce un campo giratorio cuando se considera la acción simultanea de las tres intensidades.

Este campo magnético giratorio induce fuerzas electromotrices en las bobinas del secundario. Este puede ser conectado en estrella o en triángulo, y provee un sistema de tensiones trifásico.

Modificando la posición relativa entre el primario y el secundario, varia el desfasaje entre la tensión de entrada y de salida del regulador.

Con la conexión utilizada en esta experiencia se puede variar la tensión de salida en forma continua.

Este regulador también puede ser utilizado para variar artificialmente el desfasaje en circuitos de medición dispuestos para este fin (ver experiencia del contrasté de un fasímetro).

Trazado de diagramas vectoriales: Para trazar el diagrama vectorial es necesario trazar previamente la estrella de los vectores correspondientes a las tensiones de fase primarias Uf1, Uf2, Uf3. Luego se traza con la relación de fase que corresponde al ángulo elegido, los vectores de las tensiones secundarias. A continuación se completa trazando las tensiones compuestas de entrada y de salida del regulador.

Representaciones.

Diagramas vectoriales.

Escalas: E = 50V/1cm

Cos  = 0