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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
LABORATORIO #3
“ANALISIS DEL GENERADOR DC CON REGULACION
ELECTRONICA SISTEMA WARD LEONARD”
MATERIA: CONTROL ELECTRONICO DE POTENCIA
ALUMNOS
CARNET
NOTA
REPORTE
1.
2.
3.
FECHA DE PRÁCTICA
_______________ F. ________________
FECHA DE ENTREGA _______________ F. ________________





A: Orden y Aseo ……………………………
B: Investigación previa ……………………
C: Puntualidad……………………………
D: `Participación desarrollo de la Práctica…
E: Reporte…………………………………..
10%
10%
10%
30%
40%
MISION DE LA UNIVERSIDAD
Formar Profesionales con Alto Sentido Crítico y Ético con Capacidad de Autoformación y
con las competencias técnicos-científicas requeridas para resolver problemas mediante
soluciones enfocadas al desarrollo social y respetuoso del medio ambiente.
UPES
CONTROL ELECTRONICO DE POTENCIA
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
CONTROL ELECTRONICO DE POTENCIA
PRACTICA DE LABORATORIO No. 3
“ANALISIS DEL GENERADOR DC CON REGULACION ELECTRONICA
SISTEMA WARD LEONARD”
I. OBJETIVOS GENERALES
1. Conocer el principio de funcionamiento del sistema perteneciente a los grupos WARD
LEONARD.
2. Utilizar la máquina asíncrona trifásica de inducción como primotor del sistema WARD
LEONARD.
II. OBJETIVOS ESPECIFICOS
1. Practicar y analizar el principio de funcionamiento del sistema WARD LEONARD para el
control velocidad de la máquina de dc.
2. Utilizar a la máquina de DC como generador (AL –506 ALECOP) y como motor (motor de
DC LAB VOLT).
III. CONCEPTO BASICA.
Los sistemas de variación de velocidad para la máquina DC que utilizan grupo de WARD
LEONARD datan de principio de siglo XX. El diagrama esquemático básico se muestra en la figura
No. 2.1.
El principio de funcionamiento está basado en el control de campos del generador el cual es
arrastrado por un primotor a velocidad constante, éste crea un campo en la armadura del generador
de DC la cual sirve de alimentador para la armadura del motor DC; el motor suele tener una
excitación de campo fijo.
Al variar la corriente de campo del generador varía la corriente de armadura de éste, como
consecuencia la corriente inyectada en la armadura del motor es controlada por el generador.
La máquina asíncrona trifásica de inducción está acoplada mecánicamente con el generador de DC
el cual forma un motor generador, al motor asíncrono se le denomina primotor ya que éste impulsa
a su velocidad al generador de DC.
R
S
T
SISTEMA TRIFASICO
GENERADOR DC
MOT
3O
PRI MOTOR
+
+
GEN
CD
MOT
CD
-
-
EJE
CONTROL DE
CAMPO
GENERADOR
FIGURA No. 2.1
LABORATORIO #3
MOTOR DC
2
CONTROL DE
CAMPO
MOTOR
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CONTROL ELECTRONICO DE POTENCIA
En la actualidad se utilizan sistemas electrónicos tiristorizados para controlar la corriente del campo
del generador y como consecuencia la de la armadura del motor; diríamos que existe una relación
entre la corriente de excitación de campos del generador y la corriente del inducido del motor
Si se desea tener al momento del arranque un alto torque, se debe tener un campo magnético
fuerte en el motor, cuando éste alcanza sus revoluciones nominales se puede disminuir su campo,
aumentado con esto la velocidad en el eje aunque se pierde capacidad de torque.
IV
INVESTIGACIÓN PREVIA.
La siguiente información es necesaria para el buen complemento de la práctica y resolver algunas
interrogantes en el cuestionario.
1) Investigue a cerca de las diferentes formas de WARD LEONARD que existen.
2) Que le ocurre a la corriente de la armadura del generador al variar el campo magnético del
motor. Explique.
3) Investigue acerca de las ventajas de este control de velocidad.
V
DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA.
En la siguiente práctica se experimentará uno de los sistemas de WARD LEONARD para el
control de la velocidad de la máquina de DC. El laboratorio solo consta de una sola parte, en la cual
será necesario tener sumo cuidado ya que se utilizan voltajes de 120 VAC rms. Si bien es cierto no
es un alto voltaje a nivel de laboratorio puede resultar peligroso si no tenemos la precaución
necesaria. Al final de la práctica se establecerá la relación que existe entre el voltaje de excitación
de campo del generador y el voltaje que alimenta la armadura del motor. Se recomienda asegurarse
del acople mecánico entre el motor trifásico asíncrono y el generador. PIDA A SU INSTRUCTOR
QUE REVISE EL ALAMBRADO DEL SISTEMA ANTES DE ENERGIZARLO.
VI EQUIPO Y ELEMENTOS.
3 MULTÍMETROS DIGITALES
1 GANCHO AMPERÍMETRO DIGITAL
MUDULO ALECOP RTC-120
MODULO ALECOP RNS-120
MODULO ALECOP MGI-120
MODULO ALECOP ALI-700
TACOMETRO DE MANO
1 FUENTE TRIFÁSICA ALECOP TRI-120
1 OSCILOSCOPIO DE DOBLE TRAZA
CARÁTULA ALECOP RTC-128
CARÁTULA ALECOP RNC-125
1 MOTOR DE DC LAB VOLT. 8211-02
1 MOTOR DE DC ALECOP MODELO AL-506
1 MOTOR DE AC ASÍNCRONO TRIFÁSICO
DE INDUCCIÓN ALECOP AL-1106
NOTA:
El terminal de tierra del cable de alimentación del osciloscopio y de otros aparatos de
medición, debe estar a aislado del toma de alimentación.
La nota anterior es necesaria ya que en esta práctica se hacen mediciones de formas de onda en el
cual el terminal de referencia de la punta de prueba del osciloscopio debe estar aislada de la tierra
de alimentación de lo contrario se puede hacer un cortocircuito.
LABORATORIO #3
3
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CONTROL ELECTRONICO DE POTENCIA
VII DESARROLLO.
PARTE I. SISTEMA WARD LEONARD CON CONTROL TIRISTORIZADO.
“BAJO NINGUNA CIRCUNSTANCIA UNA EL NEUTRO DEL TRI-120 CON EL “O”
VOLTIOS DEL MGI-120”
1) Conecte el circuito mostrado en la figura 2.2. No energizar nada hasta que el instructor le revise
su sistema.
2) El Potenciómetro del MGI-120 deberá estar al tope en sentido antihorario.
3) Revise que el voltaje que alimenta el MGI-120 sea de 22 VAC rms entre fase y neutro
ALECOP
RTC-120
CARATULA 128
A
TRI-120
38 VAC
rms
T1
T3
T5
L1
L2
Dv
MOTOR
ASINCRONO
TRIFASICO
AL-1106
XYZ
T2
T4
I1 I2
I1 I2
V1
V6
V2
I3 I4
I3 I4
V3
UVW
T6
I5
I5
V4
ACOPLE
I6
L1
N
+
GEN
CD
MOT
CD
-
-
MOTOR DC
ALECOP AL 506
I6
R S T
120 VAC rms
DE FASE A
NEUTRO
RNC-120
CARATULA 126
V5
TRI-120
38 VAC rms
TRI-120
A
+
L3
MGI-120
MOTOR DC
LAB VOLT 8211-02
LINEA ALINEA
L2
L3
22 VAC rms
DE FASE A NEUTRO
D1
D3
D3
D2
D4
D4
L1
L2
L3
Figura 2.2
4) El voltaje que alimenta al motor trifásico asíncrono debe ser de 120 Voltios rms entre fase y
neutro tomados de la regleta del banco de trabajo.
5) El Campo del motor debe ser alimentado con un valor fijo de corriente continua proporcionado
por el conversor trifásico de onda completa RNC-120.
6) Energice el sistema en esta secuencia
i. Energizar la regleta del banco de trabajo.
ii. Energizar el ALI-700
iii. Energizar el TRI-120
Nota: El proceso de apagado es en sentido contrario.
LABORATORIO #3
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CONTROL ELECTRONICO DE POTENCIA
7) Al estar energizado todo el sistema, gire lentamente el potenciómetro del MGI-120 hasta el
tope en sentido horario y observe que le sucede al motor, describa lo sucedido.
Voltaje en el motor _________________________________________________,
Corriente en el motor ________________________________________________,
Corriente de Excitación del generador __________________________________,
Corriente en las líneas del Primotor _____________________________________,
8) Observe con el osciloscopio y dibuje las formas de onda den la armadura del motor y los
campos del generador y motor para las condiciones del numeral “7”.
9) Gire el Potenciómetro del MGI-120 al tope en sentido antihorario y llene la siguiente tabla.
Voltaje Motor DC
RPM Motor DC
Corriente de
Armadura del Motor
Volt. Campo Gen.
I. Primotor
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
10) Analice los datos anteriores y explique como funciona todo el sistema como conjunto.
11) Gire al tope en sentido antihorario al potenciómetro del MGI-120.
12) Cambie la polaridad del campo al Generador de DC y observe si el motor cambia de sentido
de rotación , explique:
________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________.
Apague todas las fuentes de alimentación y no olvide dejar ordenado su banco de trabajo.
LABORATORIO #3
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CONTROL ELECTRONICO DE POTENCIA
VII. CUESTIONARIO.
1. Que diría Ud. Acerca de la corriente en el campo del motor, ¿Se mantiene constante?
2. Construya una gráfica que muestre, el voltaje del motor versus la corriente de armadura de
éste.
3. Construya una gráfica que muestre, el voltaje de armadura del motor versus las rpm del mismo.
4. Construya una gráfica que muestre, la corriente del motor versus las rpm de la armadura.
5. Construya una gráfica que muestre, el voltaje de campo del generador versus voltaje de
armadura del motor.
6. Construya una gráfica de potencia en el generador y la gráfica de potencia en el motor.
7. Explique las formas de cambio de giro en el motor DC en los sistemas WARD LEONARD.
8. Explique por qué el motor asíncrono incrementa la corriente en sus líneas al ir excitando el
generador de DC
9. Como explica la diferencia entre las formas de onda en el campo y la armadura del generador
de dc.
LABORATORIO #3
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CONTROL ELECTRONICO DE POTENCIA
UNIVERSIDAD
POLITÉCNICA
DE
EL LABORATORIO DE INGENIERIA ELECTRICA
SALVADOR
FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
CONTROL ELECTRONICO DE POTENCIA
HOJA PARA PRESENTACIÓN DE GRÁFICAS
LABORATORIO #3
7
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LABORATORIO #3
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