Acoplamiento De Generadores Sincrono

Introducción



Acoplamiento De Generadores
El generador de corriente alterna es un dispositivo que convierte la energía mecánica en energía eléctrica. El generador más simple consta de una espira rectangular que gira en un campo magnético uniforme.
El movimiento de rotación de las espiras es producido por el movimiento de una turbina accionada por una corriente de agua en una centralhidroeléctrica, o por un chorro de vapor en una central térmica. En el primer caso, una parte de la energía potencial agua embalsada se transforma en energía eléctrica; en el segundo caso, una parte de la energía química se transforma en energía eléctrica al quemar carbón u otro combustible fósil.
Cuando la espira gira, el flujo del campo magnético a través de la espira cambia con el tiempo. Seproduce una fem. Los extremos de la espira se conectan a dos anillos que giran con la espira, tal como se ve en la figura. Las conexiones al circuito externo se hacen mediante escobillas estacionarias en contacto con los anillos.
Si conectamos una bombilla al generador veremos que por el filamento de la bombilla circula una corriente que hace que se ponga incandescente, y emite tanta más luz cuantomayor sea la velocidad con que gira la espira en el campo magnético.








GENERADOR SÍNCRONO EN FUNCIONAMIENTO AISLADO.
Cuando una generador síncrono alimenta una carga aislada, los fenómenos son algo más complejos, supongamos que, partiendo de un punto de régimen permanente, se produce un aumento de la potencia demandada. Si no se produce un incremento de igual magnitud en la potenciadel motor de arrastre, ese aumento del par resistente del alternador hace que el rotor se frene ligeramente. El nuevo punto de equilibrio tendrá lugar para una frecuencia y tensión en borne ligeramente menor y un ángulo de carga distinto. Si como es normal, se desea mantener la frecuencia del inducido dentro de los márgenes muy estrechos es preciso, adoptar una turbina de regulación de frecuencia (a veces también denominada regulador de velocidad). La misión de este regulador es mantener constante la velocidad de giro del rotor, y para ello debe conseguir que la potencie mecánica suministrada por la turbina, una vez desconectadas las perdidas. (Mecánicas en el hierro del estator y el cobre de los devanados), sea igual a la potencia activa generada. Las características ideal de unregulador pr4esentada en el diagrama cotensia-frecuencia Fig.1 Debe ser por lo tanto una recta horizontal. Una característica de este tipo recibe el nombre de astática.


CARACTERÍSTICA ASTÁTICA DEL REGULADOR DE FRECUENCIA.


El problema que plantea la característica de este tipo surge cuando el generador debe funcionar alimentando la carga en paralelo con otra máquina. El funcionamiento enparalelo seria imposible, ya que no habría un único valor de frecuencia, común en ambos generadores, que definiese unos valores bien determinados de las potencia aportada por uno u otro generador. En la práctica uno de los generadores funciona en vacio y el otro genera toda la potencia, es decir, resultaría sobrecargado.
Para evitar esto, la característica potencia frecuencia de los generadores nose define como recta horizontal. Sino que se les da una cierta inclinación. Quiere decir que cuando un generador pasa de funcionar en vacio a funcionar en plena carga, su frecuencia varia ligeramente. la pendiente negativa de esta rectas, denominada estatismo. Es de unos pocos puntos porcentuales ( una variación de frecuencia de 1 Hz entre vacio y plena carga). Esta característica recibe el nombrede característica estática. Cuando 2 generadores funcionan en paralelo, la potencia que aporta cada uno, es decir la que aporta cada turbina si se desprecian las perdidas viene ahora perfectamente por la intersección de cada una de las rectas con el valor común de la frecuencia. Fig.


CARACTERÍSTICA ESTÁTICAS, REPARTO DE POTENCIA ENTRE LAS TURBINAS





En la figura 2 un ejemplo...