alternador sincronico

Páginas: 6 (1259 palabras) Publicado: 24 de noviembre de 2013
ALTERNADOR SINCRÓNICO
PROBLEMA 1
Dado un alternador trifásico, cuyas características de placa son: SN = 4 MVA; UN = 6600 V; conexión estrella.
Se ensaya en vacío y cortocircuito, obteniéndose los siguientes datos:
Ensayo de vacío (Tensiones de fase)
10 20
30
40
60
80
100
Ie (A)
E0 (F) (V) 960 1920 2800 3440 4220 4600 4800
Ensayo de cortocircuito
Ie = 20 A

Icc = 464 A

Laresistencia de inducido es despreciable. Determinar:
1. Regulación a Tensión y Corriente nominal con fp = 0.8 inductivo.
2. Excitación necesaria para el caso anterior.
Nota: Tomar como Reactancia Sincrónica el valor que se obtiene con la excitación necesaria para tensión
nominal en vacío.
Solución:
‫ܫ‬ே =

ܵே
√3ܷே

=

4 ‫ܣܸܯ‬
√3 ∙ 6600 ܸ

= 350 ‫ܷ ;ܣ‬ே ሺ‫ܨ‬ሻ =

1

ܷே ሺ‫ܮ‬ሻ
√3

=6600
√3

= 3810 ܸ

ALTERNADOR SINCRÓNICO
Cálculo de la XS para el punto dado: Del gráfico, se obtiene para Eo (F) = 3810 V la correspondiente Ie = 50 (A)
de excitación la que le corresponde un valor de corriente ensayo de cortocircuito ICC = 1160 A.
ܺௌ =

‫ܧ‬଴ ሺ‫ܨ‬ሻ 3810 ܸ
=
= 3.28 Ω
‫ܫ‬஼஼
1160

Cálculo de la f.e.m. EO para la carga indicada (por fase).

‫ܧ‬ሶ଴ ሺ‫ܨ‬ሻ = ܷሶேሺ‫ܨ‬ሻ∠0º + ‫ܫ‬஼ ∙ ܺሶௌ = 3810∠0º + 350∠ − 36.9º ∙ 3.28∠90º = 3810∠0º + 1148∠53.1º =
= 4592.5 ∠11.5º ሺܸሻ
‫ܧ‬଴ ሺ‫ܨ‬ሻ = 4592.5 ሺܸሻ

‫ܧ‬଴ ሺ‫ܮ‬ሻ = √3 ∙ ‫ܧ‬଴ ሺ‫ܨ‬ሻ = √3 ∙ 4592.5 ܸ = 7954.4 ܸ ;

Luego:
ߝሺ%ሻ =

‫ܧ‬଴ ሺ‫ܮ‬ሻ − ܷே ሺ‫ܮ‬ሻ
7954.4 − 6600
∙ 100 =
∙ 100 = 20.5 %
ܷே ሺ‫ܮ‬ሻ
6600

Para producir una f.e.m E0 (F) = 4592.5 V ingresando en la gráfica se consigue que la corriente deexcitación
necesaria será aproximadamente: Ie = 81 (A).
PROBLEMA 2
Dado un alternador trifásico, cuyas características de placa son: SN = 500 KVA; UN = 240 V; conexión estrella.
Se ensaya en vacío y cortocircuito, obteniéndose los siguientes datos:
Ensayo de vacío
Ie (A) 45 60 70 90 115
E0 (V) 175 215 240 270 300
Ensayo de cortocircuito
Ie = 20 A

Icc = 550 A

La máquina alimenta unreceptor de P = 200 KW con un fp = 0.85 inductivo, a tensión nominal.
1. Determinar la Reactancia Sincrónica XS para el punto dado.
2. Calcular el valor de corriente de excitación necesaria para la carga especificada (asumiendo XS = cte) y
el respectivo valor de f.e.m.
3. Encontrar la corriente de excitación necesaria, para la misma corriente de carga pero fp = 0.85
Capacitivo, además delcorrespondiente valor de f.e.m.
4. Determinar la Reactancia Sincrónica XS para Icc = IN
Solución:
‫ܫ‬ே =

ܵே
√3ܷே

=

500 ‫ܣܸܭ‬
√3 ∙ 240 ܸ

= 1203 ‫ܫ ;ܣ‬஼ =

2

ܲ஼
√3 ∙ ܷே ∙ cos ߮

=

200 ‫ܹܭ‬
√3 ∙ 240 ∙ 0.85

= 566 ‫ܣ‬

ALTERNADOR SINCRÓNICO

Cálculo de la XS para el punto dado: Del gráfico se obtiene la f.e.m. correspondiente para el valor de corriente
de excitación datodel ensayo de cortocircuito. Eo (L) = 78 V
‫ܧ‬଴ ሺ‫ܨ‬ሻ =

‫ܧ‬ை ሺ‫ܮ‬ሻ
√3

=

78 ܸ
√3

= 45 ܸ; ܺௌ =

‫ܧ‬଴ ሺ‫ܨ‬ሻ 45 ܸ
=
= 0.0818 Ω
‫ܫ‬஼஼
550

Cálculo de la f.e.m. EO para la carga indicada (por fase).
ܷே ሺ‫ܨ‬ሻ =

ܷே ሺ‫ܮ‬ሻ
√3

=

240 ܸ
√3

= 138.6 ܸ;


‫ܧ‬ሶ଴ ሺ‫ܨ‬ሻ = ܷሶே ሺ‫ܨ‬ሻ∠0º + ‫ܫ‬஼ ∙ ܺሶௌ = 138.6∠0º + 566∠ − 31.8º ∙ 0.0816∠90º = 138.6 + ሺ24.35 + ݆39.26ሻ
=ሺ162.9 + ݆39.26ሻ = 167.6 ∠13.5º ሺܸሻ
‫ܧ‬଴ ሺ‫ܨ‬ሻ = 167.6 ሺܸሻ

‫ܧ‬଴ ሺ‫ܮ‬ሻ = √3 ∙ ‫ܧ‬଴ ሺ‫ܨ‬ሻ = √3 ∙ 167.6 ܸ = 290 ܸ ;

Entrando en la curva de vacío se obtiene la corriente de excitación necesaria: Ie = 105 (A).
Cálculo de la f.e.m. EO para la carga indicada (por fase) con factor de potencia fp = 0.85 capacitivo.

‫ܧ‬ሶ଴ሺிሻ = ܷሶே ሺ‫ܨ‬ሻ∠0º + ‫ܫ‬஼ ∙ ܺሶௌ = 138.6∠0º + 566∠31.8º ∙ 0.0816∠90º =138.6 + ሺ−24.35 + ݆39.26ሻ
= ሺ114.25 + ݆39.26ሻ = 120.8 ∠19º ሺܸሻ
‫ܧ‬଴ ሺ‫ܨ‬ሻ = 120.8 ሺܸሻ
‫ܧ‬଴ ሺ‫ܮ‬ሻ = √3 ∙ ‫ܧ‬଴ ሺ‫ܨ‬ሻ = √3 ∙ 120.8 ܸ = 209.24 ܸ ; Entrando en la curva de vacío se
obtiene la corriente de excitación necesaria: Ie = 57 (A).
Según la teoría la reactancia sincrónica se debe calcular para una ICC = IN; luego: interceptando la recta del
ensayo de cortocircuito con el...
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