Alternador Síncrono
Páginas: 12 (2998 palabras)
Publicado: 30 de septiembre de 2012
ALTERNADOR SÍNCRONO
Principio de Funcionamiento
Un alternador es una máquina eléctrica, capaz de transformar energía mecánica en energía eléctrica, generando una corriente alterna mediante inducción electromagnética. En los alternadores que se encuentran en el mercado, el inducido es, en general, fijo, y el campo es el que gira. La producción de una f.e.m. en un conductor del inducidodepende solamente del movimiento relativo del mismo y del flujo, de manera que pueden ser indistintamente el inducido o el inductor los que se muevan. En los generadores de corriente continua (Dinamo), la existencia del colector hace necesario que sea el inducido el elemento giratorio o que las escobillas giren con el inductor. Como los alternadores no necesitan colector, no es preciso que sea elinducido el que gire.
La Figura 5.2 muestra una máquina síncrona elemental de dos polos (operando como generador de corriente alterna). En la mayoría de los casos, el devanado inducido, está ubicado en el estator. El inductor se excita con corriente continua (C.C.) a través de contactos o “escobillas” de carbón apoyadas sobre “anillos de rozamiento”. Como el inductor es de menor potencia, es máspráctico que esté ubicado en el rotor.
El devanado inducido está formado por N espiras, representada en la Figura por a y a’, alojadas en dos ranuras diametralmente opuestas practicadas en la parte interior del estator
Los conductores que forman los laterales de esta bobina son paralelos al eje de la máquina y están conectados en serie. El rotor gira a velocidad uniforme en virtud de unapotencia mecánica aplicada a su eje. La distribución radial de la densidad de flujo B en el entrehierro, es función de la posición del rotor. En las máquinas reales, puede conseguirse que la onda de B tenga una forma aproximadamente sinusoidal, tal como se muestra en la Figura 5.3 a), perfilando adecuadamente las expansiones polares. Al girar el rotor, la onda de flujo barre los laterales a y a’ de labobina, induciéndose en ella una tensión que es función del tiempo y que tiene la misma forma que la distribución espacial de B, (Figura 5.3 b).
La tensión inducida pasa por un ciclo completo de valores por cada revolución de la máquina de dos polos de la Figura 5.2.- Su frecuencia en ciclos por segundo (Hertz) es igual a la velocidad del rotor en revoluciones por segundo, es decir, lafrecuencia eléctrica está sincronizada con la velocidad mecánica, razón por la cual, estas máquinas se denominan síncronas. De acuerdo con esto, una máquina síncrona de dos polos debe girar a 60 rps (revoluciones por segundo) es decir 3600 rpm (revoluciones por minuto) para generar una tensión con una frecuencia de 60 Hz.
En forma general el funcionamiento del alternador se puede enunciar comosigue: 1.- El par electromagnético que se desarrolla en el conductor portador de corriente de la armadura, se opone a la rotación del campo magnético del rotor con respecto a la armadura, de acuerdo con la Ley de Lenz.
2.- El voltaje generado o inducido en la armadura produce la corriente de armadura. La fase, de esta corriente con respecto al voltaje generado por el alternador depende de lanaturaleza de la carga eléctrica que se conecte entre las terminales del alternador.
3.- El voltaje generado por fase, Egp de un alternador polifásico o monofásico puede definirse como: Egp = Vp + IpZp Volts (V) Donde: Egp es el voltaje de terminales por fase del alternador, y IpZp Es la caída de voltaje por impedancia interna síncrona del alternador
Construcción
Un alternador consta de dos partesfundamentales, el inductor, que es el que crea el campo magnético y el inducido que es el conductor el cual es atravesado por las líneas de fuerza de dicho campo magnético.
Si en un generador síncrono se aplica al embobinado del rotor una corriente continua, se producirá un campo magnético en el rotor. Entonces, el rotor del generador se impulsara por medio de un motor primario, lo cual...
Principio de Funcionamiento
Un alternador es una máquina eléctrica, capaz de transformar energía mecánica en energía eléctrica, generando una corriente alterna mediante inducción electromagnética. En los alternadores que se encuentran en el mercado, el inducido es, en general, fijo, y el campo es el que gira. La producción de una f.e.m. en un conductor del inducidodepende solamente del movimiento relativo del mismo y del flujo, de manera que pueden ser indistintamente el inducido o el inductor los que se muevan. En los generadores de corriente continua (Dinamo), la existencia del colector hace necesario que sea el inducido el elemento giratorio o que las escobillas giren con el inductor. Como los alternadores no necesitan colector, no es preciso que sea elinducido el que gire.
La Figura 5.2 muestra una máquina síncrona elemental de dos polos (operando como generador de corriente alterna). En la mayoría de los casos, el devanado inducido, está ubicado en el estator. El inductor se excita con corriente continua (C.C.) a través de contactos o “escobillas” de carbón apoyadas sobre “anillos de rozamiento”. Como el inductor es de menor potencia, es máspráctico que esté ubicado en el rotor.
El devanado inducido está formado por N espiras, representada en la Figura por a y a’, alojadas en dos ranuras diametralmente opuestas practicadas en la parte interior del estator
Los conductores que forman los laterales de esta bobina son paralelos al eje de la máquina y están conectados en serie. El rotor gira a velocidad uniforme en virtud de unapotencia mecánica aplicada a su eje. La distribución radial de la densidad de flujo B en el entrehierro, es función de la posición del rotor. En las máquinas reales, puede conseguirse que la onda de B tenga una forma aproximadamente sinusoidal, tal como se muestra en la Figura 5.3 a), perfilando adecuadamente las expansiones polares. Al girar el rotor, la onda de flujo barre los laterales a y a’ de labobina, induciéndose en ella una tensión que es función del tiempo y que tiene la misma forma que la distribución espacial de B, (Figura 5.3 b).
La tensión inducida pasa por un ciclo completo de valores por cada revolución de la máquina de dos polos de la Figura 5.2.- Su frecuencia en ciclos por segundo (Hertz) es igual a la velocidad del rotor en revoluciones por segundo, es decir, lafrecuencia eléctrica está sincronizada con la velocidad mecánica, razón por la cual, estas máquinas se denominan síncronas. De acuerdo con esto, una máquina síncrona de dos polos debe girar a 60 rps (revoluciones por segundo) es decir 3600 rpm (revoluciones por minuto) para generar una tensión con una frecuencia de 60 Hz.
En forma general el funcionamiento del alternador se puede enunciar comosigue: 1.- El par electromagnético que se desarrolla en el conductor portador de corriente de la armadura, se opone a la rotación del campo magnético del rotor con respecto a la armadura, de acuerdo con la Ley de Lenz.
2.- El voltaje generado o inducido en la armadura produce la corriente de armadura. La fase, de esta corriente con respecto al voltaje generado por el alternador depende de lanaturaleza de la carga eléctrica que se conecte entre las terminales del alternador.
3.- El voltaje generado por fase, Egp de un alternador polifásico o monofásico puede definirse como: Egp = Vp + IpZp Volts (V) Donde: Egp es el voltaje de terminales por fase del alternador, y IpZp Es la caída de voltaje por impedancia interna síncrona del alternador
Construcción
Un alternador consta de dos partesfundamentales, el inductor, que es el que crea el campo magnético y el inducido que es el conductor el cual es atravesado por las líneas de fuerza de dicho campo magnético.
Si en un generador síncrono se aplica al embobinado del rotor una corriente continua, se producirá un campo magnético en el rotor. Entonces, el rotor del generador se impulsara por medio de un motor primario, lo cual...
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