Generador

OBJETIVOS:

Determine para un alternador trabajando a frecuencia constante, las siguientes curvas:

1- )V = f (i) con factor de potencia constante y corriente de excitación también constante. V = tensión en los terminales del alternador por fase. I = corriente que eroga el alternador por fase.
V = tensión en los terminales del alternador por fase.

I = corriente que suministra elalternador por fase.

2-) V = f (i) con factor de potencia, constante y corriente que suministra el alternador por fase.
3-)I = f (i) con fp = constante y V, constante.
I = corriente que suministra el alternador por fase.

I = corriente de excitación.

INDICE.

INTRODUCCION

El Generador Síncrono, o también llamado Alternador, es un tipo de máquina eléctrica rotativa capaz detransformar energía mecánica (en forma de rotación) en energía eléctrica.
Los generadores asíncronos son los encargados de generar la mayor parte de la energía eléctrica consumida en la red, y su respuesta dinámica resulta determinante para la estabilidad del sistema después de una perturbación. Por ello, para simular la respuesta dinámica de un sistema eléctrico es imprescindible modelaradecuadamente los generadores sincronos.
En el generador sincrónico se aplica una corriente dc al devanado del rotor, la cual produce un campo magnético. Entonces el rotor del generador gira por medio de un motor primario y produce un campo magnético rotacional en la maquina. Este campo magnético rotacional induce un grupo trifásico de voltajes en los devanados del estator del generador.

Característicabajo carga de un alternador (generador síncrono)

La diferencia de funcionamiento en vacío al de carga es que existe una composición de flujos, debido a las corrientes que circulan en el inducido, éstas alteran el valor y forma de la tensión inducida.
Un incremento de carga es un incremento en la potencia real o la reactiva suministrada por el generador. Tal incremento de carga aumenta lacorriente tomada del generador. Si no cambiamos la resistencia de campo, la corriente de campo se mantiene constante, y por tanto, el flujo también es constante.
Además, si el motor primario mantuviera su velocidad ( constante, la magnitud del voltaje interno generado también sería constante.

Fig. 1: Esquema del Generador sincrono bajo carga
Supongamos un generador síncrono reducido a su mínimaexpresión: monofásico, bipolar, una espira, y en los siguientes estados de carga:
a) Carga inductiva pura
En este caso los flujos aparecen en sentido contrario. Produciendo un efecto desmagnetizante, es decir que los flujos se restan; y además produciendo que los polos inducidos de igual nombre estén enfrentados.

Fig. 2: Esquema del Generador síncrono y resta de flujos
Supongamos quecolocamos una carga con un factor de potencia en atraso y le adicionamos otra con el mismo factor de potencia.; podemos observar que el valor de aumenta pero mantiene el mismo ángulo de desfase con respecto a entonces tenemos un incremento en el valor de que como ya dijimos antes, debe conservar el mismo ángulo de desfase con respecto a y ya que el valor de es constante, entonces se produce unadisminución en el valor de tal como se muestra en el siguiente diagrama fasorial.

Fig. 3: Diagrama Fasorial del Generador síncrono con Carga Inductiva
b) Carga resistiva
El flujo producido por los polos del rotor y el producido por las corrientes del inducido están desfasados. Generando así una distorsión del campo resultante.

Fig. 4: Esquema del Generador síncrono y desfasaje de flujos
Situviéramos un generador síncrono con una carga resistiva, le aplicamos otra con el mismo factor de potencia (f.d.p.=1), y teniendo en cuenta las mismas restricciones que en el caso anterior, podemos observar en el diagrama fasorial que el valor de decrece ligeramente.

Fig. 5: Diagrama fasorial del Generador sincrono con Carga Resistiva
c) Carga capacitiva pura
En este caso los flujos tienen igual...