Ieee Pes Unac

Maquina Sincrónica
TEMA: MAQUINA SINCRONICA
Alumnos: Espinoza Tambracc Miguel Angel
Potokar Guevara Josip
La Máquina Sincrónica
La máquina sincrónica que opera como generador de CA impulsada por una turbina
para convertir energía mecánica en eléctrica es la principal fuente de generación de
potencia eléctrica en el mundo. Al trabajar como motor, la máquina convierte la energía
eléctricaen mecánica.
Reciben el nombre de máquina sincrónica ya que solo son capaces de operar cuando su
velocidad mecánica es equivalente a la velocidad del campo magnético rotatorio
generado por la corriente de armadura (sincronización de las velocidades).
Descripción de la Máquina Sincrónica (Generador)
Las partes principales de una máquina síncrona son estructuras ferromagneticas.
El estator oarmadura: Es esencialmente un cilindro hueco con ranuras longitudinales
en las que hay bobinas de devanado de armadura que se encargan de llevar la corriente
suministrada por el generador a la carga eléctrica.
El rotor o campo: Es la parte de la máquina que se monta sobre una flecha y rota
dentro del estator hueco, el devanado sobre el rotor o devanado de campo , se alimenta
con corriente decd.
La corriente en cd suministrada al devanado de campo se realiza por medio de un
excitador. Generalmente los generadores grandes de CA tienen excitadores que
consisten en un sistema de rectificación de estado sólido. La fmm de muy alta
intensidad producida por la corriente en el devanado de campo se combina con la fmm
producida por las corrientes en los devanados de armadura. El flujoresultante en el
entrehierro. O espacio de aire que hay entre estator y rotor, genera voltajes en las
bobinas de los devanados de la armadura y da el par electromagnético entre el estator y
el rotor.

Autocapacitacion IEEE-PES-UNAC

Página 1

Maquina Sincrónica
Figura
3.2 Generador
trifásico
Figura
3.3 Generador
trifásico
elemental de CA, rotor cilíndrico de dos
elemental de CA, de 4polos salientes
polos.
La velocidad síncrona o sincrónica está determinada por el número de polos de la
máquina y la frecuencia del sistema a la que se está conectado.
Así pues, en una máquina de 2 polos, se genera un ciclo de voltaje por cada revolución
del rotor, mientras que en una máquina de 4 polos, se genera 2 ciclos de voltaje por cada
revolución, lo que nos lleva a la siguienterelación:

Donde:
f= frecuencia eléctrica del sistema en Hz.
P= Número de polos del rotor.
N= Velocidad del rotor en revoluciones por minuto (rpm).
Generación Trifásica
Para realizar el análisis de la generación trifásica de un generador de CA, se utilizara el
diagrama de un generador idealizado
de rotor cilíndrico y 2 polos.

Figura 3.4 Generador trifásico
idealizado que muestra las bobinasidénticas de armadura a, b, c y la
bobina de campo f. El eje directo
adelanta al de cuadratura en 90º en
sentido anti-horario

Como se puede apreciar en el diagrama, se han reemplazado los devanados dist ribuidos
por bobinas concentradas a lo largo de sus ejes con inductancias propias y mutuas
apropiadas (para ver el porqué de esto, referirse al apéndice A.1), las bobinas a, b y crepresentan los 3 devanados de la armadura todas idénticas y separadas 120º entre sí, la

Autocapacitacion IEEE-PES-UNAC

Página 2

Maquina Sincrónica
bobina f representa el devanado de campo. Las inductancias propias se representan por
Ls mientras que las inductancias mutuas por -Ms.
El fuerte campo magnético hace que las bobinas se enlacen, este enlace llamado enlace
de flujo que depende lasinductancias mutuas y propias de las bobinas así como de las
corrientes propias que circulan por ellas, se denota por la letra λ y se puede expresar de
la siguiente manera para la bobina a que tomaremos como referencia a partir de ahora
(se analiza las bobinas b y c de igual manera considerando el ángulo de separación de
120º).
(

)

Campo:

Las corrientes son balanceadas entonces:...