Máquinas síncronas

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SALTILLO

MÁQUINAS SÍNCRONAS

ING. MARIO A. PONCE LLAMAS

MÁQUINAS ELÉCTRICAS

JOSÉ ALFONSO GONZÁLEZ SILVA

SALTILLO COAHUILA A 06 DE DICIEMBRE DE 2010

ÍNDICE

Introducción………………………………………………………………………………………………………………………2

Máquinas síncronas…………………………………………………………………………………………………………..3

Partes que integran una máquina síncrona……………………………………………………………………….3Funcionamiento principal de las máquinas síncronas………………………………………………………..4

Clasificación de las máquinas síncronas…………………………………………………………………………….6

Principio de operación del generador síncrono……………………………………………………………….10

Principio de operación del generador síncrono……………………………………………………………….14

INTRODUCCIÓN

El siguiente trabajo trata acerca de las máquinas síncronas, de suclasificación, partes que la integran y funcionamiento, así como sus principios de operación. También se incluyen algunos diagramas y ecuaciones matemáticas para entender un poco más el funcionamiento de estos tipos de motores.

MÁQUINAS SÍNCRONAS

Una máquina síncrona es una máquina eléctrica rotativa de corriente alterna cuya velocidad de giro en régimen permanente está ligada con la frecuencia de latensión en bornes y el número de pares de polos.
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donde:
• f: Frecuencia de la red a la que está conectada la máquina (Hz)
• P: Número de pares de polos que tiene la máquina
• p: Número de polos que tiene la máquina
• n: Velocidad de sincronismo de la máquina (revoluciones por minuto)
Estas máquinas convierten energía eléctrica en energía mecánica, siendo en estecaso utilizadas como motores, o convierten energía mecánica en energía eléctrica, siendo en este caso utilizadas como generadores.
Las máquinas síncronas se utilizan en mayor medida como generadores de corriente alterna que como motores de corriente alterna, ya que no presentan par de arranque y hay que emplear diferentes métodos de arranque y aceleración hasta la velocidad de sincronismo. Tambiénse utilizan para controlar la potencia reactiva de la red por su capacidad para, manteniendo la potencia activa desarrollada constante, variar la potencia reactiva que absorbe o cede a la red.

PARTES QUE INTEGRAN UNA MÁQUINA SÍNCRONA

Como la generalidad de las máquinas rotativas, consta de una parte fija (estator) y una móvil (rotor), constituyendo el circuito magnético de la máquina.Igualmente dispone de dos circuitos eléctricos situados sobre el estator y rotor de la máquina, relacionados a través del circuito magnético, siendo su característica principal qu8e el devanado inducido se encuentra alojado en el ranurado del estator y el circuito inductor, alimentado por corriente continua, en el rotor. En máquinas de pequeña potencia, esta distribución suele estar invertida, estandoel circuito inducido en el rotor y el inductor en el estator.

FUNCIONAMIENTO PRINCIPAL DE LA MÁQUINA SÍNCRONA

Se trata de conseguir un acoplamiento magnético entre los campos del rotor y el estator. Normalmente (aunque también pueden encontrarse máquinas en las que no es esto así), en el rotor se sitúa un campo magnético fijo. En las máquinas de pequeña potencia ese campo magnético fijo sepuede conseguir utilizando un simple imán permanente, pero para máquinas de mayor potencia no es suficiente con el imán permanente y se recurre a electroimanes. Se necesita pues, una fuente de corriente continua que pueda ser introducida en el rotor. La solución más utilizada consiste en disponer en el eje de anillos rozantes a través de los que inyectar en el inductor la corriente continuanecesaria para generar un potente campo magnético.

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Las escobillas y los anillos rozantes, son siempre un engorro, especialmente en máquinas de gran potencia; las escobillas se desgastan con el uso y es preciso reponerlas y mantenerlas. También las chispas y los depósitos de carbonilla son siempre un foco de posibles problemas. De modo que en los generadores síncronos, se tiende a utilizar...
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