MAQUINAS SÍNCRONAS

MEIII - 08

SELECCION DE MAQUINAS SINCRONAS

SELECCIÓN DE MAQUINAS SINCRONAS
1.- CARACTERISTICAS NOMINALES
Es la potencia nominal que un alternador puede entregar, dentro de sus características nominales y en
régimen continuo. Este concepto, de potencia nominal, esta íntimamente ligado a la elevación de
temperatura de los arrollamientos. Sabemos que el alternador puede accionar cargas queestán por
encima de su potencia nominal hasta alcanzar el límite de estabilidad.
Si los alternadores entregan una potencia mayor de la que fue proyectado en este caso el calentamiento
normal de los arrollamientos será sobrepasado disminuyendo la vida del alternador o en muchos casos
llegando a quemarse.
Para poder seleccionar adecuadamente los alternadores es conveniente tener en cuenta lascaracterísticas de funcionamiento en forma clara, precisa y correcta:
a.b.c.d.e.f.g.h.i.j.-

Potencia nominal KVA.
Factor de potencia Cos fi.
Número de polos.
Número de fases.
Frecuencia (Hz)
Temperatura ambiente °C.
Altitud (msnm)
Protección térmica.
Tensión de armadura (DC Votios).
Tipo de excitación.
. Sistema sin escobillas.
. Sistema con excitatriz estática.
k.- Régimen deservicio y la descripción del ciclo de trabajo.
m.- Grado de protección de la máquina.
p.- Tipo de aplicación (industrial, naval, entre otras).
q.- Forma constructiva.
r.- Características de la carga.
s.- Precisión de la regulación.
t.- Rango de ajuste de tensión.
u.- Tipos de regulación: tensión constante y/o tensión y frecuencia constante.
v.- Momento de inercia GD²

2.- CALCULOS DE LAREACTANCIA (Xd’)
Cuando se trata de utilizar dos o mas generadores, la reactancia transitoria equivalente se calcula con la
siguiente expresión:
Ig total
-------------Xd’ total
Donde: Ig total
Siendo:

Ig 1
= ---------- +
Xd’1

Ig 2
---------- + ..........
Xd’ 2

Ig n
----------Xd‘ n

= Ig1 + Ig2 + ............. + Ig n

Ig total
= Corriente total de los generadores.
Ig 1.. n =Corrientes de los generadores conectados en paralelo.
Xd ’ total = Reactancia transitoria total conectados en paralelo.
Xd ’ 1... n = Reactancia transitoria de los generadores 1 .... n.

MAQUINAS SINCRONAS

HUBER MURILLO MANRIQUE

hubermurillo@yahoo.es

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SELECCION DE MAQUINAS SINCRONAS

CONVERSION DE REACTANCIAS
Resulta muy familiar encontrar las reactancias de lasmáquinas dado en pu.
Como referencia definimos la reactancia nominal como:
Xn = Un / (3 . In)

Ohmios.

Luego la reactancia estará referida a los valores nominales del alternador, siendo ésta la reactancia base
para el cálculo de los valores en p.u.
X

= Xa / Xn

pu

Si la misma máquina fuera utilizada para un número mayor de RPM, cambiándose la frecuencia, tensión
y potencia lareactancia de la máquina se modifica conforme la siguiente expresión:
X´ 2 = X´1 (SN2 / SN1) (F2 / F1) (UN1 / UN2)

2

Donde:
X´ 2 , X´ 1
SN2, SN1
F2 , F1
UN1 y UN2

=
=
=
=

Reactancias nueva y antigua respectivamente.
Potencias nueva y antigua respectivamente.
Frecuencias nueva y antigua.
Son las tensiones nueva y antigua.

Los fabricantes ponen a disposición del usuario suscatálogos, y manuales técnicos donde nos
recomiendan que las posibles alteraciones en las rotaciones pueden darse variando la frecuencia de 50
a 60 Hz. La variación de tensión será para una tensión menor y proporcionalmente a la frecuencia. En el
caso de la variación de la tensión para menos deberá ser reducido también proporcionalmente la
frecuencia.
Ejemplo.- Dado un alternador de 640 KVA,380 Voltios, 50 Hz. Luego el alternador es alterado para
trabajar a 60 Hz. y abastecer 740 KVA. a 440 Voltios. Para 50 Hz. y 640 KVA la reactancia transitoria es
de Xd' = 21%. Cual será la reactancia transitoria para la nueva condición de accionamiento?.
Xd' (60Hz)

=

Xd' (50Hz) (60 / 50) (740 / 640) (380 / 440)

Xd' (60Hz)

=

2

21 x 1.035 = 21.7 %.

3.- CALCULO DE LA...