Maquinas

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Republica Bolivariana De Venezuela
Ministerio Del Poder Popular Para La Educación Superior
Instituto Universitario De Tecnología Agro – Industrial
Programa Nacional De Formación
De Ingeniería Eléctrica
San Cristóbal – Estado Táchira

MAQUINAS ELECTRICAS
TRABAJO N° 2

Una máquina síncrona es una máquina eléctrica rotativa de corriente alterna cuya velocidad de giro en régimen permanenteestá ligada con la frecuencia de la tensión en bornes y el número de pares de polos.

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)

Las máquinas síncronas se utilizan en mayor medida como generadores decorriente 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.

También se 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.ASPECTOS CONSTRUCTIVOS

Estator o Inducido:
El estator, o parte estática, de una máquina síncrona es similar al de una máquina asíncrona. Contiene un devanado trifásico de corriente alterna denominado devanado inducido y un circuito magnético formado por apilamiento de chapas magnéticas.

Rotor o Inductor:
El rotor, o parte rotativa, de una máquina síncrona es bastante diferente al de una máquinaasíncrona. Contiene un devanado de corriente continua denominado devanado de campo y un devanado en cortocircuito, que impide el funcionamiento de la máquina a una velocidad distinta a la de sincronismo, denominado devanado amortiguador. Además, contiene un circuito magnético formado por apilamiento de chapas magnéticas de menor espesor que las del estátor.

El resto de las características delrotor están relacionadas con el objetivo de obtener un campo entre el rotor y el estátor de carácter senoidal y dependen del tipo de máquina síncrona:

Máquina de polos salientes: El rotor presenta expansiones polares que dan lugar a un entrehierro variable.
Máquina de rotor liso: El devanado de campo está distribuido en varias bobinas situadas en diferentes ángulos.

PRINCIPIO DEFUNCIONAMIENTO

Como generador:
Una turbina acciona el rotor de la máquina sincrónica a la vez que se alimenta el devanado rotórico (devanado de campo) con corriente continua. El entrehierro variable (máquinas de polos salientes) o la distribución del devanado de campo (máquinas de rotor liso) contribuyen a crear un campo más o menos senoidal en el entrehierro, que hace aparecer en los bornes del devanadoestatórico (devanado inducido) una tensión senoidal. Al conectar al devanado inducido una carga trifásica equilibrada aparece un sistema trifásico de corrientes y una fuerza magnetomotriz senoidal.

El principio de funcionamiento y la constitución de las máquinas síncronas, trata de conseguir un acoplamiento magnético entre los campos del rotor y el estator. Normalmente (aunque también puedenencontrarse 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 se puede 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 elrotor. La solución más utilizada consiste en disponer en el eje de anillos rozantes a través de los que inyectar en el inductor la corriente continua necesaria para generar un potente campo magnético.

GENERADOR SÍNCRONO

Esquema de una maquina síncrona operando como generador

Los límites del diagrama son:

* Máximo ángulo (d) entre las f.m.m.: teóricamente es 90º, pero por...
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