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Páginas: 13 (3124 palabras)
Publicado: 30 de junio de 2015
EL GENERADOR DE CORRIENTE ALTERNA
Principio de Operación
El principio de operación de un generador de corriente alterna o alternador síncrono es similar al generador de corriente continua, con la diferencia que el alternador carece de conmutador, permitiéndole obtener una fuerza electromotriz variable en el tiempo. Al poner en marcha un alternador a su velocidad nominal por medio de su primomotor, se alimentan las terminales de las bobinas que están en el rotor con corriente continua, creando el campo inductor. Al moverse los polos frente a los conductores del estator, el flujo que los corta induce en ellos una fuerza electromotriz (fem). Esta fem es alterna, porque los polos norte y sur pasan sucesivamente frente a un conductor del estator, como no se tiene conmutador, la femgenerada (inducida) es alterna y aparece en las terminales del inducido. La magnitud de la fem generada depende de la rapidez con que el flujo magnético corta los conductores.
Cuando se trata de un alternador, la magnitud de la fem depende de la intensidad del campo y de la velocidad del rotor. Como la mayoría de los alternadores funcionan a velocidad constante, el valor de la fem depende de laexcitación, esto significa que la tensión inducida se puede controlar, ajustando la corriente de excitación suministrada al rotor.
En el alternador debe alimentarse el devanado del rotor con corriente continua, el cual produce un campo magnético giratorio dentro del generador e induce un sistema trifásico de voltajes en los devanados del estator.
Figura Diferentes tipos de rotores. Rotor de poloslisos y rotor de polos salientes
Esencialmente, el rotor del generador es un gran electroimán. Constructivamente, los polos magnéticos del rotor pueden ser salientes o no salientes. Un polo saliente es un polo magnético que sobresale de la superficie del rotor. Un polo no saliente es un polo magnético construido a ras de la superficie del rotor. Las figuras anteriores representan los dos tipos depolos comentados. Los rotores cilíndricos se emplean normalmente para dos y cuatro polos, mientras que los rotores de polos salientes se utilizan para cuatro o más polos. Como el rotor está sujeto a campos magnéticos variables, debe construirse con laminaciones para reducir las pérdidas por corrientes parásitas.
Debe suministrarse alimentación de cc al circuito de campo del rotor. Como el rotorestá en movimiento, es necesario adoptar construcciones especiales con el fin de suministrar energía al campo. Las dos soluciones más comunes son 1) suministrar la energía de cc al rotor desde una fuente externa por medio de anillos rosantes y escobillas; 2) proveer la energía de cc por medio de una fuente especial montada directamente sobre el eje del generador síncrono.Figura Rotor de polos salientes con 6 polos.
Los anillos rozantes son aros metálicos que rodean el eje de la máquina, pero aislados del mismo eje. Cada extremo del arrollamiento del rotor está conectado a un anillo y sobre cada anillo hace contacto una escobilla. Si a las escobillas se conectan los terminales positivo y negativo de la fuente, en todo momento quedará aplicado el mismovoltaje al arrollamiento de campo, sin importar la posición angular ni la velocidad del rotor.
La combinación de anillos rozantes y escobillas causa algún problema en las máquinas sìncronas debido a que aumentan la exigencia de mantenimiento de la máquina por la frecuencia con que debe revisarse el estado de desgaste. Adicionalmente, la caída de voltaje en las escobillas puede ser causa deconsiderables pérdidas de potencia en máquinas con alta corriente de campo. A pesar de estos problemas, en todas las máquinas sìncronas pequeñas se emplean los anillos rozantes con escobillas, debido a que es el método funcional menos costoso de suministrar la corriente de campo.
En grandes generadores y motores, se emplean excitatrices sin escobillas para suministrar la corriente del campo de la...
Principio de Operación
El principio de operación de un generador de corriente alterna o alternador síncrono es similar al generador de corriente continua, con la diferencia que el alternador carece de conmutador, permitiéndole obtener una fuerza electromotriz variable en el tiempo. Al poner en marcha un alternador a su velocidad nominal por medio de su primomotor, se alimentan las terminales de las bobinas que están en el rotor con corriente continua, creando el campo inductor. Al moverse los polos frente a los conductores del estator, el flujo que los corta induce en ellos una fuerza electromotriz (fem). Esta fem es alterna, porque los polos norte y sur pasan sucesivamente frente a un conductor del estator, como no se tiene conmutador, la femgenerada (inducida) es alterna y aparece en las terminales del inducido. La magnitud de la fem generada depende de la rapidez con que el flujo magnético corta los conductores.
Cuando se trata de un alternador, la magnitud de la fem depende de la intensidad del campo y de la velocidad del rotor. Como la mayoría de los alternadores funcionan a velocidad constante, el valor de la fem depende de laexcitación, esto significa que la tensión inducida se puede controlar, ajustando la corriente de excitación suministrada al rotor.
En el alternador debe alimentarse el devanado del rotor con corriente continua, el cual produce un campo magnético giratorio dentro del generador e induce un sistema trifásico de voltajes en los devanados del estator.
Figura Diferentes tipos de rotores. Rotor de poloslisos y rotor de polos salientes
Esencialmente, el rotor del generador es un gran electroimán. Constructivamente, los polos magnéticos del rotor pueden ser salientes o no salientes. Un polo saliente es un polo magnético que sobresale de la superficie del rotor. Un polo no saliente es un polo magnético construido a ras de la superficie del rotor. Las figuras anteriores representan los dos tipos depolos comentados. Los rotores cilíndricos se emplean normalmente para dos y cuatro polos, mientras que los rotores de polos salientes se utilizan para cuatro o más polos. Como el rotor está sujeto a campos magnéticos variables, debe construirse con laminaciones para reducir las pérdidas por corrientes parásitas.
Debe suministrarse alimentación de cc al circuito de campo del rotor. Como el rotorestá en movimiento, es necesario adoptar construcciones especiales con el fin de suministrar energía al campo. Las dos soluciones más comunes son 1) suministrar la energía de cc al rotor desde una fuente externa por medio de anillos rosantes y escobillas; 2) proveer la energía de cc por medio de una fuente especial montada directamente sobre el eje del generador síncrono.Figura Rotor de polos salientes con 6 polos.
Los anillos rozantes son aros metálicos que rodean el eje de la máquina, pero aislados del mismo eje. Cada extremo del arrollamiento del rotor está conectado a un anillo y sobre cada anillo hace contacto una escobilla. Si a las escobillas se conectan los terminales positivo y negativo de la fuente, en todo momento quedará aplicado el mismovoltaje al arrollamiento de campo, sin importar la posición angular ni la velocidad del rotor.
La combinación de anillos rozantes y escobillas causa algún problema en las máquinas sìncronas debido a que aumentan la exigencia de mantenimiento de la máquina por la frecuencia con que debe revisarse el estado de desgaste. Adicionalmente, la caída de voltaje en las escobillas puede ser causa deconsiderables pérdidas de potencia en máquinas con alta corriente de campo. A pesar de estos problemas, en todas las máquinas sìncronas pequeñas se emplean los anillos rozantes con escobillas, debido a que es el método funcional menos costoso de suministrar la corriente de campo.
En grandes generadores y motores, se emplean excitatrices sin escobillas para suministrar la corriente del campo de la...
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