CLASIFICACION DE LOS GENERADORES DE ACUERDO AL TIPO DE EXITACION

República Bolivariana de Venezuela
Universidad Nacional Experimental Politécnica
Antonio José de Sucre
Vice-Rectorado: “Luis Caballero Mejías”
Convertidores Eléctricos






CLASIFICACION DE LOS GENERADORES DE ACUERDO AL TIPO DE EXITACION







Caracas, 2014.
GENERADORES SINCRONICOS
Los generadores sincrónicos o alternadores son máquinas sincrónicas utilizadas paraconvertir potencia mecánica en potencia eléctrica AC.
En un generador sincrónico se aplica una corriente DC al devanado del rotor, la cual produce un campo magnético. Entonces el rotor del generador gira mediante un motor primario y produce un campo magnético rotacional dentro de la máquina. Este campo magnético rotacional induce un grupo trifásico de voltajes en los devanados del estator delgenerador.
Se debe suministrar una corriente DC al circuito del campo del rotor. Puesto que el rotor está girando, se requiere un arreglo especial para entregar potencia DC a sus devanados de campo. Existen dos formas comunes de suministrar potencia DC: la primera es desde una fuente externa al rotor por medio de anillos rasantes y escobillas, la segunda es desde una fuente especial montadadirectamente en el eje del generador sincrónico.
Velocidad de rotación de un generador sincrónico: Que un generador sea sincrónico significa que la frecuencia eléctrica producida esta entrelazada o sincronizada con la tasa mecánica de rotación del generador. Un rotor de generador sincrónico consta de un electroimán al cual se le suministra corriente directa. El campo magnético del rotor apunta en cualquierdirección según gire el rotor. La relación entre la tasa de giro de los campos magnéticos de la máquina y la frecuencia eléctrica del estator se expresa:


Dónde fe: Frecuencia eléctrica, en HZ; nm: Velocidad mecánica del campo magnético en r/min (igual a la velocidad del rotor); P: número de polos.
Puesto que el rotor gira en la misma velocidad del campo magnético, esta ecuación relacionala velocidad de rotación del rotor con la frecuencia eléctrica resultante. Dado que la potencia eléctrica es generada a 50 ó 60 Hz, el generador debe girar a una velocidad fija que depende el número de polos de la máquina. Por ejemplo, para generar potencia a 60Hz en una máquina de dos polos, el rotor debe girar a 3600 r/min.
Voltaje interno generado por un generador sincrónico: Este voltajedepende del flujo ø en la máquina, de la frecuencia o velocidad de rotación y de la construcción de la máquina.

Donde k es una constante que representa la construcción de la máquina:





Circuito equivalente de un generador sincrónico: El voltaje Ea es el voltaje interno generado, en una fase del generador sincrónico. Pero este voltaje Ea no es usualmente el que aparece en losterminales del generador. Solamente cuando no fluye corriente de armadura en la máquina.
Existen varios factores que ocasiona la diferencia entre Ea y Vø: la primera es la distorsión del campo magnético del entrehierro debida a la corriente que fluye en el estator, llamada reacción del inducido; La segunda es la auto inductancia de las bobinas de la armadura; La tercera es la resistencia de las bobinasde la armadura; y la cuarta es el efecto de la forma de los polos salientes del rotor.
El voltaje Vø se representa con la siguiente ecuación:


Donde jXs = X + Xa, que son los efectos de reacción del inducido y la auto inductancia representadas por reactancias, y se representan en una sola llamada reactancia sincrónica.
Ia= es la corriente máxima.Ra= resistencia del estator.






















Estas tres fases se pueden conectar bien sea en Y o Δ. El voltaje VT estará relacionado con el voltaje Vø dependiendo la conexión:

Si se conecta en Y

S Si se conecta en Δ

La representación del circuito equivalente es:...