derecho

Introducción
La generación, transmisión y distribución de energía eléctrica se efectúa a través de
sistemas trifásicos de corriente alterna.
Las ventajas que se obtienen en los sistemas trifásicos con respecto a los monofásicos son:
• Ahorro de materiales en equipos, líneas de transmisión y distribución.
• Generación de campos magnéticos rotantes (Principio de funcionamiento de losmotores).
• Potencia instantánea constante (Lo cual hace que los motores tengan una marcha más
suave y silenciosa).
9.2 Fuentes de generación trifásicas
El generador sincrónico trifásico ó alternador es la máquina que se utiliza en las centrales
eléctricas (Turboalternador) o bien como sistema autónomo de generación (Grupo electrógeno).
Es una máquina compuesta por dos partes:
• Una fija ó estator,constituido por un paquete de chapas magnéticas conformando un
cilindro con una serie de ranuras longitudinales, sobre las cuales están colocados
conductores, conectados entre si, de forma tal de crear un conjunto de bobinas.
• Una parte móvil ó rotor, ubicada dentro del estator y que consiste en un electroimán
alimentado por corriente continua.
El giro del rotor se produce mediante unamáquina impulsora (Motor diesel, turbina
de vapor, de gas, hidráulica, eólica), que mantiene una velocidad angular constante.
La alimentación del electroimán se logra a través de un par de anillos rozantes que
permiten la continuidad eléctrica entre una parte fija y una parte móvil.
Los alternadores de cierta potencia cuentan con excitatriz, que es a su vez un generador
de corriente alternatrifásico (Cuyo inductor está montado sobre el estator del alternador y el
inducido sobre el rotor), en cuya salida se encuentra un rectificador trifásico, que alimenta el
electroimán, con lo cual se evitan los anillos mencionados, que ocasionan pérdidas en los mismos
y desgaste de los carbones.
El esquema elemental de un generador sincrónico trifásico es el mostrado en la figura 9.1.
MÁQUINASINCRÓNICA
Ing. Álvarez 12/09 208
Figura 9.1 Esquema de un generador sincrónico trifásico
El esquema presenta solamente 6 ranuras, y sobre cada par de ranuras opuestas se
colocan los lados de una bobina, cuyos principios y finales tienen la siguiente denominación:
Bobina 1: u1 – u2
Bobina 2: v1 – v2
Bobina 3: w1 – w2
En la figura 9.2 se ha esquematizado la bobina 1, donde se puede ver como estánubicados los conductores en las ranuras, siendo las otras dos bobinas idénticas, pero con su ejes
magnéticos, formando un ángulo de 120 °, entre si.
Dado que el electroimán produce un flujo magnético [Φ] de valor constante, las bobinas
concatenarán un valor de dicho flujo de acuerdo a la posición instantánea del rotor.
Motor síncrono
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El campo magnético rotatorio en el estator está formado por la suma vectorial del campo magnético producido por tres devanados.
Los motores síncronos son un tipo de motor de corriente alterna. Su velocidad de giro es constante y depende de la frecuencia de la tensión de la red eléctrica a la que esté conectado y por el número de pares de polos del motor, siendo conocida esavelocidad como "velocidad de sincronismo".
La expresión matemática que relaciona la velocidad de la máquina con los parámetros mencionados es:

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)
Por ejemplo, si se tiene unamáquina de cuatro polos (2 pares de polos) conectada a una red de 50 Hz, la máquina operará a 1.500 revoluciones por minuto.
Funcionan de forma muy similar a un alternador. Dentro de la familia de los motores síncronos debemos distinguir:
Los motores síncronos.
Los motores asíncronos sincronizados.
Los motores de imán permanente.
Los motores síncronos son llamados así, porque la...