Generador de induccion

GENERADOR DE INDUCCIÓN AUTOEXCITADO CON CAPACITOR SHUNT Y AUTOREGULADO CON CAPACITOR SERIE PARA UTILIZACIÓN EN PLANTAS AUTONOMAS DE GENERACION EOLICA
Roberto Ramírez Arcelles Comité de Operación Económica del Sistema Sección Postgrado FIEE Universidad Eléctrico Interconectado Nacional Nacional de Ingeniería naturaleza de las fuentes de energía que se disponen en estos casos (hidráulicas, eólicasy otras), y con el objetivo de captar la máxima energía posible, es necesario permitir que estas micro-centrales funcionen a velocidad variable. Sumado a esto, no es posible utilizar la red de distribución para regular frecuencia y tensión, sin embargo la energía generada en forma aislada debe poseer una calidad adecuada para su consumo. En este sentido, se han propuesto algunos sistemas degeneración aislada con velocidad variable que utilizan generadores de inducción, que pueden regular la tensión con frecuencia variable [8] y [9]. Otros sistemas de generación aislada, entregan tensión y frecuencia regulada [10] y [11]. En la Figura 1.1 se muestra una estructura aislada de generación con un generador de inducción con doble alimentación impulsado a velocidad variable, que utiliza unsistema de control para mantener frecuencia constante en la carga.

1. INTRODUCCION Cuando una máquina de inducción es impulsada por medio de un motor externo a una velocidad mayor que la velocidad síncrona (deslizamiento negativo), la dirección del torque electromagnético se invierte, la potencia electromagnética sale por sus bornes y la máquina trabaja como generador de inducción. En estacondición de operación, la máquina toma una corriente que se retrasa de la tensión en más de 90 grados [1], [2] y [3], la potencia activa fluye hacia fuera de la maquina y la potencia reactiva ingresa. Esta diferencia con respecto a la maquina síncrona, se debe a que la máquina de inducción no dispone de un devanado de excitación ubicado en el rotor, ni del sistema de control de la corriente de excitación.Por esta razón, para crear su campo magnético, la máquina de inducción debe absorber toda la potencia reactiva necesaria de la red [4] o de la red y un banco de capacitores conectados a sus bornes para la compensación de la potencia reactiva [5]. Los motores primos que se utilizan para impulsar a la máquina de inducción como generador, pueden ser de velocidad constante o de velocidad variable,asimismo, la ubicación del grupo motor primo-generador puede estar cerca a la red o en lugares aislados. Por ello, según [6] las estructuras de generación se pueden clasificar en: De velocidad constante y frecuencia constante, De velocidad variable y frecuencia constante, y De velocidad variable y frecuencia variable. Las micro-centrales de generación, tiene su principal aplicación en la provisiónde energía eléctrica, a consumidores alejados de la red de distribución, que de otra forma no podrían acceder a ella. Debido a la

Figura 1.1 Generador de inducción con doble alimentación impulsado a velocidad variable alimentando una carga aislada

Con motores primos de velocidad variable, el funcionamiento de los generadores

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síncronos puede verse afectado, sin embargo, para estoscasos el Generador de Inducción Autoexcitado puede ser convenientemente utilizado para alimentar cargas resistivas de calefacción, que son esencialmente insensibles a la frecuencia. En la Figura 1.2 se muestra una estructura de generación de este tipo que utiliza una máquina de inducción de jaula de ardilla, que a pesar de ser más simple y de menor costo que una de rotor bobinado de similar potencia,requiere menor mantenimiento, es más robusta y presenta mayor confiabilidad de operación. En ese sentido, el presente trabajo se centra en este tipo de estructuras de generación aisladas, que utiliza al Generador de Inducción Autoexcitado, que está ganando gran importancia para los usos independientes de la energía eólica [12]. El generador de inducción es ampliamente conocido por su operación...