GENERADORES SINCRÓNICOS
Páginas: 13 (3214 palabras)
Publicado: 8 de abril de 2014
GENERADORES SINCRÓNICOS:
Concepto:
Los generadores sincrónicos o alternadores es un aparato que convierte la potencia mecánica de un motor primario en potencia eléctrica de ca a un voltaje y frecuencia específicos.
Características:
El voltaje generado internamente en la máquina depende de la velocidad de rotación de su eje y de la magnitud del flujo de campo.
El voltaje de fase sediferencia del voltaje generado internamente en los efectos de reacción del inducido del generador y también por la resistencia y la reactancia internas de los embobinados del inducido.
El voltaje de los bornes del generador será, o bien igual al voltaje de fase, o bien relacionado con ella por medio de √3, dependiendo de sí la máquina está conectada en ∆ o en Y.
La manera como trabaja ungenerador sincrónico, en un sistema de potencia real, depende de las limitaciones que se le impongan. Cuando un generador trabaja aisladamente, las potencias real y reactiva que deben entregarse son determinadas por la carga que se les asigne y por las marcaciones del gobernador y la corriente de campo que son las que controlan la frecuencia y el voltaje terminal, respectivamente. Cuando elgenerador se conecta con un barraje infinito, su frecuencia y voltaje son fijos, de tal manera que las marcaciones del gobernador y la corriente de campo controlan los flujos de las potencias real y reactiva del generador. En los sistemas reales que emplean generadores de tamaños aproximadamente iguales, las marcaciones del gobernador afectan tanto el flujo de la frecuencia como al de la potencia y lacorriente de campo afecta tanto la tensión en los bornes, como el flujo de potencia reactiva.
La capacidad de un generador sincrónico para producir potencia eléctrica está limitada primordialmente por el calentamiento dentro de la máquina. Cuando los embobinados se recalientan, la vida de la máquina se ve seriamente comprometida. Como hay dos embobinados diferentes (de inducido y de campo), haydos limitaciones distintas en el generador: el calentamiento máximo permitido de los embobinados del inducido determina los kilovoltiamperios máximos permitidos por la máquina y el calentamiento máximo permitido en los embobinados de campo determina el tamaño máximo de EA. El tamaño máximo de EA y de IA, conjuntamente, determinan el factor de potencia nominal del generador.
Circuito equivalente:En el circuito mostrado anteriormente el voltaje EA es el voltaje generado internamente que se produce en una fase de generador sincrónico. Sin embargo, este voltaje EA no es, generalmente, el voltaje que aparece en los terminales del generador. La única vez que el voltaje interno EA es el mismo voltaje de salida Vφ por una fase, es cuando no hay corriente del inducido que le llegue a lamáquina.
Hay numerosos factores que causa la diferencia entre EA y Vφ:
La distorsión del campo magnético del entrehierro de aire por la corriente que fluye en el estator, llamada reacción de inducido.
La autoinductancia de las bobinas del inducido.
El efecto de las formas de onda del rotor de polos salientes.
El voltaje en una fase es: Vφ = EA - jXIA que se obtiene por la Ley del Voltajede Kirchhoff. Esta ecuación describe la tensión de reacción del inducido. Por tanto, esta se puede representar como un inductor en serie con la tensión generada internamente. Además de los efectos de la reacción del inducido, las bobinas del estator tienen también una autoinductancia y una resistencia. Si la autoinductancia del estator se denomina LA, (y su correspondiente resistencia XA) y laresistencia del estator RA entonces la diferencia entre EA y Vφ se obtiene mediante la expresión
Vφ = EA - jXIA - jXAIA - RAIA.
Los efectos de la reacción del inducido y la autoinductancia en la máquina se representan ambos por reactancias y se acostumbra a combinarlas en una sola reactancia conocida como reactancia sincrónica de la máquina: XS = X + XA
Por tanto la ecuación final que...
Concepto:
Los generadores sincrónicos o alternadores es un aparato que convierte la potencia mecánica de un motor primario en potencia eléctrica de ca a un voltaje y frecuencia específicos.
Características:
El voltaje generado internamente en la máquina depende de la velocidad de rotación de su eje y de la magnitud del flujo de campo.
El voltaje de fase sediferencia del voltaje generado internamente en los efectos de reacción del inducido del generador y también por la resistencia y la reactancia internas de los embobinados del inducido.
El voltaje de los bornes del generador será, o bien igual al voltaje de fase, o bien relacionado con ella por medio de √3, dependiendo de sí la máquina está conectada en ∆ o en Y.
La manera como trabaja ungenerador sincrónico, en un sistema de potencia real, depende de las limitaciones que se le impongan. Cuando un generador trabaja aisladamente, las potencias real y reactiva que deben entregarse son determinadas por la carga que se les asigne y por las marcaciones del gobernador y la corriente de campo que son las que controlan la frecuencia y el voltaje terminal, respectivamente. Cuando elgenerador se conecta con un barraje infinito, su frecuencia y voltaje son fijos, de tal manera que las marcaciones del gobernador y la corriente de campo controlan los flujos de las potencias real y reactiva del generador. En los sistemas reales que emplean generadores de tamaños aproximadamente iguales, las marcaciones del gobernador afectan tanto el flujo de la frecuencia como al de la potencia y lacorriente de campo afecta tanto la tensión en los bornes, como el flujo de potencia reactiva.
La capacidad de un generador sincrónico para producir potencia eléctrica está limitada primordialmente por el calentamiento dentro de la máquina. Cuando los embobinados se recalientan, la vida de la máquina se ve seriamente comprometida. Como hay dos embobinados diferentes (de inducido y de campo), haydos limitaciones distintas en el generador: el calentamiento máximo permitido de los embobinados del inducido determina los kilovoltiamperios máximos permitidos por la máquina y el calentamiento máximo permitido en los embobinados de campo determina el tamaño máximo de EA. El tamaño máximo de EA y de IA, conjuntamente, determinan el factor de potencia nominal del generador.
Circuito equivalente:En el circuito mostrado anteriormente el voltaje EA es el voltaje generado internamente que se produce en una fase de generador sincrónico. Sin embargo, este voltaje EA no es, generalmente, el voltaje que aparece en los terminales del generador. La única vez que el voltaje interno EA es el mismo voltaje de salida Vφ por una fase, es cuando no hay corriente del inducido que le llegue a lamáquina.
Hay numerosos factores que causa la diferencia entre EA y Vφ:
La distorsión del campo magnético del entrehierro de aire por la corriente que fluye en el estator, llamada reacción de inducido.
La autoinductancia de las bobinas del inducido.
El efecto de las formas de onda del rotor de polos salientes.
El voltaje en una fase es: Vφ = EA - jXIA que se obtiene por la Ley del Voltajede Kirchhoff. Esta ecuación describe la tensión de reacción del inducido. Por tanto, esta se puede representar como un inductor en serie con la tensión generada internamente. Además de los efectos de la reacción del inducido, las bobinas del estator tienen también una autoinductancia y una resistencia. Si la autoinductancia del estator se denomina LA, (y su correspondiente resistencia XA) y laresistencia del estator RA entonces la diferencia entre EA y Vφ se obtiene mediante la expresión
Vφ = EA - jXIA - jXAIA - RAIA.
Los efectos de la reacción del inducido y la autoinductancia en la máquina se representan ambos por reactancias y se acostumbra a combinarlas en una sola reactancia conocida como reactancia sincrónica de la máquina: XS = X + XA
Por tanto la ecuación final que...
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