Maquinas sincronica

7. MÁQUINA SINCRÓNICA

1

7.1

INTRODUCCIÓN

1

7.2

CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS

2

7.3

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

3

7.4

ECUACIONES DE EQUILIBRIO ELÉCTRICAS

4

7.4.1 Circuito equivalente por fase ..........................................................................8
7.4.2 Efecto de la saturación.................................................................................10
7.4.3 Diagrama fasorial .........................................................................................11
7.5

POTENCIA Y MOMENTO

15

7.6

CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO ESPECIALES

19

7.6.1 Cortocircuito estacionario .............................................................................19
7.6.2 Carga reactiva inductiva pura.......................................................................21
7.7

DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LA REACTANCIA SINCRÓNICA

22

7.8

FUNCIONAMIENTO EN RED INFINITA

24

7.8.1 Variación de la excitación .............................................................................26
7.8.2 Variación delmomento.................................................................................27
7.8.3 Lugar geométrico de la corriente ..................................................................28

Capítulo 7 : Maquina sincrónica.

7.1

7. Máquina sincrónica
(de rotor cilíndrico)

7.1 Introducción
A partir de la introducción de la generación y transmisión trifásica de energía, con motivo de la Feria Internacional de Francfort de 1891, la electrotecnia experimentó unarápida expansión. En el breve plazo de una década surgió todo lo que hasta el presente es
parte substancial de un sistema eléctrico de potencia.
El desarrollo posterior se caracterizó por la concentración del proceso de conversión de
energía - realizado originalmente en pequeñas centrales de propiedad municipal - en
centrales cada vez mayores. Calderas , turbinas y generadores grandes tienenmejor
rendimiento que las versiones más pequeñas.
Actualmente están en servicio turbogeneradores en centrales nucleares con potencias
del orden de los 2000MVA e hidrogeneradores con potencias que alcanzan a 860MVA
(Itaipú), cifras de las que se desprende que la máquina sincrónica es la máquina eléctrica de mayor tamaño que se construye.
Como generador, la máquina sincrónica es la fuente deenergía de los sistemas eléctricos de potencia. Sus características electromagnéticas y electromecánicas son determinantes en el comportamiento, tanto estacionario como dinámico, de estos sistemas.
Como motor, la máquina sincrónica, gracias a su mejor rendimiento y a la capacidad de
suministrar potencia reactiva inductiva a la red, es la máquina motriz preferida para los
accionamientos de granpotencia.
En este capítulo se desarrolla la teoría del funcionamiento estacionario simétrico de la
máquina sincrónica sobre la base de los principios e ideas desarrollados en los primeros cinco capítulos, privilegiando el uso de la idea del campo giratorio y enfatizando la
relación entre los desplazamientos espaciales entre ondas de inducción y el desfasamiento temporal entre las tensiones inducidaspor estas, para lo cual se hace uso amplio de los diagramas fasoriales.
Los parámetros usados en los circuitos equivalentes se obtienen a partir de la integración de las variables de campo y se expresan en términos de las dimensiones geométricas de la máquina, permitiendo así relacionar sus valores numéricos con el tamaño de
esta.
La visualización de los procesos a través del uso de imágenesadecuadas permite una
mejor comprensión del trasfondo físico y sienta las bases para el posterior estudio del
comportamiento de la máquina sincrónica en régimen transitorio.

Capítulo 7 : Maquina sincrónica.

7.2

7.2 Características constructivas
La figura 7.2.1 muestra una máquina sincrónica en corte. El estator está armado de
segmentos de chapa silicosa en los que están estampadas...