44095239-generadores-sincronos

www.monografias.com

Generador Síncrono 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. !. %. 1'.

Resumen Introducción Desarrollo Generador conectado a la red Generador Síncrono en vacío Generador Síncrono en carga artes de un Generador Síncrono Simulaciones " gr#$icas &onclusiones Re$erencias

Resumen

En este este trabaj trabajo o se estud estudian ian la consti constituc tución ión de los los gener generad adore ores s síncro síncrono nos, s, su funcio funciona namie miento nto y características a tomar en cuenta en su operación. Los generad generadores ores sincrón sincrónicos icos o alternad alternadores ores son maquina maquinas s sincrónicas sincrónicas que que se usan para converti convertir r potencia mecánica en potencia eléctrica de c.a. Palabras Clave – Clave – rotor, estator, ecitatri!, imanes permanentes.

Introducción El principi principio o de funcio funcionami namiento ento y la constit constitució ución n de las las máquin máquinas as síncrona síncronas, s, trata trata de conse conseguir guir un un acoplamiento magnético entre los campos del rotor y el estator. "ormalmente #aunque también pueden encontrarse máquinas en las que no es esto así$, en el rotor se sit%a un campo magnético fijo. En las máquinas de peque&a potencia ese campo magnético fijo se puede conseguir utili!ando un simple imán permanente, pero para máquinas de mayor potencia no es suficiente con el imán permanente y se recurre a electroimanes. electroimanes. 'e necesita pues, una fuente de corriente continua que pueda ser introducida en el rotor. La solución más utili!ada utili!ada consiste en disponer en el eje de anillos ro!antes ro!antes a través de los que inyectar en el inductor la corriente continua necesaria para generar un potente campo magnético.

Desarrollo A.

Generador Generador Síncrono Síncrono

Esquema de una maquina síncrona operando como generador

(ara ver trabajos similares o recibir información semanal sobre nuevas publicaciones, visite www.monografias.com

www.monografias.com

Los límites del diagrama son)  *áimo ángulo #d$ entre las f.m.m.) teóricamente es +-, pero por estabilidad se opera a ángulos menores.  (otencia activa máima operando en condiciones nominales seg%n el fabricante.  ensión generada mínima dada por la ecitación mínima requerida por el rotor para que la máquina genere y la tensión generada máima limitada por la corriente rotórica.  *áima corriente de estator dada por las condiciones nominales. B.

Funcionamiento

(ara conectar el generador a una red es necesario que gire a la velocidad de sincronismo correspondiente a la frecuencia de dic/a red. 0uanta más fuer!a #par torsor$ le aplique, mayor electricidad producirá, aunque el generador seguirá girando a la misma velocidad, impuesta por la frecuencia de la red eléctrica. Generador desaco(lado de la red

En un generador monofásico, de rotor de imán permanente que gira a velocidad

, la tensión generada

en el estator, debida al flujo enla!ado, es)

con 1 constante de dise&o. 2sí, reempla!ando el imán permanente por un enrollado de ecitación, se puede controlar el voltaje inducido. 3bicando tres enrollados en el estator espaciados a 45- geométricos, resulta un generador trifásico con frecuencia eléctrica igual a la velocidad del eje. La frecuencia f, seg%n la velocidad de giro n y el n%mero de polos p, es)

Generador conectado a la red La frecuencia y la velocidad de giro del eje la impone la red, además, dic/a velocidad depende del n%mero de polos)

La potencia mecánica aplicada al eje no variará la velocidad del rotor, sino que se transformará en potencia eléctrica /acia la red, cuyo factor de potencia dependerá de la corriente de ecitación. Las características constructivas de un generador síncrono dependen de la aplicación) 6 0entrales /idroeléctricas)  *áquinas de eje vertical.  7otor de polos salientes corto y de gran diámetro.  8ran n%mero de polos #9:9; <7(*=$. 6 0entrales térmicas o de ciclo combinado)  máquina de eje vertical.  rotor cilíndrico largo y de poco diámetro.  3sualmente de 5 polos. >elocidades de 4;:9 <7(*=


www.monografias.com

Generador Síncrono en vacío

0uando el generador trabaja en vacio no /ay caída de tensión) la tensión de salida coincide con la ?E* E

Generador Síncrono en carga 0uando suministra corriente a una carga, dic/a corriente produce un campo magnético giratorio al circular por los devanados del estator. Este campo produce un par opuesto al de giro de la máquina, que es necesario contrarrestar mediante la aportación eterior de potencia mecánica. El flujo total de la máquina se verá disminuido o aumentado dependiendo que la carga sea inductiva o capacitiva 2 este efecto creado por el campo del estator se le conoce con el nombre de @reacción de inducidoA

(ara una misma tensión de salida el generador puede ceder o absorber potencia reactiva dependiendo de que la carga sea inductiva o capacitiva (ara conseguirlo basta modificar el valor de la E #modificando el campo de ecitación$ C. Construcción de Generadores Síncronos

En la maquinas síncronas los devanados de campo están en el rotor, por lo que los términos devanados del rotor y devanado de campo se usan indistintamente. (or otra parte los devanados del inducido se encuentran en el estator, por lo que los términos devanados del estator y devanados del inducido se usan indistintamente. El rotor de un generador síncrono es en esencia un electroimán grande. Los rotores se pueden construir con sus polos salientes o no salientes


www.monografias.com

Partes de un Generador Síncrono

)stator* (arte fija del generador 0arcasa) La carcasa del estator es una estructura soldada, originalmente proyectada y fabricada en dos partes. La carcasa sostiene internamente el n%cleo del estator con el devanado y eternamente los cambiadores de calor aire:agua.

"%cleo del estator) La parte activa del estator es formada de láminas segmentadas de acero y silicio de ,;mm de espesor y con bajo factor de pérdidas. 0ada segmento, formado por las ranuras, la corona del anillo magnético y asientos de las cu&as que interconectan el n%cleo B la carcasa, es estampado, rebabado y cubierto con una fina camada de barni! eléctricamente aislante y resistente a altas temperaturas y presiones. Cevanado del estator) El devanado estatórico, tipo imbricado, es formado por tres fases en coneión estrella con neutro aterrado a través de transformador de distribución con resistencia secundaria.


www.monografias.com

Rotor* parte giratoria (olos) 0onstituidos del n%cleo o cuerpo del polo y de la bobina polar, son montados en la periferia del anillo magnético del rotor a través de las ranuras de engaste.

Radiador +&am,iador de calor aire - agua. El calor generado por las pérdidas del generador es removido, en la su mayor parte, a través de los cambiadores de calor aire:agua. El generador tiene D cambiadores de calor aire:agua instalados en el diámetro eterno de la carcasa, por donde pasa el aire de ventilación en circuito cerrado. El circuito de enfriamiento es formado por la tubería principal de entrada y salida de agua, y por la tubería de distribución de agua en los cambiadores de calor y coleta o retorno del agua por la tubería principal de salida de agua. El circuito de agua de enfriamiento es abierto, después del pasaje por los cambiadores de calor el agua de enfriamiento es eliminada en el nivel 2guas 2bajo. Los cambiadores de calor son montados en el diámetro eterno de la carcasa del estator. 0ada cambiador de calor está provisto de una válvula para eliminación de aire que pueda quedar dentro del cambiador. El cambiador de calor es compuesto, en líneas generales, de dos cámaras de agua acopladas al cuerpo formado por un conjunto de tubos con aletas de enfriamiento.


www.monografias.com

&ruceta Su(erior. La cruceta superior es una estructura formada por la parte central, donde está instalado el cojinete de guía superior, y por los bra!os acoplados a la parte central. La cruceta superior es apoyada aialmente a través de los bra!os sobre la carcasa del estator y radialmente en el /ormigón. &o/inete de guía su(erior. El cojinete de guía superior del generador tiene los segmentos de guía, formados de c/apa de acero con un revestimiento de metal blanco en la superficie de resbalamiento contra el anillo rotativo del cojinete. El /olgura de los segmentos es ajustado de acuerdo con los planos, por el ajuste de las cu&as de apoyo radial de los segmentos. Este apoyo de los segmentos permite los peque&os movimientos en balance debido el giro del eje, sin alterar la /olgura.

&o/inete com,inado de em(u/e " guía in$erior El cojinete combinado del generador situase abajo del rotor y es formado por las !apatas del cojinete de empuje y las !apatas del cojinete de guía #auto:bombeo$ inferior.

Simulaciones y gráfcas 0nillos colectores Está formado por dos anillos colectores de acero )sco,illas o car,ones 0ada anillo consta de + escobillas


www.monografias.com

D. Tabla der velovidades de un Genrador Sincrono

umero de olos 5  D F 4 45

5'

6'

9 4; 4 G; D ;

9D 4F 45 + G5 D

Conclusiones     



3n generador síncrono es un dispositivo que convierte potencia mecánica de un motor primario en potencia eléctrica de ca con un voltaje y frecuencias específicos El termino síncrono se refiere al /ec/o de la frecuencia eléctrica de la maquina esta confinada, o sincroni!ada con, la tasa mecánica de rotación del eje. Los generadores síncronos se utili!an para producir la mayor parte de la potencia eléctrica que se utili!a en todo el mundo. La velocidad del eje depende de la frecuencia de alimentación y el n%mero de polos. 0ontrolando la alimentación del rotor, la máquina puede operar absorbiendo o inyectando reactivos a la red #reactor o condensador síncrono, respectivamente$. Esto se podría usar para mejorar el factor de potencia del sistema eléctrico. La /abilidad de un generador síncrono para producir potencia eléctrica esta limitada principalmente por el calentamiento dentro de la maquina.

Reerencias <4= <5= <9= <= <;=
Hay Iilliams, Enginnering Electromagnetism ;a Edición*c8raw Hill, "ueva Jor1 'tep/en 0/apman, *aquinas Electricas, edición, *ac 8raw Hill ,*éico KE'3' ?72LE *M72N *áquinas EléctricasN; Edición , *ac 8raw Hill ,*éico 2leander, 0/arles O ?undamentos de 0ircuitosElectricos,9a edición *c 8raw Hill H.H3'P0HE7, Electrotecnia 0urso Elemental ,5Q edición www.inele.ufroRapuntes.com *arco *esias Estudiante de Electrónica 2rgentina ema) 8enerador síncrono.

2utor) . arín . &asi/uan


www.monografias.com

polssS4DfsT/otmail.com 3niversidad (olitécnica 'alesiana *aquinas Eléctricas  0uenca, Ecuador


44095239-generadores-sincronos

Recommend Documents