Maquinas Eléctricas Síncronas

Introducción………………………………………………………………………………..3

Maquinas eléctricas síncronas…………………………………………………………..4

Generadores síncronos…………………………………………………………………..4

Partes principales del generador síncrono

Hidrogenerador……………………………………………………….…...6

Turbogenerador……………………………………………………...…....7

Circuito equivalente de generador síncrono………………………………….10

Potencia y par en los generadores…………………………………………….11

Motores síncronos……………………………………………………………………….12

Circuito equivalente de un motor síncronos…………………….…………….13

Arranque de los motores síncronos…………………………………………....14

Valores nominales de los motores síncronos………………………......….…14

Diagramas fasoriales del generador y motor síncrono………………………………15

Conclusiones……………………………………………………………………………..16

Bibliografía………………………………………………………………………………..16

Introducción

A continuación presentaremos un resumen de lo que es la maquinas síncrona en general, tanto del generador síncrono como del motor síncrono; en donde abarcaremos los puntos más importantes sobre estas máquinas así como los temas vistos en clase, para de esta forma concluir con el curso de la mejor manera y conservar el conocimiento adquirido durante el semestre y tratar de ponerlo en práctica.

Maquinas Eléctricas Síncronas

La máquina sincrónica es un convertidor electromecánico de energía con una pieza giratoria denominada rotor o campo, cuya bobina se excita mediante la inyección de una corriente continua, y una pieza fija denominada estator o armadura por cuyas bobinas circula corriente alterna. Las corrientes alternas que circulan por los enrollados del estator producen un campo magnético rotatorio que gira en el entrehierro de la máquina con la frecuencia angular de las corrientes de armadura. El rotor debe girar a la misma velocidad del campo magnético rotatorio producido en el estator para que el torque eléctrico medio pueda ser diferente de cero. Si las velocidades angulares del campo magnético rotatorio y del rotor de la máquina sincrónica son diferentes, el torque eléctrico medio es nulo. Por esta razón a esta máquina se la denomina sincrónica; el rotor gira mecánicamente a la misma frecuencia del campo magnético rotatorio del estator durante la operación.

Nr=Ns N=120f/P

Generadores síncronos

En un generador síncrono se produce un campo magnético en el rotor ya sea mediante el diseño de este como un imán permanente o mediante la aplicación de una corriente de cd a su devanado para crear un electroimán. En seguida, el rotor del generador gira mediante un motor primario, y produce un campo magnético giratorio dentro de la máquina. Este campo magnético giratorio induce un conjunto de voltajes trifásicos dentro de los devanados del estator del generador.

El rotor de un generador síncrono es en esencia un electroimán grande. Los polos magnéticos del rotor pueden ser tanto salientes (hidrogenerador) como no salientes (turbogenerador). El término saliente significa proyectado hacia “afuera” o “prominente” y un polo saliente es un polo magnético proyectado hacia afuera del eje del rotor. Por otro lado, un polo no saliente es un polo magnético construido al mismo nivel de la superficie del rotor. En la fi gura 4-1 se muestra un rotor de polos no salientes. Observe que los devanados del electroimán están incrustados en muescas sobre la superficie del rotor. En la fi gura 4-2 se puede ver un rotor de polos salientes. Note que los devanados del electroimán están cubiertos alrededor del polo mismo, en lugar de estar incrustados en muescas sobre la superficie del rotor. Por lo regular, los rotores de polos no salientes se utilizan para rotores de dos o cuatro polos, mientras que los rotores de polos salientes normalmente se usan para rotores con cuatro o más polos.

Debido a que el rotor está sujeto a campos magnéticos variables, se construye con láminas delgadas para reducir las pérdidas por corrientes parasitas.

Se debe suministrar una corriente de cd al circuito de campo del rotor. Puesto que este gira, se requiere de un arreglo especial para que la potencia de cd llegue a los devanados de campo. Existen dos formas comunes de suministrar esta potencia de cd:

Suministrar al rotor la potencia de cd desde una fuente externa de cd por medio de anillos rozantes y escobillas.

Suministrar la potencia de cd desde una fuente de potencia de cd especial montada directamente en el eje del generador síncrono.

Partes principales del generador síncrono

Hidrogenerador

Rotor polos salientes: es la parte de la máquina que crea el flujo magnético principal.

Maquina síncrona de baja velocidad (138 RPM) conformada siempre por muchos polos siempre más de 4.

Partes del rotor del hidrogenerador (polos salientes)

Estator: parte de la maquina donde se induce el voltaje.

Turbogenerador

Rotor liso o cilíndrico: es donde se genera el flujo magnético principal, el cual trabaja a altas velocidades al cual se le induce CD mediante un sistema de excitación.

Partes del rotor turbogenerador (polos lisos)

Anillos de retención: tienen

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