Maquinas Sincrónicas

Republica Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular Para la Educación Universitaria

Universidad Politécnica Territorial del Estado Portuguesa

“Juan de Jesús Montilla”

Ampliación Guanare

Alumna

Raymis la Riva C.I: 20.545.658

Sección: 511

Ing. Eléctrica

Guanare; Octubre 2012

Maquinas sincrónicas

La máquina sincrónica es una máquina eléctrica de velocidad constante, cuya velocidad depende de la frecuencia de la corriente alterna de la alimentación a la que está conectada y del número de polos con que se ha construido. El par es producido por la interacción del flujo de los polos de campo de polaridad fija, y el campo de la armadura girando a la velocidad de sincronismo.

Partes que conforman a las maquinas síncronas.

Estator:

El estator, o parte estática, de una máquina síncrona es similar al de una máquina asíncrona. Contiene un devanado trifásico de corriente alterno denominado devanado inducido y un circuito magnético formado por apilamiento de chapas de burro.

Rotor:

El rotor, o parte rotativa, de una máquina síncrona es bastante diferente al de una máquina asíncrona. Contiene un devanado de corriente continua, denominado devanado de campo y un devanado en corto circuito, que impide el funcionamiento de la máquina a una velocidad distinta a la de sincronismo, denominado devanado amortiguador. Además, contiene un circuito magnético formado por apilamiento de chapas magnéticas de menor espesor que las del estator. El resto de las características del rotor están relacionadas con el objetivo de obtener un campo entre el rotor y el estator de carácter senoidal y dependen del tipo de máquina síncrona:

Máquina de polos salientes: El rotor presenta expansiones polares quedan lugar a un entrehierro variable.

Máquina de rotor liso: El devanado de campo está distribuido en varias bobinas situadas en diferentes ángulos.

Principios de operación de las maquinas síncronas.

La operación de un generador síncrono o alternador se basa en la ley de Faraday de inducción electromagnética y un generador síncrono trabaja de manera muy semejante a un generador de corriente continua, en el que la generación de Fem. Se logra por medio del movimiento relativo de entre conductores y un flujo magnético. Al colocar una espira dentro de un campo magnético y hacerlo girar, sus lados cortaran las líneas de fuerzas de campo, induciéndose entonces una fuerza electromotriz (fem) que se puede verificar entre los extremos del conductor de forma de espira. Se comprueba que la fem es alterna. Las dos partes básicas de una máquina síncrona son la estructura del campo magnético, que lleva un devanado excitado por corriente continua y la armadura. La armadura tiene con frecuencia un devanado trifásico en el que se genera la Fem. de corriente alterna. Casi todas las máquinas síncronas modernas tienen armaduras estacionarias y estructuras de campo giratorias. El devanado de corriente continua sobre la estructura giratoria del campo se conecta a una fuente externa por medio de anillos deslizantes y escobillas. Algunas estructuras de campo no tienen escobillas, sino que tienen excitación sin escobillas por medio de diodos giratorios

Circuito equivalente de la máquina sincrónica

La existencia de los ejes ficticios directo y en cuadratura permite modelar eléctricamente las variables del estator a través de la resistencia del estator y las reactancias del eje directo y en cuadratura. Particularmente, si el rotor es de polos salientes las reactancias en ambos ejes son diferentes y su cálculo supone un desarrollo complejo como el presentado precedentemente. En el rotor cilíndrico, sin embargo, se define una única reactancia: Xs=Xd=Xq

A partir de la figura se define:

Donde:

E= es la tensión inducida de la máquina

Re= es la resistencia en los enrollados del estator.

Ler= es la inductancia mutua entre rotor y estator.

Ne, Nr =son el número de vueltas de los enrollados de estator y rotor respectivamente.

R =es la reluctancia del circuito magnético.

Ir = es la corriente rotórica (de excitación).

Generador síncrono

El generador síncrono es un tipo de máquina eléctrica rotativa capaz de transformar energía mecánica (en forma de rotación) en energía eléctrica. El generador síncrono está compuesto principalmente de una parte móvil o rotor y de una parte fija o estator.

Partes de un generador síncrono

Éstos se hallan formados por varios elementos, sin embargo, las partes principales son: el estator, la carcasa, la base, el rotor, la caja de conexiones, las tapas y los cojinetes. No obstante, un motor puede funcionar solo con el estator y el rotor.

Estator

El estator es el elemento que opera como base, permitiendo que desde ese punto se lleve a cabo la rotación del motor. El estator no se mueve mecánicamente, pero si magnéticamente.

Rotor

El rotor es el elemento de transferencia mecánica, ya que de él depende la conversión de energía eléctrica a mecánica.

Carcasa

La carcasa es la parte que protege y cubre al estator y al rotor, el material empleado para su fabricación depende del tipo de motor, de su diseño y su aplicación.

Base

La base es el elemento en donde se soporta toda la fuerza mecánica de operación del motor.

Principios de operación del generador.

El rotor gira recibiendo un empuje externo desde (normalmente) una turbina. Este rotor tiene acoplada una fuente de "corriente continua" de excitación independiente variable que genera un flujo constante, pero que al estar acoplado al rotor, crea un campo magnético giratorio (por el teorema de Ferraris) que genera un sistema trifásico de fuerzas electromotrices en los devanados estatorico.

Rotor: También conocido como inductor, pues es la parte que induce el voltaje en el estator. El núcleo del rotor es construido de lámina troquelada de acero al silicio, material de excelentes características magnéticas, con la finalidad de evitar pérdidas por histéresis y corrientes parasitas. El yugo es una pieza continua con zapata polar, para así eliminar la dispersión del flujo por falsos contactos magnéticos. En la zapata polar se hacen barrenos para alojar el devanado amortiguador en jaula de ardilla, diseñado con el objeto de reducir armónicas en la forma de onda que entrega el generador.

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