generador Sincronico intro.ppt

04/28/23 Máquina Sincrónica• 1

Curso de Máquinas EléctricasCarlos A Muñoz B

TOPICO 4 Máquina Sincrónica


Conversión de EnergíaConceptos:• Generadores convierten Energía Mecánica a Energía Eléctrica.• Motores convierten Energía Eléctrica a Energía Mecánica.• La construcción de motores y generadores es similar. • Todo generador puede operar como un motor y vice versa.

• El balance de Energía o potencia es :– Generador: Potencia Mecánica = Potencia Eléctrica +

Pérdidas– Motor: Potencia Eléctrica = Potencia Mecánica + Pérdidas


Conversión de EnergíaGeneración de Voltaje

(Generador)• Al rotar una bobina dentro

de un campo.– N es el número de vueltas

dentro de la bobina– L es la longitud de la

bobina– D es el ancho de la bobina– B es la densidad de flujo

magnético– n es el numero de vueltas

por segundo

D

B

L



(Generador)• Al rotar una bobina dentro

de un campo magnético.• El flujo magnético cambia

según la posición de la bobina

tcosLDBt

n 2 cos t

D

B

L

2

1

B



(Generador)• Posición 1 todo el flujo es

enlazado por la bobina• Posición 2 el flujo enlazado

se reduce• El cambio del flujo enlazado

induce un voltaje en la bobina

tsinLDBNdt

tcosdLDBNdttdNtV

cos t2

1

B



(Generador)• El voltaje inducido es

alterno• El voltaje es sinusoidal• El valor rms del voltaje

inducido es:

2 LDBNVrms

cos t2

1

B


MÁQUINA SINCRÓNICA

Máquina de polos cilíndricos

• El estator es un aro formado de chapas con ranuras.

• Los devanados Trifásicos son colocados en las ranuras .

• El rotor es de hierro macizo con ranuras.

• Un devanado simple es colocado en las ranuras. Con una corriente directa Dc se alimenta a través de anillos deslizantes.

Concepto (dos polos)

N S

A-B

+

A+

C+

C-

B-

A

B

CEstator con Núcleo de hierro laminado

Ranuras con devanados

Rotor con devanados DC



Máquina de polos salientes

• El estator un núcleo de hierro laminado con ranuras y devanados Trifásicos colocados en las ranuras.

• El rotor tiene polos Salientes alimentados con corriente cc a través de anillos deslizantes y escobillas .

• El número de polos varia entre 2 - 128.

• Concepto (dos polos)

N

S

A+

B+

C+B-

A-

C-


Stator Rotor

Connections

Bearing

Stator winding

Rotor winding

Housing ,cooling ducts

Shaft




Construcción

• La figura muestra el núcleo laminado con y sin devanados

• Los devanados consisten en barras de cobre aisladas con mica y resina epoxy.

• Los conductores son asegurados con cuñas de acero.

• Para máquinas de gran potencia, el estator es enfriado con agua.

• El núcleo de hierro es soportado en una carcasa de acero.

• Construcción

Ranuras vacías

Devanados aislados



Estator• Núcleo de hierro

laminado• Carcasa de hierro



Detalles del Estator• Las Bobinas se colocan

dentro de las ranuras

• Las cabezas de bobina se doblan para formar el devanado de armadura.

Ranura

Bobina

Cabeza de Bobina

Núcleo de hierro



Rotor Cilíndrico• El rotor cilíndrico es

usado para altas velocidades (3600rpm).

• Un núcleo de hierro forjado (no laminado) se instala sobre el eje.

• Las ranuras son labradas en el hierro y dentro de ellas se colocan barras de cobre aisladas.

• Las ranuras son cerradas con cuñas y reforzadas con anillos de acero.

Rotor Cilíndrico


MÁQUINA SINCRÓNICADetalles del Rotor


MÁQUINA SINCRÓNICARotor Cilíndrico

Steel ring

DC current terminals

Wedges

Shaft



Construcción del rotor de Polos Salientes

• Los polos son ensamblados sobre el eje.• Cada polo posee un devanado de corriente continua.• Los devanados son conectados a unos anillos deslizantes.• La fuente de Corriente continua CC alimenta a los

devanados a través de escobillas presionadas sobre los anillos deslizantes.

• Se colocan aspas sobre el eje para asegurar circulación de aire y un enfriamiento efectivo.


MÁQUINA SINCRÓNICA•Planta Páez Sala de Máquinas


MÁQUINA SINCRÓNICA•Planta Páez Anillos colectores CC del rotor

•Datos de placa


MÁQUINA SINCRÓNICA•Planta Páez eje de Acople con la Turbina PELTON


MÁQUINA SINCRÓNICA•Planta Páez

•Vista de la Turbina PELTON, vista de un inyector


MÁQUINA SINCRÓNICA•Planta Páez Presa, aliviaderos y embalse



Construcción• Los hidro generadores de gran

potencia pueden tener más de un centenar de polos y trabajar a baja velocidad

• Generalmente esto generadores se montan verticalmente.

• La figura muestra una máquina de gran potencia.


Animación 2

Operación del Generador



CONSTRUCCION DEL GENERADOR

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