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Rotor de un generador sincrónico en una central hidráulica
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2014
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TÁCHIRADEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRÓNICA
NUCLEO DE ELECTRICIDAD TECNOLOGIA ELECTRICASan Cristóbal, Táchira. Venezuela
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.LAS MÁQUINAS SÍNCRONAS.
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Como generador es utilizada en la mayoría de las centrales eléctricas: turboalternadores y grandes alternadores hidráulicos
Como motor se le utiliza principalmente cuando la potencia demandada es muy elevada >1 MW
Son máquinas eléctricas que operan a velocidad sincrónica y se alimentan por el rotor con corriente continua a fin de producir el campo magnético fijo del inductor
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MAQUINAS TRIFÁSICAS SÍNCRONASEsquema de un generador sincrónico
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La máquina síncrona utiliza un estator constituido por un devanado trifásico distribuido a 120° idéntico a la máquina asíncrona
MAQUINAS TRIFÁSICAS SÍNCRONASAspectos Constructivos
El estator
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El rotor está formado por un devanado alimentado desde el exterior a través de escobillas y anillos rozantes con corriente continua. Pueden ser de polos lisos (alta velocidad) o polos salientes (baja velocidad)
MAQUINAS TRIFÁSICAS SÍNCRONASAspectos Constructivos
El rotor
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Ing. Marino A. Pernía C.
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MAQUINAS TRIFÁSICOS SÍNCRONASAspectos Constructivos
Rotor de polos lisos o rotor cilíndricoaltas velocidadesTurbinas de gas o
vapor
dos polos cuatro polos
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rotor polos
salientesTurbinas
hidráulicas
MAQUINAS TRIFÁSICAS SÍNCRONASAspectos Constructivos
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MAQUINAS TRIFÁSICAS SÍNCRONASAspectos Constructivos
El rotor
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MAQUINAS TRIFÁSICOS SÍNCRONASPrincipio de Funcionamiento
Velocidad de sincronismo
N° polos
Velocidad sincrónica (r.p.m) 60 Hz 50 Hz
2 3600 3000 4 1800 1500 6 1200 1000 8 900 750
10 720 600 12 600 500
Para conectar el generador a una red es necesario que gire a la velocidad de sincronismo correspondiente a la frecuencia de dicha red
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MAQUINAS TRIFÁSICOS SÍNCRONASPrincipio de FuncionamientoAlimentación DC del rotor
El rotor del generador es accionado por un motor primario o máquina motriz.Una corriente continua que fluye en el devanado del rotor o bobina de excitación, produce un campo magnético fijo que rota dentro de la máquina.El campo magnético rotatorio induce una tensión trifásica en el estator del generador de flujo variable (generatriz)
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MAQUINAS TRIFÁSICAS SÍNCRONASGenerador o alternador
Circuito Equivalente trifásico, conexión Y
Circuito DC del rotor o inductor. Circuito AC estator o inducido
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Rs= Resistencia de los conductores de las bobinas del estator.Xs= Reactancia síncrona= react. dispersión estator + reacción de inducido.La F.E.M. (E) es proporcional a la corriente de excitación (Ie) del rotor. En funcionamiento como generador representa a la tensión que se induce en el.
MAQUINAS TRIFÁSICAS SÍNCRONASCircuito Equivalente por fase
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Curva de vacío o de magnetización
La característica de funcionamiento en vacío es la curva E o = f (Ie) que expresa la fem en bornes en función de la corriente excitación.La relación entre el voltaje generado y la corriente de excitación Ie se conoce como característica de saturación del generador:
MAQUINAS TRIFÁSICAS SÍNCRONASGenerador o alternador
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GENERADOR SÍNCRONOEsquema para la realización de los ensayos
en vacío y cortocircuito
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ALTERNADOR O GENERADOR SINCRONICOCurvas de vacío y cortocircuito
Impedancia Sincrónica
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ALTERNADOR O GENERADOR SINCRONICOEnsayo bajo carga para diferentes cosφ
resistiva pura cosφ = 1 predominantemente inductiva
predominantemente capacitiva
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Esquema de un generador sincrónico trifásico
MAQUINAS TRIFÁSICAS SÍNCRONASCircuito Equivalente aproximado por fase