7 Maquina Sincrona
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GENERADOR SÍNCRONO
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26/03/10
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Electrotecnia y Máquinas Eléctricas
Diseño de un generador de
Inducido rotante
Esquema de construcción de alternadores sincrónicos con rotores de polos salientes y lisos
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Frecuencia
3
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Fig. 4 Aspecto exterior de un rotor con polos salientes
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4
Fig. 5 Aspecto general de un rotor liso montado tetrapolar
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5
Fig. 6 Esquema de excitación de una máquina sincrónica
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Expresión de la F.E.M.
6
E = 4,44.f.φ.N. K
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Campo rodante trifásico
7
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8
Campo rodante trifásico
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Reacción de Inducido• CARGA RESISTIVA PURA
10
UI ω
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Reacción de Inducido
11
• CARGA INDUCTIVA PURA U
ω
I
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Reacción de Inducido•
CARGA CAPACITIVA PURA
12
I
Uω
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Reacción de Inducido• CARGA R-L CUALQUIERA
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UI
ω
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Reacción de Inducido
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REACTANCIAS POR REACCIÓN DE INDUCIDO
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Circuito Equivalente
• Rotor cilíndrico
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Circuito Equivalente
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Diagrama Vectorial
• De rotor liso
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Diagramas Vectoriales• Componentes del diagrama vectorial
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fmm. Flujos Fem.
campo rotórico θ φ E0
por reacción de inducido
θi φi- j Xi I
campo resultante θr = θ - θi φrE
flujo disperso ----- φd- j Xd I
caída óhmica----- RI
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Diagrama Vectorial Simplificado• Surge del Circuito Equivalente Simplificado
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Circuito Simplificado
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Diagrama Vectorial Simplificado• Angulo de desplazamiento
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Diagrama Vectorial SimplificadoAnálisis:• 1)
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Diagrama Vectorial Simplificado• 2)
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Diagrama Vectorial Simplificado• 3)
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Diagrama Vectorial• De polos salientes
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Reactancia Síncrona
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Reactancia Síncrona
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27
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1°) Característica en vacío: E0 = f (Iex )
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2°) C. de cortocircuito (c.c.): I = f (Iex )
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Circuito Equivalente Diagrama Vectorial
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2°) C. de cortocircuito (c.c.): I = f (Iex )
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3°) Característica en carga: U = f ( Iex )
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4°) C. Externa U = f (I) (Iexc =cte ; cos ϕ = cte)
32
1
0,8
Ucapacitiva
cos φ = 0
cos φ = 0
inductiva
I
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5°) Curva de regulación:
33
Inductiva
Capacitiva
cos φ = 1
Iex = f (I) (U = cte. ; cos ϕ = cte.) Iex = f (cos ϕ) (I = cte. ; U = cte.)
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6°) Relación de cortocircuito
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7°) Variación de tensión
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Balance Energético
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Potencia Electromagnética. Característica angular
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Potencia Electromagnética. Característica angular
Característica angular Rotor cilídrico µmax = 90
Característica angular Rotor polos salientes µmax < 90
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Generadores autoexcitados
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1) Acoplamiento:
• El método de las "lámparas de fase apagadas"
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• El método de las "luces rotantes"
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2) Análisis sobre barras infinitas2.1 Proceso para tomar carga:
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1° Caso 2° Caso
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45
4° Caso3° Caso
Sobreexc Subexc
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2.2 Diagrama a P=cte y Excitación variable
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2.3 Diagrama a Excitación cte y Potencia variable
26/03/10Electrotecnia y Máquinas Eléctricas
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26/03/10Electrotecnia y Máquinas Eléctricas
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1° Caso: cambio de excitación
3. Análisis de dos máquinas en paralelo
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26/03/10Electrotecnia y Máquinas Eléctricas
49
2° Caso
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26/03/10Electrotecnia y Máquinas Eléctricas
50
3° Caso: cambio de potencia
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MOTOR SÍNCRONO
51
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Principio de funcionamiento
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Principio de funcionamiento
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Diagrama Vectorial
• Generador:
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Circuito equivalente para generador y motor
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Diagrama Vectorial
• Motor
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Comparación mecánica• Generador • Motor
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Electrotecnia y Máquinas Eléctricas
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Medición del cosφ
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Curvas en V
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Arranque del motor síncrono
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Arranque del motor síncrono
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Arranque automático del motor síncrono
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Aplicaciones del motor síncrono• Trabajando como motor, entregando
potencia útil solamente.
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Aplicaciones del motor síncrono• Trabajando como motor, entregando potencia útil y sobreexcitada
26/03/10Electrotecnia y Máquinas Eléctricas
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Aplicaciones del motor síncrono
26/03/10Electrotecnia y Máquinas Eléctricas
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Aplicaciones del motor síncrono• Caso que no se disponga de mayor
potencia aparente
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Comparación de costos de motores síncronos
26/03/10Electrotecnia y Máquinas Eléctricas
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Compensador síncrono
26/03/10Electrotecnia y Máquinas Eléctricas
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