7 Maquina Sincrona

GENERADOR SÍNCRONO

26/03/10Electrotecnia y Máquinas Eléctricas

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

Frecuencia

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Fig. 4 Aspecto exterior de un rotor con polos salientes

4

Fig. 5 Aspecto general de un rotor liso montado tetrapolar


5

Fig. 6 Esquema de excitación de una máquina sincrónica


Expresión de la F.E.M.

6

E = 4,44.f.φ.N. K


Campo rodante trifásico

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8

Campo rodante trifásico


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Reacción de Inducido• CARGA RESISTIVA PURA

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UI ω


Reacción de Inducido

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• CARGA INDUCTIVA PURA U

ω

I


Reacción de Inducido•

CARGA CAPACITIVA PURA

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I

Uω


Reacción de Inducido• CARGA R-L CUALQUIERA

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UI

ω


Reacción de Inducido

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REACTANCIAS POR REACCIÓN DE INDUCIDO


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


Diagrama Vectorial Simplificado• Surge del Circuito Equivalente Simplificado

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Circuito Simplificado


Diagrama Vectorial Simplificado• Angulo de desplazamiento

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Diagrama Vectorial SimplificadoAnálisis:• 1)

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Diagrama Vectorial Simplificado• 2)

22


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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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


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)

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1

0,8

Ucapacitiva

cos φ = 0

cos φ = 0

inductiva

I


5°) Curva de regulación:

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Inductiva

Capacitiva

cos φ = 1

Iex = f (I) (U = cte. ; cos ϕ = cte.) Iex = f (cos ϕ) (I = cte. ; U = cte.)


6°) Relación de cortocircuito

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7°) Variación de tensión

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Balance Energético

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38

Potencia Electromagnética. Característica angular


39

Potencia Electromagnética. Característica angular

Característica angular Rotor cilídrico µmax = 90

Característica angular Rotor polos salientes µmax < 90


Generadores autoexcitados

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41

1) Acoplamiento:

• El método de las "lámparas de fase apagadas"


42

• El método de las "luces rotantes"


43

2) Análisis sobre barras infinitas2.1 Proceso para tomar carga:


44

1° Caso 2° Caso


45

4° Caso3° Caso

Sobreexc Subexc

2.2 Diagrama a P=cte y Excitación variable


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2.3 Diagrama a Excitación cte y Potencia variable


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48

1° Caso: cambio de excitación

3. Análisis de dos máquinas en paralelo


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2° Caso


50

3° Caso: cambio de potencia

MOTOR SÍNCRONO

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Principio de funcionamiento


52

Principio de funcionamiento


53

Diagrama Vectorial

• Generador:


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Circuito equivalente para generador y motor

Diagrama Vectorial

• Motor


55

Comparación mecánica• Generador • Motor

26/03/10

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Electrotecnia y Máquinas Eléctricas

Medición del cosφ


57

Curvas en V


58

Arranque del motor síncrono


59

Arranque del motor síncrono


60

Arranque automático del motor síncrono


61

Aplicaciones del motor síncrono• Trabajando como motor, entregando

potencia útil solamente.


62

Aplicaciones del motor síncrono• Trabajando como motor, entregando potencia útil y sobreexcitada


63

Aplicaciones del motor síncrono


64

Aplicaciones del motor síncrono• Caso que no se disponga de mayor

potencia aparente


65

Comparación de costos de motores síncronos


66

Compensador síncrono


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Documents

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