Ensayo del alternador en carga

ENSAYO DEL ALTERNADOR EN CARGA
Descripción del alternador:
La máquina sÃ−ncrona puede funcionar como motor o como generador, llamándose en este caso
alternador.
Se denomina sincronismo cuando se cumple que la velocidad del rotor coincide con la velocidad de
sincronismo:
n= ns
Por máquinas sÃ−ncronas se entienden los convertidores electromecánicos rotativos que girando a una
velocidad constante proporcional a la frecuencia del sistema eléctrico, transforman la energÃ−a mecánica
en energÃ−a eléctrica, bajo la forma de corrientes alternas, o viceversa, la energÃ−a eléctrica de
corrientes alternas en energÃ−a mecánica. Por lo tanto se cumple que:
n= ns = (60 f) / P
El rotor es el inductor y tiene un bobinado que se alimenta con corriente continua a través de escobillas y
anillos rozantes y genera un campo magnético constante de un número determinado de pares de polos que
girará a la velocidad de la turbina o motor de arrastre.
El estator dispone de un bobinado trifásico similar al del motor asÃ−ncrono. Al ser cortados los conductores
por el campo magnético del rotor se induce en ellos una f.e.m. senoidal de frecuencia:
f=(P · n) / 60
Clasificación según sus caracterÃ−sticas constructivas:
-Rotor de polos salientes o rueda polar:
Es emplea en máquinas de baja y media velocidad (hasta 1000 r.p.m.).
La baja velocidad implica un elevado número de pares de polos para conseguir una frecuencia de 50 Hz.
f=(P · n) / 60
Se suele emplear en centrales hidráulicas.
-Rotor cilÃ−ndrico o de polos lisos:
Se usa en máquinas de alta velocidad, accionadas por turbinas de vapor, disponiendo normalmente de un
único par de polos.
Es un cilindro con ranuras, aunque no está ranurado todo el cilindro.
Para una frecuencia de 50 Hz la velocidad ha de ser:
n= (60 f) / P =50·60/1 = 3000 r.p.m.
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Se usa en cualquier tipo de centrales térmicas.
Montaje:
Disponemos de un alternador de dos pares de polos Y-D 380/220 V. Como queremos obtener una frecuencia
de 50 HZ la velocidad debe ser:
n= (60 f) / P = (50·60) / 2 =1500 r.p.m.
CaracterÃ−stica exterior o de excitación constante:
Relaciona la tensión en bornes del alternador, U, con la carga o corriente suministrada por él, I,
manteniendo constante la intensidad de excitación, Iex.
I (A)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gráfica:
Ur (V)
360
330
320
310
300
Ui (V)
----------------------------200
Uc (V)
----------------------------370
CaracterÃ−stica de regulación o caracterÃ−stica con tensión constante:
Relaciona la corriente suministrada a la carga (I) con la corriente de excitación (Iex), manteniendo
constantes la tensión, la velocidad y el factor de potencia.
I (A)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gráfica:
Iex (r)
135
140
175
190
220
Iex (l)
----------------------------300
Iex (c)
----------------------------170
CaracterÃ−stica a intensidad constante:
Relaciona la tensión en bornes del alternador (U) con la corriente de excitación (Iex), manteniendo
constante la intensidad suministrada (I), la velocidad y el factor de potencia de la carga.
Iex
120
160
200
240
280
320
Gráfica:
Ur (V)
0
195
280
335
380
400
Ul (V)
-----------------------------------300
Uc (V)
-----------------------------------170
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U= f(I)
Iex = cte= 300 mA.
n = ns= cte = 1500 rpm.
I = f(Iex)
n = cte = 1500 r.p.m.
U= cte= 220 V
U = f(Iex)
N = cte = 1500 r.p.m.
I = cte. =0.3 A.
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