2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE

2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
INTRODUCCION: Los Generadores Sincronos o alternadores, son maquinas eléctricas que se utilizan para
convertir potencia mecánica en potencia eléctrica de ca. En un generador síncrono, se produce un campo
magnético en el rotor ya sea mediante el diseño de este como un electroimán permanente o mediante la
aplicación de una corriente directa a su devanado para crear un electroimán. En seguida, el rotor del generador
gira mediante un motor primario, y produce un campo magnético giratorio dentro de la maquina. Este campo
magnético giratorio induce un conjunto de voltajes trifásicos
dentro de los devanados del estator del
generador.
Dos términos que por lo general se utilizan para describir los devanados de una maquina son, devanados de
campo y devanados del inducido. En general, el primer termino se aplica a los devanados que producen el
campo magnético principal de la maquina, mientras que el segundo se aplica a los devanados donde se induce
el voltaje principal. En las maquinas síncronas, los devanados de campo están en el rotor, por lo que
devanados de campo, devanados del rotor y devanado inductor se utilizan indistintamente. De manera similar,
los términos devanados del estator y devanados del inducido se utilizan de manera indistinta.
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE: SINCRONO:
 2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE: (pagina 151-156)
 VOLTAJE INTERNO GENERADO POR UN GENERADOR SINCRONO. (pagina 151)
 La magnitud del voltaje inducido por fase es de√𝟐𝝅𝑵𝒄Фf. Este voltaje depende del numero
de vueltas del devanado, del flujo en la maquina y de la frecuencia o velocidad de rotación.
Para resolver problemas de maquinas sincronas, a menudo esta ecuación se escribe de una
forma mas simple que destaca las cantidades que varian durante la operación de l maquina.
Esta forma mas simple es:
donde K es una constante que representa la
construcción de la maquina.
 El voltaje interno generado EA es directamente proporcional al flujo y a la velocidad, pero el
flujo en si depende de la corriente que circula por el circuito de campo del rotor. La grafica
que nos muestra la manera en que se relacionan el circuito de campo IF y el flujo
“curva de magnetización o característica de circuito abierto de la maquina.”
se llama
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
a).- Grafica del flujo contra la corriente de campo en un generador síncrono.
b).- Curva de magnetización de un generador síncrono.
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
Curva de magnetización de un generador sincrono
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
Se estudiaran los efectos de los primeros tres factores y se desarrollara un
modelo de la maquina a partir de ellos. En este capitulo se despreciaran los
efectos de la forma de los polos salientes en la operación de una maquina
síncrona, se supone que todas las maquinas que se analizan en este capitulo
tienen rotores de polos no salientes o cilíndricos.
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
Para entender la reacción del inducido,
véase la figura (a) que muestra un rotor
de dos polos, que gira dentro de un
estator trifásico. No hay ninguna carga
conectada al estator.
El campo magnético del rotor BR produce
un voltaje interno generado EA, cuyo valor
pico coincide con la dirección de BR.
Si el generador no tiene carga, no hay flujo
de corriente en el inducido y, por lo tanto,
EA, será igual al voltaje de fase
2.1 CIRCUITO EQUIVAALENTE:
Ahora supóngase que el generador
se conecta a una carga con un
factor de potencia en retraso.
Debido a que la carga esta en retraso,
la corriente de pico de presentara
en un angulo detrás del voltaje pico,
como se muetra en la figura (b).
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
La corriente que fluye en los
devanados del Estator produce
su propio campo magnético
A ese campo del estator se le
llama BS y su direccion es la
mostrada. El campo magnético
Del estator BS produce su propio
voltaje en el Estator, al cual se le
llama Eestat en la figura.
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
Con dos voltajes presentes en el estator,
el Voltaje en una fase es
simplemente la suma del Voltaje
interno generado EA mas el voltaje
de Reacciòn del inducido Eestat
= EA + Eestat
El campo magnético neto Bnet es la suma
de los campos magnéticos del rotor y del
estator:
Bnet = BR + BS
Los angulos entre EA y BR son iguales,
asi como entre Eestat y Bs. Por lo tanto, el
Angulo entre
y Bnet
El angulo entre BR y Bnet, se conoce como
Angulo interno o angulo de par “delta”, y
es proporcional a la potencia que suministra
el generador
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
IN
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
¿Como se pueden modelar los efectos de la reacción del inducido en el voltaje de fase?
Primero, notese que el voltaje Eestat tiene un angulo de 90º atrás del plano de corriente máxima IA
Segundo, el voltaje Eestat es directamente proporcional a la corriente IA. Si X es una constante
de proporcionalidad , entonces el “el voltaje de reacción del inducido se puede expresar como”
Eestat = - j X IA
por lo tanto el voltaje de una fase es:
= EA - j X IA
Esta es exactamente la misma ecuación que la que
describe el voltaje de reacción del inducido. Por lo tanto,
se puede modelar el voltaje de reacción del inducido como
Un inductor en serie con un voltaje interno generado.
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
2.1 CIRCUITO EQUIVALENTE:
UNIDAD 2 EL GENERADOR SINCRONO:
IN