unidad 1 maquinas sincronas y cd

8/18/2019 Unidad 1 maquinas sincronas y cd

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1.1 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS DE LAS MAQUINASSÍNCRONAS

Introducción

Las !"uinas d# corri#nt# continua $ d# inducción ti#n#n un a %&io ran'od# a%&icacion#s industrias tas co o tracción( )o )#o( contro& $ otros.Sin # )ar'o( &a o%#ración d#& sist# a #&*ctrico d#%ot#ncia r#"ui#r# &acon+#rsión d# 'rand#s cantidad#s d# #n#r',a %ri aria - %#tróo( 'asnatura&( a'ua ( car)ón( uranio ( #n #n#r',a $ %ot#ncia #&*ctrica. La #n#r',a#&*ctrica %u#d# s#r trans%ortada $ con+#rtida #n otras /or as d# #n#r',a #n/or a &i %ia $ #conó ica. La !"uina sincrónica #s 0o$ %or 0o$( &a !sa %&ia #nt# uti&i ada %ara con+#rtir 'rand#s cantidad#s d# #n#r',a #&*ctrica$ #c!nica .

D#%#ndi#ndo d#& sist# a #c!nico d# acciona i#nto( &as !"uinassincrónicas %u#d#n construirs# d# rotor &iso cuando d#)an o%#rar #n a&tas+#&ocidad#s( o con rotor d# %o&os sa&i#nt#s cuando son accionadas a

#nor +#&ocidad.

Aun cuando un 'ran %orc#nta2# d# !"uinas sincrónicas son uti&i adasco o '#n#rador#s #n &as %&antas d# %roducción d# #n#r',a #&*ctrica( d#)ido/unda #nta& #nt# a& a&to r#ndi i#nto "u# #s %osi) a&can ar con #stoscon+#rtidor#s $ a &a %osi)i&idad d# contro&ar &a t#nsión( #n nu #rosasocasion#s s# # %a industria& #nt# co o # #nto otri . Co o otroscon+#rtidor#s #ctro #c!nicos( &a !"uina sincrónica #s co %ta #nt#r#+#rsi) $ s# incr# #nta d,a a d,a #& n3 #ro d# a%&icacion#s dond# %u#d#s#r uti&i ada con 'rand#s +#nta2as( #s%#cia& #nt# cuando s# contro&a

#diant# /u#nt#s #ctrónicas d# /r#cu#ncia $ t#nsión +aria).

http://www.monografias.com/trabajos6/auti/auti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/elme/elme.shtml#induccionhttp://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/trmnpot/trmnpot.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#pehttp://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/genytran/genytran.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/genytran/genytran.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/newton-fuerza-aceleracion/newton-fuerza-aceleracion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos14/plantas/plantas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/estrategia-produccion/estrategia-produccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/formulac/formulac.shtml#FUNChttp://www.monografias.com/trabajos6/elme/elme.shtml#induccionhttp://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/trmnpot/trmnpot.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#pehttp://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/genytran/genytran.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/genytran/genytran.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/newton-fuerza-aceleracion/newton-fuerza-aceleracion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos14/plantas/plantas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/estrategia-produccion/estrategia-produccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/formulac/formulac.shtml#FUNChttp://www.monografias.com/trabajos6/auti/auti.shtml


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Para "u# &a !"uina s,ncrona s#a ca%a d# #/#cti+a #nt# con+#rtir #n#r',a #c!nica a%&icada a su #2#( #s n#c#sario "u##& #nro&&a i#nto d# ca %o &oca&i ado #n #& rotor d# &a !"uina s#aa&i #ntado %or una /u#nt# d# t#nsión continua d# /or a "u# a& 'irar #&ca %o a'n*tico '#n#rado %or &os %o&os d#& rotor t#n'an

un o+i i#nto r#&ati+o a &os conductor#s d# &os #nro&&a i#ntos d#& #stator.Las !"uinas sincrónicas

La !"uina sincrónica #s un con+#rtidor #ctro #c!nico d# #n#r',a conuna %i# a 'iratoria d#no inada rotor o ca %o( cu$a )o)ina s# #4cita

#diant# &a in$#cción d# una corri#nt# continua( $ una %i# a /i2a d#no inada#stator o ar adura %or cu$as )o)inas circu&a corri#nt# a&t#rna. Lascorri#nt#s a&t#rnas "u# circu&an %or &os #nro&&ados d#& #stator %roduc#n unca %o a'n*tico rotatorio "u# 'ira #n #& #ntr#0i#rro d# &a !"uina con &a/r#cu#ncia an'u&ar d# &as corri#nt#s d# ar adura. E& rotor d#)# 'irar a &a

is a +#&ocidad d#& ca %o a'n*tico rotatorio %roducido #n #& #stator %ara"u# #& tor"u# #&*ctrico #dio %u#da s#r di/#r#nt# d# c#ro. Si &as +#&ocidad#san'u&ar#s d#& ca %o a'n*tico rotatorio $ d#& rotor d# &a !"uinasincrónica son di/#r#nt#s( #& tor"u# #&*ctrico #dio #s nu&o. Por #sta ra ón a#sta !"uina s# &a d#no ina sincrónica5 #& rotor 'ira #c!nica #nt# a &a

is a /r#cu#ncia d#& ca %o a'n*tico rotatorio d#& #stator durant# &ao%#ración #n r*'i #n %#r an#nt#.

S# uti&i an #n a$or #dida co o '#n#rador#s d# corri#nt# a&t#rna "u#co o otor#s d# corri#nt# a&t#rna( $a "u# no %r#s#ntan %ar d# arran"u# $0a$ "u# # %ar di/#r#nt#s *todos d# arran"u# $ ac#ración 0asta &a+#&ocidad d# sincronis o. Ta )i*n s# uti&i an %ara contro&ar &a %ot#nciar#acti+a d# &ar#d %or su ca%acidad %ara( ant#ni#ndo &a %ot#ncia acti+ad#sarro&&ada constant#( +ariar &a %ot#ncia r#acti+a "u# a)sor)# o c#d# a &ar#d.

Una !"uina s,ncrona #s una a"uina #&*ctrica rotati+a d# corri#nt# a&t#rnacu$a +#&ocidad d# 'iro #n r*'i #n %#r an#nt# #st! &i'ada con &a /r#cu#nciad# &a t#nsión #n )orn#s $ #& n3 #ro d# %ar#s d# %o&os.

Dond#6 /6 7r#cu#ncia d# &a r#d a &a "u# #st! con#ctada &a !"uina -89

P6 N3 #ro d# %ar#s d# %o&os "u# ti#n# &a !"uina

http://www.monografias.com/trabajos12/moviunid/moviunid.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/magne/magne.shtml#cahttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/riel/riel.shtml#corrhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Redes/http://www.monografias.com/trabajos12/moviunid/moviunid.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/magne/magne.shtml#cahttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/riel/riel.shtml#corrhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Redes/


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%6 N3 #ro d# %o&os "u# ti#n# &a !"uina

n6 V#&ocidad d# sincronis o d# &a !"uina -r#+o&ucion#s %or inuto

As%#ctos constructi+os

La !"uina s,ncrona #s una !"uina r#+#rsi) $a "u# s# %u#d# uti&i ar co o '#n#rador d# corri#nt# a&t#rna o co o otor s,ncrono. Est!constituido %or dos d#+anados ind#%#ndi#nt#s6

a Un d#+anado inductor( construido #n /or a d# arro&&a i#nto conc#ntradoo distri)uido #n ranuras( a&i #ntado %or corri#nt# continua( "u# da &u'ar a&os %o&os d# &a !"uina $ "u# s# co&oca #n #& rotor.

) Un d#+anado inducido distri)uido /or ando un arro&&a i#nto tri/!sicor#corrido %or corri#nt# a&t#rna u)icado #n #& #stator "u# #st! construido d#un at#ria& /#rro a'n*tico( '#n#ra& #nt# d# c0a%as d# ac#ro a& si&icio.

La #structura d#& rotor %u#d# s#r #n /or a d# %o&os sa&i#nt#s o d# %o&os&isos co o s# +# #n &a /i'ura 1 si #& otor tu+i#s# so&o un %ar d# %o&os.

/i'ura 16 ti%os constructi+os d# !"uinas s,ncronas

Princi%io d# /unciona i#nto

Si a un a&t#rnador tri/!sico s# r#tira &a !"uina otri $ s# a&i #nta su

#stator #diant# un sist# a tri/!sico d# corri#nt# a&t#rna s# '#n#ra #n #stator un ca %o a'n*tico 'iratorio( cu$a +#&ocidad sa)# os "u# #s N :;< /=% dond# / #s &a /r#cu#ncia d# &a r#d( $ % #s #& n3 #ro d# %ar#s d# %o&osd#& rotor. Si #n #stas circunstancias( con #& rotor %arado( s# a&i #nta #&d#+anado d#& is o con corri#nt# continua s# %roduc# un ca %o

a'n*tico rotórico /i2o( d#&ant# d#& cua& %asa #& ca %o a'n*tico d#&#stator. Los %o&os d#& rotor #st!n so #tidos a0ora a atraccion#s $

http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/hidra/hidra.shtml#fahttp://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTROhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/hidra/hidra.shtml#fahttp://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTRO


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r#%u&sion#s #n )r#+#s %#riodos d#ti# %o( %or %art# d# &os %o&os d#& #stator %#ro #& rotor no consi'u# 'irar( a &o su o +i)rar!.

A& &+ar #& rotor a &a +#&ocidad d# sincronis o( 0aci*ndo&o 'irar #diant# unotor au4i&iar( a& #n/r#ntars# %o&os d# si'no o%u#stos s# #sta)c# un

#n'anc0# a'n*tico "u# s o)&i'a a s#'uir 'irando 2untos( %udi#ndo a0orar#tirar #& otor au4i&iar. Est# #n'anc0# a'n*tico s# %roduc# $a "u# #&ca %o 'iratorio #statórico arrastra %or atracción a'n*tica a& rotor #n #&

is o s#ntido $ +#&ocidad.

/i'ura >6 %rinci%io d# /unciona i#nto d#& otor s,ncrono

En &a /i'ura > s# u#stran dos conductor#s d#& inducido #n/r#ntando a dos%o&os cons#cuti+os d#& rotor %ara dos instant#s d# ti# %o cons#cuti+os. S#%u#d# conc&uir "u# si #& rotor #st! #n r#%oso o 'ira a otra +#&ocidad di/#r#nt#a &a d# sincronis o( #& %ar #dio "u# d#sarro&&a a& con#ctar&o a &a r#d #snu&o %or &o "u# #& otor no arranca.

CA?A REDUCTORA

S# d#no ina ca2a r#ductora a un #canis o "u# consist#( '#n#ra& #nt#( #nun 'ru%o d# #n'rana2#s( con #& "u# s# consi'u# ant#n#r &a +#&ocidad d#sa&ida #n un r*'i #n c#rcano a& id#a& %ara #& /unciona i#nto d#& '#n#rador.

Usua& #nt# una ca2a r#ductora cu#nta con un torni&&o sin /in #& cua& r#duc##n 'ran cantidad &a +#&ocidad.

@#n#rador s,ncronoEs todo dis%ositi+o ca%a d# ant#n#r una di/#r#ncia d# %ot#ncia& #&*ctrico#ntr# dos d# sus %untos -&&a ados %o&os( t#r inas o )orn#strans/or ando &a #n#r',a #c!nica #n #&*ctrica. E& '#n#rador s,ncrono #st!co %u#sto %rinci%a& #nt# d# una %art# ó+i& o rotor $ d# una %art# /i2a o#stator( #& %rinci%io d# /unciona i#nto d# un '#n#rador s,ncrono s# )asa #n&a$ d# 7arada$. Para cr#ar t#nsión inducida #n #& -#stator ( d#)# os cr#ar

http://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/dinamica-grupos/dinamica-grupos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/dinamica-grupos/dinamica-grupos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtml


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un ca %o a'n*tico #n #& rotor o circuito d# ca %o( #sto &o &o'rar# osa&i #ntado #& rotor con una )at#r,a( #st# ca %o a'n*tico inducir! unat#nsión #n #& d#+anado d# ar adura %or &o "u# t#ndr# os una corri#nt#a&t#rna /&u$#ndo a tra+*s d# *&.

PARTES DE UN @ENERADOR SÍNCRONO

stos s# 0a&&an /or ados %or +arios # #ntos( sin # )ar'o( &as %art#s%rinci%as son6 #& #stator( &a carcasa( &a )as#( #& rotor( &a ca2a d# con#4ion#s(&as ta%as $ &os co2in#t#s. No o)stant#( un otor %u#d# /uncionar so&o con #&#stator $ #& rotor.

Estator

E& #stator #s #& # #nto "u# o%#ra co o )as#( %#r iti#ndo "u# d#sd# #s#%unto s# &+# a ca)o &a rotación d#& otor. E& #stator no s# u#+##c!nica #nt#( %#ro si a'n*tica #nt#. E4ist#n dos ti%os d# #stator#s

a Estator d# %o&os sa&i#nt#s.

) Estator ranurado.


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E& #stator #st! constituido %rinci%a& #nt# d# un con2unto d# &! inas d#ac#ro a& si&icio -$ s# s &&a a B%a"u#t#B ( "u# ti#n#n &a 0a)i&idad d# %#r itir "u# %as# a tra+*s d# #&&as #& /&u2o a'n*tico con /aci&idad5 &a %art# #t!&icad#& #stator $ &os d#+anados %ro+##n &os %o&os a'n*ticos.

Los %o&os d# un otor si# %r# son %ar#s -%u#d#n s#r >( ( ;( ( 1


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Fas#

La )as# #s #& # #nto #n dond# s# so%orta toda &a/u#r a #c!nica d#o%#ración d#& otor( %u#d# s#r d# dos ti%os6

a Fas# /ronta&

) Fas# &at#ra&

Ca2a d# con#4ion#s

Por &o '#n#ra&( #n &a a$or,a d# &os casos &osotor#s #&*ctricos cu#ntancon ca2a d# con#4ion#s. La ca2a d# con#4ion#s #s un # #nto "u# %rot#'# a&os conductor#s "u# a&i #ntan a& otor( r#s'uard!ndo&os d# &a o%#ración

#c!nica d#& is o( $ contra cua&"ui#r # #nto "u# %udi#ra da ar&os.

Ta%as

Son &os # #ntos "u# +an a sost#n#r #n &a 'ran a$or,a d# &os casos a &osco2in#t#s o roda i#ntos "u# so%ortan &a acción d#& rotor.

Co2in#t#s

Ta )i*n conocidos co o roda i#ntos( contri)u$#n a &a ó%ti a o%#raciónd# &as %art#s 'iratorias d#& otor. S# uti&i an %ara sost#n#r $ /i2ar #2#s

#c!nicos( $ %ara r#ducir &a /ricción( &o "u# contri)u$# a &o'rar "u# s#consu a #nos %ot#ncia. Los co2in#t#s %u#d#n di+idirs# #n dos c&as#s'#n#ras6

a) Cojinetes de deslizamiento: O%#ran &a )as# a& %rinci%io d# &a

%#&,cu&a d#ac#it#( #sto #s( "u# #4ist# una d#&'ada ca%a d# &u)ricant##ntr# &a )arra d#& #2# $ &a su%#r/ici# d# a%o$o.

b) Cojinetes de rodamiento: S# uti&i an con %r#/#r#ncia #n +# d# &osco2in#t#s d# d#s&i a i#nto %or +arias ra on#s6 Ti#n#n un #nor co#/ici#nt# d# /ricción( #s%#cia& #nt# #n #& arran"u#.

Son co %actos #n su dis# o

Ti#n#n una a&ta %r#cisión d# o%#ración.

http://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/obtencion-aceite/obtencion-aceite.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/obtencion-aceite/obtencion-aceite.shtml


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No s# d#s'astan tanto co o &os co2in#t#s d# ti%o d#s&i ant#.

S# r# %&a an /!ci& #nt# d#)ido a sus ta a os #st!ndar#s

Sist# a d# #n/ria i#nto

1. Generadores enfriados por aire :

Estos '#n#rador#s s# di+id#n #n dos ti%os )!sicos6 a)i#rtos +#nti&ados $co %ta #nt# c#rrados #n/riados %or a'ua a air#.

Los '#n#rador#s d# ti%o OV /u#ron &os %ri #ros construidos( #& air##n #st# ti%o d# '#n#rador#s %asa só&o una +# %or #& sist# a $consid#ra) cantidad d# at#rias #4tra as "u# %u#d#n acu u&ars##n &as )o)inas( int#r/iri#ndo &a trans/#r#ncia d# ca&or $ a/#ctandoad+#rsa #nt# a& ais&a i#nto.

Los '#n#rador#s ti%o TEGC( son un sist# a d# #n/ria i#nto c#rrado(dond# #& air# r#circu&a constant# #nt# $ s# #n/r,a %asando a tra+*sd#& tu)o d#& #n/riador( d#ntro d# &os cuas s# 0ac# %asar a'ua d#circu&ación. La suci#dad $ at#rias #4tra as no #4ist#n #n #& sist# a($ %u#sto "u# s# ti#n# a'ua d# #n/ria i#nto dis%oni)(&at# %#ratura d#& air# %u#d# ant#n#rs# tan )a2a co o s# d#s##.

>. @#n#rador#s #n/riados %or 0idró'#no 6

Los '#n#rador#s d# a$or ca%acidad( %#so( ta a o $ &os !s od#rnos(usan 0idró'#no %ara #n/ria i#nto #n +# d# air# #n circuito d# #n/ria i#ntoc#rrado.

E& #n/ria i#nto con+#nciona& con 0idró'#no %u#d# usars# #n '#n#rador#scon ca%acidad no ina& a%ro4i ada d# H


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/&u$# a'ua d#sioni ada. E& a'ua d# #n/ria i#nto s# su inistra +,a un circuitoc#rrado.

E4citatri

Pro%orciona corri#nt# continua a& d#+anado d# ca %o d# &a !"uinas,ncrona( $ constitu$# &a #ta%a d# %ot#ncia d#& sist# a d# contro&. S# &&a a#4citatri a &a /u#nt# d#a&i #ntación "u# contro&a #& ca %o d# un '#n#rador d# corri#nt# a&t#rna. F!sica #nt# a& au #ntar &a t#nsión continua d#& ca %oau #nta &a t#nsión a&t#rna d# sa&ida d#& '#n#rador.

E ITACION.

Es &a #ncar'ada d# contro&ar &as +ariacion#s o %#rtur)acion#s t# %oras"u# s# %r#s#ntan #n &a t#nsión una !"uina s,ncrona( odi/icando &acorri#nt# "u# circu&a %or su d#+anado d# ca %o.

La #4citación %ro%orciona &a t#nsión continua a& d#+anado d# ca %o d# &a!"uina s,ncrona $ %u#d# t#n#r di/#r#nt#s %rinci%ios d# o%#ración. En

#st# tra)a2o s# usa co o sist# a d# #4citación un %u#nt# r#cti/icador ono/!sico a&i #ntado d#sd# &a r#d d# t#nsión a&t#rna.

Est# sist# a s# conoc# co o d# #4citación #st!tica $ #s #& !s/r#cu#nt# #nt# uti&i ado #n &os 3&ti os a os %ara &os '#n#rador#ssincrónicos %or su #+ada +#&ocidad d# r#s%u#sta con r#s%#cto a &os#ctro #c!nicos a%art# d# otras +#nta2as co o r#"u#rir %oco ant#ni i#nto ( ocu%ar %oco #s%acio( $ su /aci&idad d# contro&. Ta& +#su a$or d#s+#nta2a #s s#r !s %ro%#nso a &os #/#ctos d# &as

so)r#t#nsion#s $ transitorios #4c#si+os.SISTEMA DE E CITACIJN

La /unción )!sica d# un sist# a d# #4citación #s su inistrar corri#nt#dir#cta a& d#+anado d# ca %o d# &a a"uina sincrónica. A tra+*s d#& contro&d# &a t#nsión $ corri#nt# d# ca %o r#a&i a/uncion#s d# contro& $ d#%rot#cción %ara una o%#ración satis/actoria d#& sist# a d# %ot#ncia.

http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/Salud/Nutricion/http://www.monografias.com/trabajos6/etic/etic.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/el-trabajo/el-trabajo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/Salud/Nutricion/http://www.monografias.com/trabajos6/etic/etic.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/el-trabajo/el-trabajo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtml


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E #ntos d# un sist# a d# #4citación

E4citatri 6 provee la potencia de corriente continua al arrollamiento de campo dela maquina sincrónica, constituye la etapa de potencia.

R#'u&ador6 procesa y amplifica la señal de control de entrada a un nivel y formaadecuado para el control de la excitatriz. Incluye función de regulación yestabilizador.

Transductor d# t#nsión #n )orn#s6 censa la tensión en bornes, la rectifica y lafiltra para obtener un valor de corriente continua que se compara con unareferencia, la cual representa la tensión deseada en bornes.

Co %#nsador d# car'a6 se utiliza cuando se desea controlar la tensión en unpunto eléctrico remoto, respecto a los terminales del generador.

Esta)i&i ador d#& sist# a d# %ot#ncia6 provee una señal adicional de entrada alregulador para amortiguar las oscilaciones de potencia del sistema. Tiene comoentrada el deslizamiento de velocidad del rotor, la potencia acelerante y/o ladesviación de frecuencia.

Circuitos &i itador#s $ d# %rot#cción6 asegura que los l mites de capacidad dela maquina sincrónica no sean excedidos. ! mites de la corriente de campo, detensión de excitación, de tensión en terminales, de sobrexcitación y

http://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/lide/lide.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/lide/lide.shtml


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sobreexcitación, etc. "e aplica al control de excitación en puntos de suma o encompuertas.

Sist# a d# %rot#cción d# '#n#rador#s

#n la protección de generadores sincrónicos se deben considerar las condicionesde operación anormal m$s extremas que en la protección de cualquier otroelemento del sistema de potencia. %n generador protegido adecuadamenterequiere, la protección autom$tica contra las condiciones anormales m$s nocivas.

!as unidades generadoras grandes usan protección de alta rapidez para detectar las fallas severas en el devanado del estator y minimizar el daño. #l uso demétodos de r$pida des excitación puede ser &ustificable para producir eldecremento r$pido de las corrientes de falla. 'ormalmente se usa un relédiferencial de alta rapidez para detectar fallas trif$sicas, de fase a fase y de doblefase a tierra.

!os generadores representan el equipo m$s caro en un sistema eléctrico depotencia y se encuentran sometidos, m$s que ning(n otro equipo del sistema, alos m$s diversos tipos de condiciones anormales. !as razones que se exponen afavor de minimizar la cantidad de equipos de protección autom$tica son)

* + razón de m$s equipo autom$tico, mayor es el mantenimiento, y si elmantenimiento es defectuoso el equipo se torna menos confiable.

* #l equipo autom$tico puede actuar incorrectamente y desconectar el generador de forma innecesaria.

* #n algunas ocasiones, el operador puede evitar que un generador salga fuerade servicio en el caso de que su salida implique un trastorno significativo para elsistema eléctrico al que se encuentra conectado.

asi la totalidad de las ob&eciones a los equipos de protección autom$tica noapuntan a que el relé no opere cuando debiera -acerlo, sino que lo -againcorrectamente poniendo al generador fuera del servicio.

'o puede negarse la gravedad que puede significar para un sistema eléctrico ladesconexión moment$nea e innecesaria de un generador pero tampoco puedeevitarse ese daño mediante la falta de una protección necesaria.

%na consideración a tener en cuenta al analizar las protecciones de un generador y que no se manifiesta en los restantes equipos que conforman un sistemaeléctrico, es el -ec-o que la apertura de su interruptor principal es condiciónnecesaria, pero no suficiente para evitar la prolongación de ciertos daños.

• Prot#cción d#& Estator

• Contra cortocircuito entre fases:

http://www.monografias.com/trabajos28/dano-derecho/dano-derecho.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/verific-servicios/verific-servicios.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos28/dano-derecho/dano-derecho.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/verific-servicios/verific-servicios.shtml


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#ste tipo de cortocircuitos genera la circulación de elevadas corrientes. #staspueden producir daños significativos en el lugar del cortocircuito.

"e trata de uno de los cortocircuitos m$s per&udiciales que puede tener lugar en elestator de un generador, ya que en el caso de no ser despe&ado prontamentepuede originar la destrucción de las l$minas del estator en el $rea del cortocircuito.

ara detectar el cortocircuito entre fases se utiliza el principio de comparar, en lastres fases, la corriente que circula por el extremo del neutro con la que circula por el extremo de los bornes. 0a&o condiciones normales, estas corrientes sonidénticas. or el contrario, cuando tiene lugar un cortocircuito surge una diferenciaque es medida por un relé. !a protección que se fundamenta en este principio decomparación serie recibe el nombre de 1protección diferencial longitudinal1. #s unaprotección unitario o de zona, debido a que sólo se protege cada fase delgenerador en la zona situada entre los transformadores de corriente. omoconsecuencia de esto, es in-erentemente selectiva.

#s necesario recurrir a relés especiales denominados relés diferenciales, debido ala existencia de problemas tales como) distinto comportamiento de lostransformadores de corriente para cortocircuitos externos al generador, diversoserrores para los niveles de corriente de carga, etc. #stos relés contienen alg(nmedio de retención, el cual var a de acuerdo con el fabricante, y que impiden queoperen falsamente.

uando opera la protección diferencial es usual que energice un relé auxiliar deltipo reposiciónmanual. #ste relé se encarga de dar las órdenes de)

a2 +pertura del interruptor principal del generador o del interruptor del lado de altatensión del transformador de subida, en el caso de que se trate de un esquema enbloque.

b2 +pertura del interruptor del lado de ba&a tensión del transformador de servicios auxiliares de la unidad, en el caso de que exista.

c2 +pertura del interruptor de campo.

d2 3etención de emergencia

e2 Inyección de 45.

#l empleo de un relé auxiliar de reposición manual asegura que el generador nose pondr$ en servicio nuevamente, sin que previamente se -aya repuesto enforma manual el auxiliar.

• Contra cortocircuito entre fase y tierra:

#l n(cleo del estator se ve forzadamente comprometido cuando tiene lugar uncortocircuito entre fase y tierra del estator de un generador, debido a que,independientemente de la conexión del neutro del generador con respecto a tierra,

http://www.monografias.com/trabajos11/tradi/tradi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/calidad-serv/calidad-serv.shtml#PLANThttp://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/mapro/mapro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/mapro/mapro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/verific-servicios/verific-servicios.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/teoria-empleo/teoria-empleo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tradi/tradi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/calidad-serv/calidad-serv.shtml#PLANThttp://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/mapro/mapro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/verific-servicios/verific-servicios.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/teoria-empleo/teoria-empleo.shtml


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la carcaza del generador se encuentra conectada a tierra. #l daño que originar$ elcortocircuito a tierra en las l$minas del estator estar$ supeditado a la intensidad dela corriente del cortocircuito y al tiempo que circule dic-a corriente.

!a intensidad de la corriente que circula, para un cortocircuito de fase a tierra en elestator, est$ condicionada por el tipo de conexión que tiene el neutro delgenerador. 3ic-a intensidad ser$ m$xima en el caso de que el neutro estésólidamente conectado a tierra y ser$ m nima si el neutro se encuentradesconectado f sicamente de tierra y se opera con un sistema de tipo bloque.

!as normas de fabricación de los generadores determinan que los mismosresistir$n los esfuerzos térmicos y mec$nicos que surgen al producirse uncortocircuito de una fase a tierra en sus bornes, siempre que el valor de lacorriente de cortocircuito de una fase a tierra se limite al valor del cortocircuitotrif$sico a través de la utilización de reactores o resistores entre neutro y tierra.

#n este momento, surgen dos corrientes de opinión) los partidarios a de&ar elneutro desconectado de tierra, con lo que se acatar a la norma, y los quemantienen la idea de emplear un limitador de corriente entre neutro y tierra. 3entrode este (ltimo grupo, surge una variada separación entre diversasalternativas) resistencia, reactancia, transformador de distribución con resistenciasecundaria y reactancia sintonizada o de etersen.

• Protección de generador con neutro desconectado de tierra:

"e trata de una de las alternativas con mayor difusión, particularmente conesquema en bloque, es decir generador conectado sin interruptor en el lado dealta tensión. 3ebido a que el enrollado de ba&a tensión del transformador es,generalmente, de conexión delta, los cortocircuitos de una fase a tierra en el ladodel generador no se ven afectados por el sistema eléctrico conectado al lado dealta tensión del transformador.

omo consecuencia del ba&o nivel de las corrientes capacitivas que circulan eneste caso para un cortocircuito de una fase a tierra, la protección longitudinal nopodr$ individualizar el cortocircuito. 4trométodo para detectarlo radica enla medición del desplazamiento que experimenta el neutro con respecto a tierra. #lesquema usual es medir esta tensión de desplazamiento por medio de la conexiónentre neutro y tierra de un transformador potencial e instalar en su secundario un

relé de tensión. +(n cuando se tomen algunas precauciones, generalmente no esposible con este tipo de protección detectar cortocircuitos en el 67 del enrolladopróximo al neutro. !as corrientes que circulan para un cortocircuito en esta zonade insensibilidad son bastante pequeñas debido a que la f.e.m. que las -acecircular es solo el 67 de la normal.

"i los generadores, con neutro desconectado de tierra, realizan su traba&o enparalelo sobre una barra al nivel de tensión de generación, los

http://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/travent/travent.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/la-estadistica/la-estadistica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/travent/travent.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/la-estadistica/la-estadistica.shtml


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anteriores sistemas de protección no ser an selectivos. "ólo sirven para el lapsode puesta en marc-a y antes de que entren en paralelo.

• Protección de generador con neutro conectado a tierra a través de unaresistencia o reactancia:

!as normas de fabricación de generadores establecen la necesidad de conectar atierra el neutro de los generadores mediante una resistencia o una reactancia, conel propósito de limitar la corriente de cortocircuito de una fase a tierra en susbornes a un valor por lo menos similar al de la corriente para un circuito trif$sicoen sus bornes. 'o obstante, en la pr$ctica, se intenta limitar el valor de la corrientede cortocircuito de una fase a tierra a sólo un porcenta&e de la del trif$sico, debidoa que de tener lugar el cortocircuito en el interior del generador los daños sereducen. +qu , nuevamente existen variedades de opiniones. +lgunos mantienenla idea de reducir sólo al 687 del valor del cortocircuito trif$sico y otros sonpartidarios de limitar la corriente a sólo unos cientos de amperes. ara la elección

de uno u otro valor, se debe tener en cuenta los efectos transitorios que surgendebido a la existencia de esta impedancia de neutro y la capacidad a tierra.

on respecto al problema del sistema de protección a adoptar, puede establecerseque si la corriente que circula es considerable, la protección diferencial longitudinaldetecta y protege esta forma de cortocircuito. 'o obstante, es convenienteadicionar un relé de sobre corriente residual con un a&uste de tiempo largo querespalde a la diferencial para casos de cortocircuitos muy próximos al neutro yparticularmente en los momentos en que el generador a(n no se encuentreconectado al "istema.

http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml


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1.> 7UER9A MA@NETOMOTICES @IRATORIAS ENMKQUINAS TRI7KSICAS

9%#:;+"


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arrollamientos tensiones alternas sinodales y respectivamente corrientes alternas,desfasadas también B58C entre s , por lo cual quedan desfasadas igualmente encuanto a tiempo. 3e esa forma tiene lugar un ciclo que se repite constantemente,produciendo la corriente alterna trif$sica. Todos los generadores trif$sicos utilizanun campo magnético giratorio. #n el dibu&o -emos instalado tres electroimanes

alrededor de un c rculo. ada uno de los tres imanes est$ conectado a su propiafase en la red eléctrica trif$sica. omo puede ver, cada electroim$n producealternativamente un polo norte y un polo sur -acia el centro. !as letras est$n ennegro cuando el magnetismo es fuerte, y en gris claro cuando es débil. !afluctuación en el magnetismo corresponde exactamente a la fluctuación en latensión de cada fase. uando una de las fases alcanza su m$ximo, la corriente enlas otras dos est$ circulando en sentido opuesto y a la mitad de tensión. 3ado quela duración de la corriente en cada im$n es un tercio de la de un ciclo aislado, elcampo magnético dar$ una vuelta completa por ciclo. +unque las tres corrientesson de igual frecuencia e intensidad, la suma de los valores instant$neos de las

fuerzas electromotrices de las tres fases, es en cada momento igual a cero, lomismo que la suma de los valores instant$neos de cada una de las fases, en cadainstante, como podemos ver en la siguiente figura

+qu mostramos las tres fases, ya desfasadas sobre un mismo e&e a B58E. !a l neanegra del grafico representa la corriente de distinta polaridad, es decir, en estecaso el negativo de la fase B, corriente opuesta a las fases 5 y F que son por sunaturaleza de polaridad positiva.

G or qué se usan los circuitos trif$sicosH

!a principal aplicación para los circuitos trif$sicos se encuentra en la distribución

de la energ a eléctrica por parte de la compañ a de luz a la población. 'i ola Teslaprobó que la me&or manera de producir, transmitir y consumir energ a eléctrica erausando circuitos trif$sicos.

+lgunas de las razones por las que la energ a trif$sica es superior a la monof$sicason )


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J !a potencia en KL+ DKilo Lolts +mpere2 de un motor trif$sico esaproximadamente B687 mayor que la de un motor monof$sico.

J #n un sistema trif$sico balanceado los conductores necesitan ser el M67 deltamaño que necesitar an para un sistema monof$sico con la misma potencia enL+ por lo que esto ayuda a disminuir los costos y por lo tanto a &ustificar el tercer cable requerido.

J !a potencia proporcionada por un sistema monof$sico cae tres veces por ciclo.!a potencia proporcionada por un sistema trif$sico nunca cae a cero por lo que lapotencia enviada a la carga es siempre la misma.

1.3 FUERZA ELECTROMOTRIZ INDUCIDA EN UNAMAQUINA ELEMENTAL DE CORRIENTE ALTERNA


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"e denomina motor de corriente alterna a aquellos motores eléctricos quefuncionan con este tipo de alimentación eléctrica D1corriente alterna12. %n motor esuna m$quina motriz, esto es, un aparato que convierte una forma determinada deenerg a en energ a mec$nica de rotación o par. %n motor eléctrico convierte laenerg a eléctrica en fuerzas de giro por medio de la acción mutua de los campos

magnéticos. %n generador eléctrico, por otra parte, transforma energ a mec$nicade rotación en energ a eléctrica se le puede llamar una m$quina generatriz deDfuerza eléctrica motriz2. !as dos formas cl$sicas son el generador de corrientecontinua el generador de corriente alterna, este (ltimo m$s correctamente llamadoalternador. Todos los generadores necesitan una m$quina motriz Dmotor2 de alg(ntipo para producir la fuerza de rotación, por medio de la cual un conductor puedecortar las l neas de fuerza magnéticas. !a m$quina m$s simple de los motoresgeneradores es el alternador. !as m$quinas de corriente alterna %na m$quinaeléctrica es un con&unto de elementos que sirve para convertir energ a mec$nicaen energ a eléctrica o energ a eléctrica en energ a mec$nica. en el caso de la

conversión de energ a mec$nica en energ a eléctrica, la m$quina se define comoun generador. en el caso de la conversión de energ a eléctrica en energ amec$nica, la m$quina se define con un motor. "i la energ a mec$nica presentamovimiento rotativo se trata de un motor rotativo, si la energ a mec$nica presentamovimiento lineal, se trata de un motor lineal. #ste ultimo se encuentra en plenodesarrollo. "e dividen en s ncronos y as ncronos la diferencia cl$sica entre lasm$quinas sincrónicas y asincrónicas radica en que las sincrónicas giran a unavelocidad que depende directamente de la frecuencia de la red que generan, parael caso del alternador, o de la red que los alimenta, para el caso del motor. Nalvelocidad se denomina velocidad sincrónica y es directamente proporcional a lafrecuencia.

1. 7ACTORES QUE A7ECTAN LA 7UER9AELECTROMOTRI9 EN UNA MAQUINA DE CORRIENTE

ALTERNA


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unidad 1 maquinas sincronas y cd

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