Generadores De Corriente Continua

Generadores de Corriente Continua con excitación separada.

Los generadores de corriente continua son las mismas máquinas de corriente continua cuando funcionan como generadores. Son máquinas que producen energía eléctrica por transformación de la energía mecánica. A su vez los generadores se clasifican en dinamos y alternadores, según que produzcan corriente continua o alterna, respectivamente. Posteriormente, cabe destacar otro tipo de generadores (no son máquinas) que transforman la energía química en la eléctrica como son pilas y acumuladores.

Generador con excitación en paralelo (shunt)

El generador con excitación shunt suministra energía eléctrica a una tensión aproximadamente constante, cualquiera que sea la carga, aunque no tan constante como en el caso del generador con excitación independiente. Cuando el circuito exterior está abierto, la máquina tiene excitación máxima porque toda la corriente producida se destina a la alimentación del circuito de excitación; por lo tanto, la tensión en bornes es máxima. Cuando el circuito exterior está cortocircuitado, casi toda la corriente producida pasa por el circuito del inducido y la excitación es mínima, la tensión disminuye rápidamente y la carga se anula. Por lo tanto, un cortocircuito en la línea no compromete la máquina, que se desexcita automáticamente, dejando de producir corriente. Esto es una ventaja sobre el generador de excitación independiente en donde un cortocircuito en línea puede producir graves averías en la máquina al no existir éste efecto de desexcitación automática.

Respecto a los generadores de excitación independiente, los generadores shunt presentan el inconveniente de que no pueden excitarse si no están en movimiento, ya que la excitación procede de la misma máquina. El circuito de excitación no lleva fusibles por las razones ya indicadas en el caso del generador de excitación independiente; en este circuito no es necesario un interruptor porque para excitar la máquina simplemente hay que ponerla en marcha y para desexcitarla no hay más que pararla. El amperímetro en el circuito de excitación puede también suprimirse, aunque resulta conveniente su instalación para comprobar si, por alguna avería, el generador absorbe una corriente de excitación distinta de la normal.

Cuando se dispone permanentemente de tensión en las barras especiales generales, muchas veces se prefiere tomar la corriente de excitación de éstas barras y no de las escobillas del generador, es decir, si al poner en marcha el generador hay tensión en las barras generales, la máquina se comporta como generador de excitación independiente; si no hay tensión, como generador shunt. Para la puesta en marcha, debe cuidarse de que el interruptor general esté abierto y que el reóstato de campo tiene todas las resistencias intercaladas en el circuito. En estas condiciones, se pone en marcha la máquina motriz, aumentando paulatinamente su velocidad hasta que éste alcance su valor nominal, al mismo tiempo, aumenta la corriente de excitación y, por lo tanto, la tensión en los bornes del generador lo que indicará el voltímetro. Si en la red no existen baterías de acumuladores, se acopla a ella el generador a una tensión algo inferior a la nominal; para conseguir esta tensión, se maniobra el reóstato de campo paulatinamente, quitando resistencias. No resulta conveniente acoplar el generador a la red antes de excitarlo o a una tensión muy baja, porque si la resistencia exterior fuese muy baja (es decir, que la red estuviese en condiciones próximas al cortocircuito), la corriente de excitación sería muy pequeña e insuficiente para excitar la máquina. De la misma forma que para el caso del generador con excitación independiente, si en la red hubiese baterías de acumuladores, se cerrará el interruptor general, solamente cuando la tensión en los bornes de la máquina sea igual a la tensión de la red.

En el circuito de autoexcitación:

1 reóstato de campo provisto de dispositivo de cortocircuito para cerrar en cortocircuito el circuito de excitación antes de interrumpirlo; de esta forma, la extracorriente de ruptura que se forma, se cierra y se extingue sobre el mismo circuito de excitación, sin producir efectos perjudiciales.

1 amperímetro para medir la corriente de excitación.

2 interruptores unipolares no automáticos, antes de las barras de excitación, para aislar la máquina de dichas barras, cuando está en reposo.

En el circuito de excitación no deben instalarse fusibles porque si llegaran a fundirse, se produciría una extracorriente de ruptura muy elevada que pondría en peligro la instalación.

En caso de elevadas intensidades, conviene sustituir el interruptor principal y los fusibles por un interruptor automático de máxima intensidad, que sustituye ventajosamente a dichos elementos, con la ventaja adicional de reducir la duración de las interrupciones del servicio, ya que resulta mucho más rápido volver a cerrar el interruptor que se ha disparado que sustituir uno o los dos fusibles fundidos.

Para la puesta en marcha, antes que nada se excita el generador, para lo cual, se realizarán las siguientes maniobras:

1. Se intercala todo el reóstato de campo, pero sin llegar a tocar el borne de cortocircuito.

2. Se cierran los interruptores unipolares del circuito de excitación.

Después, se aumenta de forma gradual la velocidad de la máquina motriz hasta alcanzar la velocidad de régimen para la que está ajustado el regulador de la máquina motriz. A medida que crece la velocidad, crece también la tensión indicada en el voltímetro. Si falta el contador de revoluciones en la máquina motriz, se regulará su velocidad por medio del voltímetro, procurando que la tensión quede algo más baja que la tensión nominal del generador.

Ahora ya se puede conectar el generador al circuito exterior; pero hay que distinguir dos casos, según que las barras estén sin tensión (por ejemplo, si el generador trabaja independientemente) o que las barras estén bajo tensión (por ejemplo, si hay baterías de acumuladores en el circuito exterior). Cuando las barras están sin tensión, se acopla el generador, cerrando el interruptor general; después de una manera gradual, se va conectando la carga maniobrando al mismo tiempo el reóstato de campo, aumentando gradualmente la corriente de excitación, para mantener, en lo posible, constante la tensión en los bornes del generador.

Cuando

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