Maquinas sincronas.

, TALLER GENERAL DE MÁQUINAS ROTATIVAS Y MÁQUINA SINCRÓNICA

1. Cuáles son las ventajas de que los grandes sistemas de generación sean de corriente alterna y no de corriente directa?

 La ventaja principal de la corriente alterna es su fácil transformabilidad (es decir, que podés cambiar la tensión simplemente con un transformador). Imagina que para transportar grandes potencias por un conductor lo más pequeño en superficie de sección posible, puedes aumentar la tensión de transmisión (es habitual encontrar líneas de 500kV, y ahora también más), tensión que no es aplicable en forma directa en la industria o domicilios.

Otra ventaja está en que los motores de corriente alterna pueden trabajar sin colectores (escobillas), y que es mucho más sencillo, tratándose de grandes potencias, lograr variar la velocidad de los mismos (si bien en los de corriente contínua se logra poniendo un potenciómetro o resistencias variables a la tensión de entrada, imagina lo que ocurriría si hay que manejar, por ejemplo, 100A, cuánta potencia se perdería como calor en una resistencia interpuesta).

Los generadores de corriente alterna pueden tener los carbones (o escobillas) contactando con un contacto circular sobre el rotor, cosa que con los de corriente contínua se debe hacer con deltas paralelas al rotor, con mayor ruido y desgaste.

La desventaja, es que si se necesita una corriente contínua "perfecta" a partir de una alterna, por más que se filtre, siempre aparecerá en el espectro alguna componente alterna por más pequeña que sea.

Otra desventaja: para transportar corriente alterna, un conductor de varios kilómetros se comportará como una bobina y tendrá una capacitancia respecto a los otros conductores y la tierra, generando una Reactancia (que no aparecería en la corriente alterna) sumada a la resistencia pura, debiendo muchas veces, colocar centrales intermedias que corrigen el factor de potencia (conocido como Coseno de Fi), no sólo con banco de capacitores, sino que a veces, en potencias que se miden en Mega-watt y kilómetros (por lo menos 1000) de línea de transmisión, se debe agregar un corrector de este factor, con un motor estacionario, que a simple vista, impresiona como un generador. A pesar de esto último, es mucho más útil usar corriente alterna para transportar grandes potencias o a grandes distancias.

2. Cómo se definen los valores de fase y los valores de línea de un sistema trifásico? Qué

tipo de valores entrega normalmente la placa característica de cualquier equipo trifásico?

Voltaje de fase:Voltaje entre los terminales de cada una de las fuentes monofásicas que conforman la fuente trifśsica.

Voltaje de línea: voltaje de la salida de la fuente trifásica.

En delta: VL=VF y IL= [pic 1]

En estrella: IL=IF y VL=* VF[pic 2]

3. Conociendo los valores de línea de cualquier equipo trifásico, cuál dato hace falta

conocer para calcular los datos de fase del equipo? tipo de configuración

Conocer cómo están conectados, si en delta o en estrella

4. Desde el punto de vista de la conversión energética, cómo pueden clasificarse las máquinas eléctricas?

Generadores y motores.

5. Desde el punto de vista de la forma del movimiento de la máquina, cómo pueden clasificarse las máquinas eléctricas?

Máquinas lineales y máquinas rotativas.

6. Qué es una máquina eléctrica lineal? Qué es una máquina eléctrica rotativa? Qué es

un motor eléctrico lineal?

Un motor lineal es un motor eléctrico que posee su estator y su rotor "distribuidos" de forma tal que en vez de producir un torque (rotación) produce una fuerza lineal en el sentido de su longitud.

7. En términos de la fuente de alimentación cómo pueden clasificarse las máquinas eléctricas?

AC y DC

8. Desde el punto de vista mecánico cuáles son las dos partes fundamentales de una máquina eléctrica rotativa. Describa los componentes fundamentales de cada una de ellas.

Estator y rotor.

Constitución mínima del estator:

elementos mecánicos: carcaza, base de fijación, escudos.

elementos electromagnéticos: núcleos y bobinas o conductores eléctricos.

Constitución mínima del rotor:

elementos mecánicos: eje, rodamientos.

elementos electromagnéticos: núcleo y bobinas o conductores eléctricos.

9. Desde el punto de vista electromagnético, cuáles son las dos partes fundamentales de una máquina eléctrica rotativa. Defina cada una de ellas

El campo y el inducido.

El campo se refiere a las partes electromagnéticas (Núcleo y conductores) que generan el campo magnético principal de la máquina.

El inducido se refiere a las partes sobre las cuales se hace la inducción electromagnética

10. Qué debo hacer en el alternador para variar la frecuencia del voltaje generado sin

afectar la magnitud del voltaje de salida? Qué cuidados debo tener?

se debe variar la velocidad de giro de la máquina (hasta que las condiciones mecánicas lo permitan) y luego mediante variaciones del campo se debe ajustar la magnitud del voltaje

11. Qué debo hacer en un alternador si se desea variar el voltaje de salida sin afectar la frecuencia del voltaje generado?

Si se desea hacer variaciones de la magnitud de la f.e.m. se debe variar la magnitud del flujo polar, sin hacer variaciones en la velocidad de giro porque si se hacen variaciones en la velocidad se estará variando también la frecuencia de la onda generada.

12. Cuáles son las características del campo principal de un generador sincrónico?

Magnitud constante y rotativo. y dirección giratoria

13. Cuáles son las características del campo del inducido de un alternador trifásico?

Al poner carga al generador circula corriente alterna trifásica por el inducido del generador.

La corriente por el inducido debida a la carga genera un campo de magnitud constante y de dirección variable.

La dirección del campo varía cual si girara alrededor del inducido con una velocidad igual a la velocidad sincrónica, es decir igual a la velocidad de giro del flujo polar de la máquina.

El campo giratorio del inducido garantiza que la velocidad del alternador no se vea reducido por la carga.

14. Por qué al alternador se le conoce como generador sincrónico?

Porque la frecuencia de la onda de voltaje de salida no cambia con la carga

15. Qué es la motriz de un generador?

Es la máquina que le entrega energía mecánica a un generador eléctrico. hay 3 tipos: motores de combustión interna, máquinas de vapor y turbinas eléctricas

16. Cuáles son las dificultades propias del arranque de un motor sincrónico? Cómo pueden

resolverse?

si el rotor está en reposo o gira en otra velocidad distinta a la del sincronismo, el par medio que desarrolla al conectarlo a la red es nulo.

tienen una corriente de arranque muy alta, por lo cual se deben utilizar arrancadores suaves y métodos de arranque

SE PUEDEN UTILIZAR TRES MÉTODOS PARA ARRANCAR DE MANERA SEGURA UN MOTOR  SÍNCRONO :

1.- REDUCIR LA VELOCIDAD DE CAMPO MAGNETICO DEL ESTATOR A UN VALOR LO SUFICIENTEMENTE BAJO COMO PARA QUE EL ROTOR PUEDA ACELERAR Y FIJARSE A EL DURANTE EL SEMICICLO DE LA ROTACIÓN DEL CAMPO MAGNETICO.ESTO SE PUEDE LOGRAR CON LA REDUCCIÓN DE LA FRECUENCIA DE LA POTENCIA ELÉCTRICA APLICADA.

2.-UTILIZAR UN MOTOR PRIMARIO EXTERNO PARA ACELERAR EL MOTOR SÍNCRONO HASTA VELOCIDAD SINCRONICA, PASAR POR EL PROCEDIMIENTO DE ENTRADA EN SINCRONÍA Y CONVERTIR LA MAQUINA AL INSTANTE EN UN GENERADOR. ENTONCES APAGAR ODESCONECTAR EL MOTOR PRINCIPAL PARA CONVERTIR LA MAQUINA SINCRONICA EN UN MOTOR.

3.- UTILIZAR DEVANADOS DE AMORTIGUAMIENTO. A CONTINUACIÓN SE EXPLICARA LAFUNCIÓN DE LOS DEVANADOS DE AMORTIGUAMIENTO Y SU UTILIZACIÓN EN EL ARRANQUE DE  MOTOR

17. A qué se debe el campo producido en el inducido de un alternador? Con qué velocidad

gira dicho campo? Cómo puedo variar su velocidad?

Al circular la corriente de carga por los tres devanados del inducido se produce en cada devanado un campo magnético.

La dirección del campo varía cual si girara alrededor del inducido con una velocidad igual a la velocidad sincrónica, es decir igual a la velocidad de giro del flujo polar de la máquina.

18. Cómo se define la excitatriz de un alternador? ¿qué es un alternador autoexcitado?

La excitatriz en la encargada de suministrar la tensión y corriente continua para alimentar el rotor de un generador síncrono, y convertir a éste en un electroimán con capacidad en general para regular la intensidad del campo magnético.

Un generador autoexcitado es cuando la corriente de excitación del devanado de campo puede producirse conectando el devanado a la salida del generador.

19. Con qué nombre se conoce a la máquina que le entrega potencia mecánica al generador?

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