generador sincronico intro.ppt
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04/28/23 Máquina Sincrónica• 1
Curso de Máquinas EléctricasCarlos A Muñoz B
TOPICO 4 Máquina Sincrónica
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Conversión de EnergíaConceptos:• Generadores convierten Energía Mecánica a Energía Eléctrica.• Motores convierten Energía Eléctrica a Energía Mecánica.• La construcción de motores y generadores es similar. • Todo generador puede operar como un motor y vice versa.
• El balance de Energía o potencia es :– Generador: Potencia Mecánica = Potencia Eléctrica +
Pérdidas– Motor: Potencia Eléctrica = Potencia Mecánica + Pérdidas
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Conversión de EnergíaGeneración de Voltaje
(Generador)• Al rotar una bobina dentro
de un campo.– N es el número de vueltas
dentro de la bobina– L es la longitud de la
bobina– D es el ancho de la bobina– B es la densidad de flujo
magnético– n es el numero de vueltas
por segundo
D
B
L
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Conversión de EnergíaGeneración de Voltaje
(Generador)• Al rotar una bobina dentro
de un campo magnético.• El flujo magnético cambia
según la posición de la bobina
tcosLDBt
n 2 cos t
D
B
L
2
1
B
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Conversión de EnergíaGeneración de Voltaje
(Generador)• Posición 1 todo el flujo es
enlazado por la bobina• Posición 2 el flujo enlazado
se reduce• El cambio del flujo enlazado
induce un voltaje en la bobina
tsinLDBNdt
tcosdLDBNdttdNtV
cos t2
1
B
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Conversión de EnergíaGeneración de Voltaje
(Generador)• El voltaje inducido es
alterno• El voltaje es sinusoidal• El valor rms del voltaje
inducido es:
2 LDBNVrms
cos t2
1
B
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MÁQUINA SINCRÓNICA
Máquina de polos cilíndricos
• El estator es un aro formado de chapas con ranuras.
• Los devanados Trifásicos son colocados en las ranuras .
• El rotor es de hierro macizo con ranuras.
• Un devanado simple es colocado en las ranuras. Con una corriente directa Dc se alimenta a través de anillos deslizantes.
Concepto (dos polos)
N S
A-B
+
A+
C+
C-
B-
A
B
CEstator con Núcleo de hierro laminado
Ranuras con devanados
Rotor con devanados DC
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MÁQUINA SINCRÓNICA
Máquina de polos salientes
• El estator un núcleo de hierro laminado con ranuras y devanados Trifásicos colocados en las ranuras.
• El rotor tiene polos Salientes alimentados con corriente cc a través de anillos deslizantes y escobillas .
• El número de polos varia entre 2 - 128.
• Concepto (dos polos)
N
S
A+
B+
C+B-
A-
C-
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Stator Rotor
Connections
Bearing
Stator winding
Rotor winding
Housing ,cooling ducts
Shaft
MÁQUINA SINCRÓNICA
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MÁQUINA SINCRÓNICA
Construcción
• La figura muestra el núcleo laminado con y sin devanados
• Los devanados consisten en barras de cobre aisladas con mica y resina epoxy.
• Los conductores son asegurados con cuñas de acero.
• Para máquinas de gran potencia, el estator es enfriado con agua.
• El núcleo de hierro es soportado en una carcasa de acero.
• Construcción
Ranuras vacías
Devanados aislados
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MÁQUINA SINCRÓNICA
Estator• Núcleo de hierro
laminado• Carcasa de hierro
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MÁQUINA SINCRÓNICA
Detalles del Estator• Las Bobinas se colocan
dentro de las ranuras
• Las cabezas de bobina se doblan para formar el devanado de armadura.
Ranura
Bobina
Cabeza de Bobina
Núcleo de hierro
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MÁQUINA SINCRÓNICA
Rotor Cilíndrico• El rotor cilíndrico es
usado para altas velocidades (3600rpm).
• Un núcleo de hierro forjado (no laminado) se instala sobre el eje.
• Las ranuras son labradas en el hierro y dentro de ellas se colocan barras de cobre aisladas.
• Las ranuras son cerradas con cuñas y reforzadas con anillos de acero.
Rotor Cilíndrico
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MÁQUINA SINCRÓNICADetalles del Rotor
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MÁQUINA SINCRÓNICARotor Cilíndrico
Steel ring
DC current terminals
Wedges
Shaft
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MÁQUINA SINCRÓNICA
Construcción del rotor de Polos Salientes
• Los polos son ensamblados sobre el eje.• Cada polo posee un devanado de corriente continua.• Los devanados son conectados a unos anillos deslizantes.• La fuente de Corriente continua CC alimenta a los
devanados a través de escobillas presionadas sobre los anillos deslizantes.
• Se colocan aspas sobre el eje para asegurar circulación de aire y un enfriamiento efectivo.
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MÁQUINA SINCRÓNICA
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MÁQUINA SINCRÓNICA•Planta Páez Sala de Máquinas
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MÁQUINA SINCRÓNICA•Planta Páez Anillos colectores CC del rotor
•Datos de placa
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MÁQUINA SINCRÓNICA•Planta Páez eje de Acople con la Turbina PELTON
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MÁQUINA SINCRÓNICA•Planta Páez
•Vista de la Turbina PELTON, vista de un inyector
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MÁQUINA SINCRÓNICA•Planta Páez Presa, aliviaderos y embalse
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MÁQUINA SINCRÓNICA
Construcción• Los hidro generadores de gran
potencia pueden tener más de un centenar de polos y trabajar a baja velocidad
• Generalmente esto generadores se montan verticalmente.
• La figura muestra una máquina de gran potencia.
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Animación 2
Operación del Generador
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MÁQUINA SINCRÓNICA
CONSTRUCCION DEL GENERADOR
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