Generador Síncrono Parte 2
Summary
TLDREl guion trata sobre la conexión y el circuito equivalente de un generador trifásico, explicando las diferencias entre conexión en estrella y en triángulo. Se describen los componentes del rotor y el estator, así como cómo se determina la tensión en los terminales y la línea. Además, se detallan los ensayos de vacío y de cortocircuito para medir la impedancia sincrónica y la resistencia de armadura, proporcionando una visión clara del funcionamiento y la medición de estos dispositivos.
Takeaways
- ⚡ El generador síncrono trifásico puede estar conectado en estrella o triángulo, y ambos tienen circuitos equivalentes para el rotor y el estator.
- 🌟 En una conexión en estrella, la tensión de línea es la raíz de tres veces la tensión de fase, y la corriente de línea es igual a la corriente de fase.
- 🌀 El circuito de campo del rotor tiene una fuente de corriente continua y una impedancia que representa el paso de corriente a través de los polos magnéticos.
- 🔧 En el estator, se induce una tensión en cada devanado con una resistencia específica y una reactancia sincrónica que combina los campos magnéticos.
- ⚙️ Para la conexión en triángulo, las tensiones de fase y de línea son iguales, y la corriente de línea es la raíz de tres veces la corriente de fase.
- 📐 La ecuación característica para el generador en estrella implica la suma de tensiones inducidas, resistencias de armadura y reactancias sincrónicas, multiplicadas por la corriente.
- 💡 El ensayo de vacío se realiza llevando el generador a velocidad sincrónica sin carga y midiendo la corriente de campo frente a la tensión en terminales.
- 🔌 En el ensayo de cortocircuito, se lleva el generador a velocidad sincrónica con los terminales en cortocircuito, midiendo la corriente de armadura.
- 📊 La curva de magnetización muestra el comportamiento del generador a diferentes niveles de corriente de campo, con una fase de saturación.
- 📏 Con los ensayos de vacío y cortocircuito se pueden calcular la resistencia de armadura y la impedancia sincrónica, esenciales para el análisis del generador.
Q & A
¿Cuáles son los dos tipos de conexiones posibles para un generador trifásico?
-Los dos tipos de conexiones posibles para un generador trifásico son en estrella y en triángulo.
¿Qué representa la impedancia en el rotor de un generador sincrónico?
-La impedancia en el rotor de un generador sincrónico representa el paso de la corriente de campo a través de los polos magnéticos ubicados en el rotor.
¿Qué elementos eléctricos se encuentran en el estator de un generador conectado en estrella?
-En el estator de un generador conectado en estrella hay tres devanados idénticos, donde se induce una tensión. Cada devanado tiene una resistencia asociada al material y la longitud del mismo, y una reactancia sincrónica debido a los campos magnéticos generados.
¿Cómo se relaciona el voltaje en línea con el voltaje de fase en un generador conectado en estrella?
-En un generador conectado en estrella, el voltaje de línea es igual a la raíz de tres veces el voltaje de fase, con una diferencia de fase de 30 grados.
¿Qué diferencias existen en la relación de corrientes entre un generador conectado en estrella y uno en triángulo?
-En un generador conectado en estrella, la corriente de línea es igual a la corriente de fase. En un generador conectado en triángulo, la corriente de línea es la raíz de tres veces la corriente de fase, con una corrección de 30 grados.
¿Cómo se mide la tensión inducida en un ensayo de vacío para un generador conectado en estrella?
-En un ensayo de vacío para un generador en estrella, la tensión inducida se mide con un voltímetro en los terminales, dividiendo el voltaje medido entre la raíz de tres para obtener la tensión inducida real.
¿En qué consiste el ensayo de cortocircuito de un generador sincrónico?
-El ensayo de cortocircuito consiste en llevar al generador a su velocidad sincrónica nominal, aplicarle una corriente de campo y mantener los terminales en cortocircuito. En este ensayo, se mide la corriente de armadura para calcular la impedancia sincrónica.
¿Qué es la curva de magnetización y cómo se obtiene?
-La curva de magnetización muestra cómo aumenta la tensión inducida a medida que se incrementa la corriente de campo, hasta llegar a un punto de saturación del núcleo. Se obtiene en el ensayo de vacío del generador, midiendo la tensión en los terminales mientras la corriente de armadura es cero.
¿Qué parámetros básicos se pueden calcular a partir de los ensayos de vacío y cortocircuito?
-A partir de los ensayos de vacío y cortocircuito se pueden calcular la resistencia de armadura y la impedancia sincrónica del generador.
¿Qué ocurre en el devanado del estator cuando la corriente de armadura es cero en un generador conectado en triángulo?
-Cuando la corriente de armadura es cero en un generador conectado en triángulo, no se induce tensión en el devanado del estator y la tensión en los terminales será igual a la tensión inducida.
Outlines
🔋 Conexión y modelo del generador sincrónico trifásico
Este párrafo introduce las dos formas principales en que los generadores sincrónicos trifásicos pueden conectarse: en estrella o en triángulo. Explica el circuito equivalente tanto para el rotor como para el estator. En una conexión en estrella, el circuito de campo en el rotor está alimentado por una corriente continua y una impedancia, mientras que en el estator, las tensiones se inducen en los devanados y se reflejan en las terminales. La ecuación característica para un generador en estrella se explica, teniendo en cuenta las tensiones inducidas, resistencias y reactancias sincrónicas, además de la relación entre el voltaje de línea y el voltaje de fase.
🔄 Modelo del generador en triángulo
Este párrafo describe el comportamiento del generador cuando está conectado en triángulo. A diferencia de la conexión en estrella, las tensiones de fase y línea son iguales en esta configuración, pero las corrientes de línea son diferentes, siendo la corriente de línea raíz de tres veces la corriente de fase. Se explican las similitudes con el circuito en estrella, y cómo los parámetros de la ecuación característica no requieren una corrección de raíz de tres en esta configuración.
⚙️ Ensayo de vacío del generador sincrónico
Se describe el procedimiento del ensayo de vacío para un generador sincrónico, el cual se realiza con los terminales en circuito abierto y llevando la máquina a su velocidad sincrónica nominal. En esta prueba, se mide la tensión inducida en los terminales en función de la corriente de campo. La curva característica del circuito abierto se obtiene, mostrando un comportamiento lineal de la tensión inducida hasta un punto de saturación del núcleo magnético.
Mindmap
Keywords
💡Generador síncrono trifásico
💡Conexión en estrella
💡Conexión en triángulo
💡Resistencia de armadura
💡Impedancia sincrónica
💡Corriente de armadura
💡Ensayo de vacío
💡Ensayo de cortocircuito
💡Reactancia sincrónica
💡Curva de magnetización
Highlights
El generador trifásico puede conectarse en estrella o en triángulo.
El circuito equivalente representa lo que ocurre en el rotor y el estator.
El circuito de campo en el rotor es una fuente de corriente continua y una impedancia.
La impedancia representa el paso de la corriente de campo a través de los polos magnéticos.
En el caso del estator en estrella, se induce una tensión en cada devanado de bornia.
La resistencia del material del devanado está determinada por la longitud y la sección.
El voltaje nominal es el voltaje que se indica por los fabricantes para las condiciones de operación.
La ecuación característica del generador síncrono se da por la ley de Keizo algebraica de tensiones.
La tensión inducida se olvida de poner las polaridades como aporta hacia la salida.
La tensión de línea es igual al voltaje en terminales y es igual a la raíz de tres veces el voltaje de fase.
La corriente de línea es igual a la corriente de fase en el caso del generador en estrella.
El generador en triángulo tiene una conexión diferente en el estator.
Las tensiones de fase de líneas son iguales en un generador en triángulo.
Las corrientes de fases en el generador en triángulo son la corriente de armadura y la corriente de línea.
La impedancia sincrónica es un parámetro clave que se determina en el ensayo de vacío.
El ensayo de vacío se realiza manteniendo la salida en circuito abierto y a velocidad sincrónica nominal.
El ensayo de cortocircuito se realiza manteniendo los terminales en cortocircuito y a velocidad sincrónica nominal.
La curva característica del circuito abierto muestra el comportamiento de la atención inducida.
La curva característica del cortocircuito muestra el comportamiento de la corriente de armadura.
Los parámetros del circuito equivalente se determinan con el ensayo de vacío y el ensayo de cortocircuito.
Transcripts
bueno muchachos continuando con el
circuito equivalente y la conexión
característica del género sin crono
trifásico sabemos que el generador puede
tener dos tipos de conexión en estrella
o en triángulo siendo generadores
trifásico
el circuito equivalente de representados
lo que ocurre en el rotor eléctricamente
en el rotor y lo que ocurre
eléctricamente en el estator para el
modelo tanto en estrellas como en delta
lo que ocurre en el rotor
para el generador en estrella nosotros
tenemos el circuito de campo que
corresponde a una fuente de corriente
continua y una impedancia que representa
el paso de la corriente de campo a
través de los polos magnéticos que se
ubican en el rotor y en el caso del
estado
vemos que es tenemos tres de van a dos
idénticos donde se induce una tensión y
en cada devanado de bornia borne tiene
una resistencia
correspondiente al material con el cual
ha sido fabricado por x la longitud y
dividido entre la sección
y este la redactan cya sincrónica que
representa la combinación de los campos
magnéticos que hablamos en una parte
anterior y ella está conectada en
estrella unidos uniendo cada una de las
fases a través de un punto común que
sería el neutro
el voltaje nominal o el voltaje que
indica los fabricantes el voltaje que se
puede percibir que se percibirá en
condiciones de operación en los
terminales o en los bornes de la máquina
entonces la ecuación característica para
determinar en este generador que sería
un modelo por fases es decir como ocurre
la transferencia o cómo se representa
este esta fase para una máquina
un generador síncrono él estaría dado
como por una suma dada por la ley de
kedzo algebraica de tensiones hasta el
los términos desde el neutro hasta los
terminales y estaría dada por una
tensión inducida se me olvidó poner las
polaridades como aporta hacia la salida
de la máquina entregaría energía
eléctrica
aquí la polaridad sería más o menos y
aquí sería mismas menos más menos porque
son este digamos movimientos pasivos que
corresponden a perder a internet máquina
entonces la tensión inducida sería igual
a la resistencia de armadura o de la
resistencia y el inducido más las restas
asincrónicas multiplicadas por la
corriente que éste circula a través d
el devanado del estado más la atención
en terminales pero como esta es una
atención de línea recuerde y esto es un
modelo por fácil tenemos que llevar esa
tensión atención de casa y con esto
tendríamos la ecuación característica
para el generador en estrella recordando
que siempre en estrella el voltaje de
línea
el voltaje de iu que sería igual al
voltaje en terminales y sería igual a la
raíz de tres veces el voltaje de fase
con 30 grados
si el voltaje de pase está en 0 grados y
que la corriente de línea es igual a la
corriente de fase iii en este caso sería
la corriente de armadura
si el generador está conectado en
triángulo entonces el circuito
equivalente tiene las mismas dos
secciones lo que representa lo que
ocurre en el rotor que es idénticamente
tanto si está intenta como también que
si tuvieran estrella y lo que ocurre en
él
en el estator es que ellos se conectan
en distinta manera ya sabemos cómo sería
la conexión en el triángulo
y en este caso nosotros sabemos que en
un triángulo las tensiones de fase de
líneas son iguales mientras que las
tensiones de fase de líneas serían
distintas pero como esta máquina está
diseñada para tener rebanados idénticos
estas corrientes de fases que sería la
corriente de armadura porque es la que
pasa directamente por el devanado
o la armadura serían corrientes de fase
y la corriente de línea que es la que
entrega la máquina hacia el exterior
sería más bien una corriente que estaría
dada como raíz de tres veces la
corriente de fase que es la corriente de
armadura con una corrección de 30 grados
como yo
y la atención inducida estaría dada
igual que en el caso anterior por la
sería igual a la resistencia de armadura
más la red estancia sincrónica
multiplicada por la corriente que
circula por aquí
eso sería este igual a la el voltaje en
los terminales
mejor dicho la tensión inducida menos la
resistencia de armadura más la red
estancia sincrónica multiplicada por la
corriente armadura sería igual a el
voltaje los terminales entonces
despejando de esta ecuación con ley de
ketchup tenemos que esto donde sabemos
que como la atención de línea y la
atención de fase en delta son iguales y
en este caso es la atención en
terminales entonces la ecuación no se
corrige con los con raíz de tres porque
es extingue siendo tensión de fuerza
ahora bien los parámetros básicos que
hay que calcular son la resistencia de
armadura y la constancia sincrónica solo
ellos porque porque sabemos que la
máquina cg se diseña con devanado
idénticos por lo cual esa resistencia y
piensa la resistencia de synchronica son
parámetros idénticos para los tres de
verdad
como podemos determinar esos parámetros
bueno
primero que nada hacemos voy a presentar
el ensayo de vacío con el ensayo de
vacío se realiza igual que en el caso de
otras máquinas eléctricas y se realiza
con y llevando la máquina en condiciones
nominales manteniendo la salida en
circuito abierto en este caso
el generador síncrono consiste en el
caso de género sin crono consistiría en
llevar todo lo que está
digamos
principio de funcionamiento que
corresponde a los pasos 1 y el paso 2
que es llevar a velocidad sincrónica
nominal y activa el circuito de campo
manteniendo los terminales manteniendo
los terminales en el circuito abierto
entonces
[Música]
que medimos en este ensayo bueno medimos
la corriente de campo versus la
corriente perdón la atención en
terminales ok entonces si el generador
es en estrella nosotros sabemos que para
esta condición donde no hay carga
conectada en los terminales la corriente
de armadura es igual a cero
si la correa interna durante toda la
cavidad de tensión que se da por los
parámetros del circuito equivalente
sería cero por lo tanto la atención
inducida o lo que pudiera yo medir en
los terminales si conecta un voltímetro
sería red directamente este la atención
inducida ahora yo puedo medir con un
voltímetro la atención en los terminales
la atención inducida realmente sería
el voltaje en los terminales entre reyes
de 3
para un generador en estrella conociendo
que la corriente de armadura es igual a
cero
en el caso del generador un triángulo
sabemos que si ocurre lo mismo la
corriente de armadura que va a ser en
este caso la corriente de línea y en
condición de fase en la corriente
armadora sería igual a cero por lo tanto
la lo que ocurre en el devanado del
estado es igual a cero
y por lo tanto la atención inducida que
se reflejaría es directamente la
atención en terminales
que se obtiene se obtiene la curva
característica del circuito abierto o la
curva de magnetización que es la curva
que indique en el principio de
funcionamiento que tenía un crecimiento
lineal y luego una
la forma en la que satura este donde por
más corriente de campo que ingrese al
el circuito electroimán la corriente la
atención ya crece en forma línea hasta
un punto donde ya no va a crecer en
forma lineal sino que va a tender a
aplanarse debido a la saturación del
núcleo
entonces en qué consiste recapitulando
consiste en llevar el generador sin
carga hasta su velocidad nominal
sincrónica manteniendo la constante se
aplica la corriente de campo y se
observa que la atención y cómo es el
comportamiento de la atención inducida
en esta condición sabemos que la
corriente de armadura igual a 0 se mide
el voltaje en los terminales en la
corriente de campo y se construye la
corriente de magnetización
ahora bien el ensayo de cortocircuito
consiste en cómo en el caso del
transformador para las máquinas
eléctricas consiste en llevar a
condiciones nominales manteniendo los
terminales en cortocircuito
entonces
para el caso del generador en estrella
el modelo por fases sería si yo llevo el
voltaje en terminales lo pongo en
cortocircuito quiero decir que el
voltaje de terminales lo lleve a cero
y en el caso del generador en estrella
entonces de la ecuación característica
me diría que se votara en terminarlo
igual a cero la atención inducida dada
va a ser igual a la resistencia armadura
por más la red estancias y crónica esté
multiplicada por la corriente de
armadura y reconociendo que esto que
está aquí sería llamado podríamos llamar
como impedancia sincrónica entonces la
atención inducida sería la intensa
sincrónica multiplicada por la corriente
armadura dado esto nosotros podemos
calcular la impedancia sincrónica si
sabemos cuál es la tensión inducida a
corriente de una corriente armadora
determinada
sabiendo en el caso del modelo en
estrella que la corriente de línea es
igual a la corriente de fase que es
igual a la corriente
si el generador estuviera en triángulo
ocurre lo mismo y podemos determinar la
impedancia sincrónica de igual manera ok
de la misma forma como está indicado
aquí son los que sabemos que la
corriente de armadura es una corriente
de fase iii que lo que pudiéramos medir
en un generador en un triángulo es la
corriente de línea entonces que estar
pendiente de que la corriente de
armadura sería esa corriente de línea
dividida entre raíz de 3 y corregida en
30 grados que se obtiene en el ensayo de
cortocircuito la corrí en la curva
característica de corto con la curva
característica del puerto circuito que
que mide corriente de campo con una
perímetro aquí puedo medir la corriente
de campo contra la corriente de armadora
poniendo un amperímetro también aquí en
este punto donde
y entonces yo puedo obtener una
corriente que va a tener esta forma
lineal y
con esto y con el ensayo de vacío puedo
determinar la corriente pero los
parámetros del circuito equivalente
para recapitular diría que en qué
consiste el ensayo de cortocircuito
consiste en llevar el generador de un
cortocircuito hasta su velocidad
sincrónica nominal manteniendo la
constante se aplica una corriente de
campo no de corriente de excitación y se
observa cómo se comporta la corriente de
armadura
en esta condición el voltaje en
terminales que se queme dormido la
corriente de línea
de la máquina y mido la corriente de acá
que se obtiene la curva característica
de cortocircuito y puedo obtener la
impedancia sincrónica
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