MÁquinas2
- 1. MÁQUINAS ELECTRICAS II http://www.espol.edu.ec/ PROFESOR: Ing. Bermúdez TEMA: Resumen de las clases de la semana del 21-01-2008 al 26-01-2008..
- 2. ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LA MAQUINA SINCRONICA Estator : Núcleo Magnético (igual al de la máquina de inducción): Está conformado por chapas magnéticas delgadas aisladas. Atenúa el efecto de las corrientes de Eddy. Está ranurado internamente, las formas de las ranuras son diferentes, pueden ser circulares, semicirculares, rectangulares, trapezoidales, y las hay de una sola pieza y de varias piezas. Circula el flujo. En las ranuras van alojados los devanados (3 ) por los que circula corriente. Habrá 120º de separación entre fases. Existen devanados tipo: Imbricado y Ondulado, que pueden estar conectados en o en Y, y restriccionan terceras armónicas y sus múltiplos. Carcasa y sus tapas. Entrehierro : Debe tener las dimensiones necesarias para que el rotor gire libremente y mantener la corriente de excitación en el valor conveniente para que no existan problemas.
- 3. ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LA MAQUINA SINCRONICA Rotor : Rotor Cilíndrico: Núcleo Magnético (chapas magnéticas cilíndricas, delgas aisladas ranuradas externamente); las formas de las ranuras son diferentes: circulares, semicirculares, rectangulares, trapezoidales, y pueden ser de una sola pieza o de varias piezas. En las ranuras van alojados los devanados; en la parte interna las chapas tienen un orificio para permitir el paso del eje. El devanado es muy similar al devanado 1 . Debe haber 2 anillos deslizantes y 2 escobillas. Los anillos deslizantes (Cu) deben estar aislados del eje y aislados entre sí. Rotor de Polos Salientes: Tiene forma diferente: Chapas magnéticas aisladas. Su forma es para poder alojar los devanados concentrados alimentados con c.c. Debe haber 2 anillos deslizantes y 2 escobillas. Eje Sistemas de refrigeración (enfriamiento por hidrógeno o cualquier elemento refrigerante; no se usan ventiladores).
- 4. CONSIDERACIONES GENERALES DE LA MAQUINA SINCRONICA Característica de vacío: La máquina sincrónica es un caso especial del motor de inducción de doble alimentación, en el que solo hay 2 velocidades en las cuales se tiene par motor uniforme: f1 frecuencia estator f2 frecuencia en el rotor La diferencia entre la máquina sincrónica y la de doble alimentación es que el rotor de la primera está conectado a una fuente DC, con lo que f2=0 y la ecuación anterior se convierte en: Esta es la velocidad síncrona de la máquina y es a la única que se produce par motor uniforme.
- 7. Reactancia de flujo principal De la ecuación de la velocidad del rotor enunciada antes, p es el número de polos del rotor y f1 la frecuencia del estator, como se debe tener igual número de polos en el estator se obtiene que la velocidad de la fmm del estator gira a la misma velocidad que el rotor, cumpliéndose la condición para par motor uniforme. De esta manera el flujo principal producido por la fmm del estator, que gira a velocidad sincrónica con respecto al estator, y la fmm del rotor, a velocidad cero con respecto al rotor, induce fem solo en el estator, mientras que en el rotor el arrollamiento aparece abierto. Dando como resultado el mismo circuito equivalente de la máquina de inducción con s = 0. En la máquina sincrónica definimos a ra como la resistencia de armadura y a xl como al flujo de dispersión de la armadura. Los símbolos equivalentes de la máquina de inducción son r1 y x1.
- 8. Efecto de la saturación Cuando la máquina no está saturada funciona en la línea del entrehierro, cuando está saturada no existe linealidad entre el flujo y la fmm. Considerando primero el caso saturado, existen dos métodos de aproximación: a. Cada fmm se considera separadamente.- Hay tantos flujos como fmms haya y tantas fems como flujos haya. La femm resultante es la suma geométrica de la fem inducida. b. La fmm resultante se determina por la suma geométrica de las fmms individuales.- Se determina el flujo producido por la fmm resultante y después la fem inducida por el flujo.
- 9. DIAGRAMA FASORIAL DEL GENERADOR Y DEL MOTOR CON ROTOR CILINDRICO
- 14. Observaciones : Mf se dibuja 90 delante de Ef o de –Ef ya que lo está produciendo y f se dibuja en fase con Mf. V se atrasa de Ef en un generador. V se adelanta de –Ef en un motor. Ia atrasada se opone a la fmm de campo (rotor) en un generador y sostiene a la fmm de campo en motor. Ia adelantada sostiene a la fmm de campo en un generador y se opone a la fmm de campo en el motor. El ángulo (90 - ) es el ángulo entre los ejes de los polos del rotor y del estator. El ángulo es la variable básica del motor síncrono y el que determina la magnitud del par motor.
- 24. TEORIA DE LAS DOS REACCIONES El ángulo entre Ma y el eje directo es de 90 - siendo es el ángulo entre Ef e Ia. Cuando es igual a 90 la amplitud de Ma coincide con el eje directo y tiene una trayectoria de reluctancia mínima. Cuando es igual a 0 la amplitud de Ma coincide con el eje en cuadratura y la trayectoria tiene reluctancia máxima. Para determinar el efecto de la fmm de armadura entre estas dos posiciones se usa la teoría de las dos racciones. Esta teoría consiste en sustituir la fmm senoidal de armadura, de amplitud Ma, por dos fmm senoidales, una coincide con el eje directo, con amplitud Ma Sen y otra que coincide con el eje en cuadratura de amplitud Ma Cos .