Generador sincrono autoexcitado
Lec-16 Modelización de sistemas de excitación-Parte-1
Contenidos
- Lec-16 Modelización de sistemas de excitación-Parte-1
- ¿Cómo funciona un generador autoexcitante?
- ¿Cómo se excita un generador síncrono?
- ¿Qué es un generador de corriente alterna autoexcitado?
- SEM13 Generador de inducción aislado o autoexcitado
- Generador autoexcitado | Tipos de máquinas de CC | Lec-25
- Generador de inducción trifásico autoexcitado
Los sistemas de excitación pueden definirse como el sistema que proporciona corriente de campo al devanado del rotor de un generador. Los sistemas de excitación bien diseñados proporcionan fiabilidad de funcionamiento, estabilidad y rápida respuesta transitoria.
Cada método tiene sus propias ventajas. Todos los métodos utilizan un regulador automático de tensión (AVR) para suministrar corriente continua al estator de la excitatriz. La salida de CA del rotor excitador se rectifica en una entrada de CC para el rotor del generador principal. Los sistemas más avanzados utilizan una entrada adicional al AVR. Este artículo explora la construcción, función y aplicación de cada método e incluye diagramas e ilustraciones para cada uno de ellos.
La construcción del regulador varía en función de la excitación utilizada. Todos reciben la entrada del estator del generador cuando éste gira. Los AVR con capacidad de recibir una segunda entrada para reducir o eliminar los armónicos internos causados por las señales de realimentación de la carga se utilizan para aplicaciones de carga no lineal. Los dos tipos más utilizados son:
El método shunt se caracteriza por un diseño sencillo y rentable para suministrar potencia de entrada al regulador. Este método no requiere componentes adicionales ni cableado. Cuando surgen problemas, la localización de averías se simplifica con menos componentes y cableado que validar.
¿Cómo funciona un generador autoexcitante?
Derivación o autoexcitación
Al girar el generador, el estátor suministra tensión de entrada al regulador. Además, el regulador dispone de sensores que controlan la salida del estátor. El regulador alimenta el excitador y se rectifica a corriente continua. La corriente se induce en el estátor para la salida de carga.
¿Cómo se excita un generador síncrono?
Para excitar el devanado de campo del rotor de la máquina síncrona se necesita corriente continua. La corriente continua se suministra al campo del rotor de la pequeña máquina mediante un generador de CC llamado excitador. Un pequeño generador de CC llamado Generador Piloto suministra la corriente al Excitador.
¿Qué es un generador de corriente alterna autoexcitado?
Los generadores de inducción autoexcitados son adecuados para la conversión de energía eólica, en la que la velocidad del viento cambia continuamente de forma que la potencia de tensión variable y frecuencia variable se convierte en potencia de tensión constante y frecuencia constante mediante electrónica de potencia.
SEM13 Generador de inducción aislado o autoexcitado
La palabra excitación significa la producción de flujo mediante el paso de corriente en el devanado de campo. La disposición o el sistema utilizado para la excitación de la máquina síncrona se conoce como Sistema de Excitación. Para excitar el devanado de campo del rotor de la máquina síncrona, se requiere corriente continua. La corriente continua se suministra al campo del rotor de la pequeña máquina mediante un generador de CC llamado excitador. Un pequeño generador de CC llamado Generador Piloto suministra la corriente al Excitador.
El excitador y el excitador piloto están montados en el eje principal del generador síncrono o motor. La salida de CC del excitador principal se suministra al devanado de campo de la máquina síncrona a través de escobillas y anillos colectores. El excitador piloto se excluye en las máquinas más pequeñas.
En las máquinas de tamaño medio, se utilizan excitadores de CA en lugar de excitadores de CC. Los excitadores de CA son generadores de CA trifásicos. La salida de un excitador de CA se rectifica y se suministra a través de las escobillas y los anillos rozantes al devanado del rotor de la máquina síncrona.
Generador autoexcitado | Tipos de máquinas de CC | Lec-25
Los sistemas de excitación pueden definirse como el sistema que proporciona corriente de campo al devanado del rotor de un generador. Los sistemas de excitación bien diseñados proporcionan fiabilidad de funcionamiento, estabilidad y una rápida respuesta transitoria.
Cada método tiene sus propias ventajas. Todos los métodos utilizan un regulador automático de tensión (AVR) para suministrar corriente continua al estator de la excitatriz. La salida de CA del rotor excitador se rectifica en una entrada de CC para el rotor del generador principal. Los sistemas más avanzados utilizan una entrada adicional al AVR. Este artículo explora la construcción, función y aplicación de cada método e incluye diagramas e ilustraciones para cada uno de ellos.
La construcción del regulador varía en función de la excitación utilizada. Todos reciben la entrada del estator del generador cuando éste gira. Los AVR con capacidad de recibir una segunda entrada para reducir o eliminar los armónicos internos causados por las señales de realimentación de la carga se utilizan para aplicaciones de carga no lineal. Los dos tipos más utilizados son:
El método shunt se caracteriza por un diseño sencillo y rentable para suministrar potencia de entrada al regulador. Este método no requiere componentes adicionales ni cableado. Cuando surgen problemas, la localización de averías se simplifica con menos componentes y cableado que validar.
Generador de inducción trifásico autoexcitado
Los sistemas eléctricos de pequeña escala favorecen la instalación de generadores síncronos autoexcitados debido a su sencilla construcción. En la bibliografía se han descrito muchas configuraciones, pero siempre se han planteado dos problemas: la regulación de la tensión (VR) y la distorsión armónica total (THD) de la tensión de salida. Este trabajo presenta una investigación experimental para mejorar el rendimiento del generador síncrono monofásico autoexcitado (SPSESG) en términos de VR y THD. La modificación aplicada es la implementación de devanados de estator distribuidos sinusoidalmente, lo que implica un número diferente de vueltas en cada ranura. Se rebobinó una máquina síncrona monofásica típica de laboratorio con el número adecuado de espiras en cada ranura y, a continuación, se probó contra cargas resistivas, resistivas-inductivas, resistivas-capacitivas y dinámicas (motor de inducción). Los resultados experimentales demostraron que el rendimiento del generador modificado ha mejorado significativamente en términos de VR y THD. El peor VR se registró en el caso de la carga dinámica y fue del 6,5%. Mientras que la THD más alta fue del 4,5%, en vacío. Estas cifras son mucho mejores que las de otras configuraciones recogidas en la bibliografía.