generador
sincrono
El generador síncrono es un tipo de máquina eléctrica rotativa capaz de
transformar energía mecánica (en forma de rotación) en energía eléctrica. Su principio de funcionamiento consiste en la excitación de flujo
en el rotor.
El generador síncrono está compuesto principalmente de una parte
móvil o rotor y de una parte fija o estator.
El rotor gira recibiendo un empuje externo desde
(normalmente) una turbina. Este rotor tiene acoplada una fuente de
'corriente continua' de excitación independiente variable que genera
un flujo constante, pero que al estar acoplado al rotor, crea un campo
magnético giratorio que genera un sistema trifásico de fuerzas electromotrices
en los devanados estatóricos.
Es capaz de convertir energía mecánica en eléctrica cuando opera como generador y energía
eléctrica en mecánica cuando operada como
motor.
Los GS funcionan bajo el principio de que en un conductor sometido a un campo magnético variable crea
unatensión eléctrica inducida cuya polaridad depende del
sentido del campo y su valor del flujo que lo atraviesa. La razón por la
que se llama generador síncrono es la igualdad entre la frecuencia eléctrica como la frecuencia angular es
decir el generador girara a la velocidad del
campo magnético a esta igualdad de frecuencias se le denomina sincronismo.
Esta máquina funciona alimentando al rotor o circuito de campo por medio de Una
batería es decir por este devanado fluirá CC. Mientras
q en el estator o circuito de armadura la corriente es alterna CA.
PRINCIPIO DE
FUNCIONAMIENTO
El principio de funcionamiento de un G.S se basa en la ley de Faraday. Para crear tensión inducida en el circuito de armadura
(estator), debemos crear un campo magnético en el
rotor o circuito de campo, esto lo lograremos alimentado el rotor con una
batería, este campo magnético inducirá una tensión en el devanado de armadura
por lo que tendremos una corriente alterna fluyendo a través de el.
La emisión termoiónica de electrones se produce por el aumento en la resistencia y en la
densidad de corriente en la superficie de los contactos, al momento de
producirse la apertura. De igual forma, el alto gradiente de potencial
existente entre los contactos durante los primeros instantes del proceso de apertura, origina un proceso
de emisión de electrones por efecto de campo eléctrico. Estos electrones
altamente energéticos chocan con las moléculas del medio, produciendo una reacción química
endotérmica o exotérmica. La energía calórica desarrollada durante el arco es
altamente destructiva y puede calcularse por medio de la ecuación (1.1).
(1.1)
Donde:
W e : Energía liberada por el arco, durante el tiempo t.
I (t) : Valor instantáneo de la corriente en función de t.
e b(t) : Caída de tensión a través del arco en función de t.
t : Tiempo de duración del arco.
Formas de Extinguir el Arco
En los interruptores de potencia una de las formas de extinguir el arco,
esaumentando la resistencia
que ofrece el medio a la circulación de corriente.
La resistencia del arco puede aumentarse enfriando el arco,
o bien alargándolo, o dividiéndolo. El inconveniente de este último método, es
que la energía que debe ser disipada es alta, razón por la cual su uso se
limita a aplicaciones en baja y media tensión tanto en corriente alterna como en continua.
CLASIFICACION DE LOS INTERRUPTORES DE ALTA TENSIÓN Y SUS COMPONENTES.
Los Interruptores existentes hoy en día se clasifican en dos grandes grupos,
denominados tipos con aceite y tipos sin aceite.
Se consideran como
interruptores de alta tensión los que se utilizan en circuitos con tensiones
por encima de los I 000 V hasta la máxima tensión en sistemas de corriente
alterna.
Aunque el interruptor de aceite es aún el más empleado para servicio exterior,
entre 34,5 y 230 KV, existe una tendencia hacia los tipos sin aceite (que
emplean aire comprimido y hexaFluoruro de azufre gaseoso a presión) para
servicio exterior y para las tensiones citadas. Para
345,500 y 735 KV, el interruptor de aceite resulta antieconómico y sólo existen
tipos sin aceite.
Para servicio interior, en las nuevas
instalaciones, únicamente se usan interruptores sin aceite. También existen
interruptores con aceite para servicio interior, pero normalmente sólo se
utilizan cuando son necesarios por adaptarse a una instalación existente. Los
interruptores sin aceite de servicio interior utilizados en Estados Unidos son
principalmente del
tipo de soplado magnético en aire yde aire comprimido, El principio de
interrupción en el vacio es de esperar que se aplique a los interruptores en un
futuro próximo. Para tensiones entre 2,5 y 34,5 KV, diversos interruptores para
interior del
tipo de soplado magnético en aire y de aire comprimido han sido instalados en
el exterior, dentro de casetas metálicas adecuadas; este sistema ha resultado
económico y práctico.
Las principales razones de la preferencia de los interruptores sin aceite son:
(a) alta eliminación del riesgo de incendio; (b) la eliminación del manejo de
cantidades importantes de aceite; (c) menor tiempo de mantenimiento de los
contactos y de indisponibilidad del interruptor; (d) mayor limpieza; (f)
mayores velocidades de maniobra.
Interruptores en baño de aceite
Los interruptores de aceite se construyen según dos tipos generales: con cuba sin tensión y con cuba con tensión. El primer tipo se
construye para todas las tensiones y capacidades de interrupción, tanto para
servicio interior como intemperie, mientras que el segundo se halla
restringido, generalmente, a tensiones de 14400 V e inferiores, aunque se han
construido también para tensiones de hasta 34500 V.
Un Interruptor con cuba sin tensión se compone de un depósito de acero lleno
parcialmente de aceite, a través de cuya lapa pasan los manguitos aisladores o
atravesadores de porcelana u otro material aislante. Los contactos, situados en
el extremo inferior de los atravesadores, se pontean mediante una cruceta
conductora que se desplaza mediante una barr
