3.2 Exitación de Generadores
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12/04/2015
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En un generador, el voltaje generado depende de la magnitud del flujo magntico y de la velocidad de la mquina motriz.
E = KXX
E = Kxxn
Para controlar el valor del voltaje se debe intervenir sobre la magnitud del campo magntico.
No se puede variar la velocidad porque se cambiara tambin la frecuencia y esto no es deseable para un buen servicio elctrico
Para cambiar el campo magntico se requiere producirlo utilizando corriente continua que se pueda variar
E = Kxxn
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En el caso del generador de una central, debido a su gran potencia, un banco de bateras no es la solucin
Se requiere de una fuente que genere corriente contina (o alterna para rectificarla) que se conoce como
mquina excitatriz
Para un gran generador se requiere entre 2 a 3.5 KW de corriente continua por MW de generacin. Lo que significa que de entre el 0.2% al 0.35 % de la potencia que se genera se requiere para la creacin del campo magntico de excitacin.
POTENCIA REQUERIDA PARA LA EXCITACIN
Por ejemplo: Si un generador del Paute de 100 Mw requiere el 0.3% para le excitacin, estamos hablando de 300 KW en corriente continua. Si el voltaje de excitacin es de 500 voltios los amperios de continua necesarios son 300000/500
600 amperios
DE DNDE OBTEMOS LA CORRIENTE CONTINUA PARA ALIMENTAR LAS BARRAS?
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La corriente continua para la excitacin se la puede obtener de
Un generador de continua
Un generador de alterna con rectificacin
Un sistema autoexitado que toma energa del mismo generador, la rectifica y la usa como corriente de excitacin
Tipos de sistemas de excitacin
En base a la fuente que suministra la potencia de
excitacin se clasifican en:
Sistema de excitacin rotativo de corriente continua
Sistema de excitacin rotativo de corriente alterna con rectificacin
Rectificacin rotativa con anillos rozantes Rectificacin estacionaria sin anillos rozantes
Sistema de excitacin estticos
Sistema de excitacin rotativo de corriente continua
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Debido a la gran potencia requerida para la excitacin se utiliza dos generadores de continua:
Vlido tambin para excitatrices de corriente alterna
Sistema de excitacin rotativo de corriente alterna, con
rectificacin (1)
Excitatriz AC con rectificacin, que requiere anillos rozantes para
ingresar al campo del generador principal
Diagrama unifilar de un sistema de excitacin rotativo
de corriente alterna, con rectificacin
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Sistema de excitacin rotativo de corriente alterna, sin
escobillas (brush lees) 1
Sistema de excitacin rotativo de corriente alterna, sin
escobillas (brush lees) 2
Sistemas de excitacin estticos
La potencia de excitacin se suministra desde
los terminales del generador a travs de un
transformador y se la convierte en DC
utilizando un rectificador controlado
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Diagrama unifilar de un sistemas de excitacin esttico
El sistema de excitacin de un generador
sirve para:
El control del voltaje generado
El control de la potencia reactiva
Proteccin, cuando se sobrepasan lmites de funcionamiento, como prdida de
excitacin.