IMPORTANCIA DE LOS GENERADORES.

La importancia de los generadores:

En muchos momentos de la vida diaria estamos en contacto con linternas, en-cendidos de carros, radiosportátiles etc, los cuales utilizan baterías como fuente de Electricidad. Para estos aparatos la energía tomadade la batería es relativa, por lo cual, la bateria nos suministra corriente durante un periodo re-lativamente largode tiempo sin necesidad. de cargarla. Las baterías trabajan en buenas condiciones cuando alimentan adispositivos que consumen poca potencia.

La mayor parte de los equipos electricos requieren de grandes cantidades de corriente y de tensiones altas parapoder funcionar. Por ejemplo, las luces e-lectricas y los motores, requieren tensiones e intensidades decorriente mayores que las que puede suministrar una batería común para su normal funcionamiento.

Por esto se requieren fuentes de electricidad que no sean baterías para abastecer grandes cantidades decorriente. Estas grandes cantidades de corriente las sumininistran mas máquinas electricas rotativas quereciben el nombre de generadores dinamoelectricos". Los generadores dinamoelectricos pueden suminustrarcorriente continua y alterna indistintamente. El generador puede diseñarse para altas o bajas corrientes.

Si faltara la energia eléctrica que producen los generadores, el mundo ac-tual quedaría prácticamenteparalizado. Si miramos a nuestro alrededor nos dare-mos cuenta de la importancía. de la corriente eléctricaque producen los generado-res. en nuestro mundo moderno, el sistema de alumbrado, nuestras fábricas y todanuestra vida industrial está accionada por la corriente electrica que producen los generadores. Los generadoresson tan importantes en la vida moderna, como el corazón en la vida de nuestro organismo.

EL GENERADOR ELEMENTAL

Generadores practicos:

Sabemos que se puede producir electricidad haciendo que un conductor atraviese un campo magnetico. Estees el principio de producción de corriente de cualquier generador dinamo − eléctrico, desde el mas pequeñohasta los gigantescos que producen miles de kilovatios de potencia. Con el fin de comprender mejor elfuncionamiento de los generadores practicos, examinemos un generador elemental compuesto por unconductor y un campo magnetico para observar como puede producir electricidad aprovechable. Una vezconocido el funcionamiento de la maquina dinamo − electrica elemental, no habra dificultad en apreciar comose convierte a la misma en un generador practico.

Construcción del Generador elemental:

El generador elemental está constituído por una espira de alambre colocada de manera que pueda girar dentrode un campo magnético fijo y que produzca una tensión inducida en la espira. Para conectar la espira alcircuito exterior y aprovechar la f.e.m. inducida se utilizan contactos desli-zantes.

Las piezas polares son los polos norte y sur del imán que suministran el campo magnetico. La espira dealambre que gira a través del campo magnético se llama inducido o armadura. Los cilindros a los cuales estanconectados los ex-tremos del inducido se denominan "anillos rozantes" o de contacto, los cuales gi-ran a lavez que el inducido. Unas escobillas van rozando los anillos de contacto para recoger la electricidad producidaen la armadura y transportarla al circuito exterior.

Al describir la acción del generador que exponemos en las páginas siguientes, veremos la manera en que la

1

espira va girando a través del campo magnético cuando los costados de la espira atraviesan el campomagnético, generan una fuerza electromotriz inducida que produce un flu,jo de corriente en la espira, en losanillos de contacto, en las escobillas en el instrumento de medición y en la resistencia de carga, todosconectados en serie. La fuerza electromotriz inducida que se produce en Ias espiras, y por lo tanto la corrienteque fluye, dependen de la posición en que se encuentra la espira en relación con el campo magnético. Ahoraanalizaremos la acción de la espira a medida que gira a través del campo.

Funcionamiento del generador elemental:

Vamos a imaginarnos que la espira que forma el inducido esta girando en el mismo sentido de las agujas de unreloj que su posición inicial es A (cero grados), la. espira es per-pendicular al campo magnético y losconductores negro y blanco de la espira. que forman el inducido, se desplazan paralelamente al campo. Almoverse el conductor paralelamente al campo magnético no corta líneas de fuerza y por lo tanto no se puedegenerar en él ninguna fuerza electromotriz. esto rige para los conductores de la espira en el instante en quepasan por la posición A, no se genera en ellos fuerza electromotriz y, por lo tanto, no existe fujo de corrienteen el circuito. El instrumento indica cero.

A medida que la espira va pasando de la posición A a la posición A, los conductores atraviesan cada vez máslineas de fuerza hasta que, cuando es-tan a noventa grados (posición B), cortan la máxima cantidad de líneasde fuerza. En otras palabras, entre cero y 90 Grados la fuerza electromctriz inducida en los conductores vaaumentando de cero a un valor máximo. observaremos que de cero a 90 grados el conductor negro corta alcampo hacia abajo, mientras que al mismo tiem-po el conductor blanco corta al campo hacia arriba. La.sfuerzas electromotrices induicídas en los dos conductores están en serie, por lo tanto se suman, por lo cual elvoltaje resultante en las escobillas (tensión en bornes) es la suma de dos fuerzas electromotrices inducidas,puesto que los voltajes inducidos son iguales entre sí. La intensidad del circuito varía de la misma manera quela fuerza electromotriz inducida y es nula a cero grados y llega a un máximo de 90 grados. La aguja delinstrumento se va desviando cada vez más a la derecha entre las posiciones A y B, indicando que la corrientede la carga, está circulando en esa dirección. El sentido del flujo de corriente y la polaridad de la fuerzaelectromotriz inducida dependen del sentido de giro del inducido.

A medida que la espira va girando desde la posición B (90 grados) hasta laposición C (180 grados), los conductores que están atravesando una cantidad máxima de líneas de fuerza en laposición B, van atravesando menos lineas hasta que, cuando llegan a la posición C, se desplazanparalelamente al campo magnético y ya no cortan lineas de fuerza. Por lo tanto, la fuerza electromotrizinducida iradisminuyendo de 90 a 180 grados de la misma manera que aumentaba de cero a90 grados. El flujo de corriente seguirá. de la misma manera las variaciones de tención.

De cero a 180 grados los conductores han venido desplazándose en el mismo sentido a través del campomagnético, por lo tanto, la polaridad de la fuerza electromotriz inducída no ha variado. Ahora bien, cuando laespira comienza a gírar más allá de 180 grados para volver a la posición A, el sentido del movi-mientotransversal de los conductores en el campo magnético se invierten. ahora el conductor negro sube dentro delcampo magnético y el conductor blanco descien-de. En consecuencia, la polaridad de la fuerza electromotrizinducida y el flujo se invierten. Desde lás posiciones C y D hasta la posicion A, el flujo de co-rriente tendrá unsentido opuesto al que tiene entre las posiciones A y C. La tensión en el generador será la misma que de A aC, pero la polaridad será inversa.-

Regla de la mano izquierda:

Hemos visto como se produce la fuerza electromotriz en el generador elemen-tal.

Para recordar el sentido de la fuerza electromotríz inducida en un conductor que se desplaza a través el campo

2

magnético, existe un método que se denomina "regla de la mano izquierda para eneradores". Esta dice: sicolocamos el dedo pulgar y los dedos índice y medio de la mano izquierda en ángulo recto entre sí, apuntandocon el dedo índice el sentido del flujo magnético y con el dedo pulgar el sentido en que se desplaza elconductor, el dedo medio indicará el sentido de la fuerza electromotriz inducida.

Salida del Generador elemental:

Examínemos con mayor detenimiento la onda de salida del generador elemental, la tensión de corrientecontínua, puede presentarse como una línea recta cuya distancia por encima de la linea de referencia "cero"depende de su valor.

El voltaje generado, no es tensión contínua, puesto que el de tensión con-tínua es un voltaje que mantiene lamisma polaridad en todo momento. El voltaje generado se llama "voltaje alterno" porque alternaperiodicamente mas o menos, comúnmente se dice voltaje C.A. El flujo de corriente, puesto que varia almismo tiempo que el voltaje, tambien es alterno. A este flujo de corriente se le deno-mina corriente alterna.La corriente alterna siempre esta asociada con la ten-sión alterna, puesto que la tensión alterna siempreproduce un flujo de corriente alterna.

CONMUTACION

Hemos visto la forma en que el generador elemental produce corriente alter-na. Ahora veremos la forma demodificar la corriente alterna en corriente conti-nua.

Como hemos, visto en el generador elemental la tensión alterna inducida en la espira invierte su polaridadcada vez que pasa de cero a 180 grados. En esos puntos los conductores de la espira invierten el sentido dedesplazamiento a tra-vés del campo magnético. Sabemos que la polaridad de la fuerza electromotriz in-ducidadepende del sentido en que el conductor se mueve a través del campo magné-tico. Si se ivierte el sentido, lapolaridad tambien se invierte. Como la espira sigue girando dentro del campo, sus conductores siempretendrán una fuerza electromotriz inducida alterna en ellos. Por lo tanto, la unica manera de obte-ner corrientecontinua del generador es convertir la corriente alterna producida en corriente contínua. Una de las manerasde hacerlo es con un interruptor co-nectado a la salida del generador. Este interruptor debe estar instalado dema-nera que invierta la polaridad de la tensión de salida en los momentos en que la polaridad de la fuerzaelectromotriz inducida se modifique dentro del generador.

El interruptor tendría que ser accionado a mano cada vez que la polaridad del voltaje se invierte. Si se hicieraesto, el voltaje aplica do a la carga siempre tendría la misma polaridad y el flujo de corriente en la resistenciano cambiaría de sentido, aunque aumentaria y dismïnuiría de valor a medida que girase la espira.

El Colector:

Para convertir el voltaje alterno del generador en voltaje contínuo variable es neresario accionar el interruptordos veces por ciclo. Si el generador estaproduciendo C.A de 60 ciclos por segundo sería necesario mover el interruptor120 veces por segundo para convertir la C.A. en C.C.Sería imposible accionarlo manualmente a tantavelocidad y diseñar un dispositivo mecanico,seria poco practico. Si teóricamente el interruptor sirve parahacer la tarea, será necesario reemplazarlo por algo que produzca la misma acción a gran velocidad.

Los anillos de contacto del generador elemental se pueden modificar de modo que den el mismo resultadopráctico que el interruptor mecanico que hemos mencionado. Para hacerlo, eliminamos uno de los anillos decontacto y el otro lo dividimos en dos a lo largo de su eje. Los extremos de la bobina estan conectados concada una de las dos partes del anillos. Las partes del anillo de contacto están aisladas entre si para evitar elcontacto eléctrico entre ellas, así como con cualquier otra parte de la armadura. Al anillo dividido completo se

3

le conoce con el nombre de colector y su acción de convertir C.A. en C.C. se conoce con el nombre deconmutación. A las partes del colector, se les llama delgas. las escobillas están colocadas frente a frente y lasdelgas del colector están montadas de manera que hacen cortocircuito con las escobillas cuando la espira pasapor los puntos de voltaje cero. Observemos también que a medida que la espira gira, cada uno de losconductores estará. conectado por medio del colector, primero con la escobilla positiva y después con laescobilla negativa.

Cuando la espira de la armadura gira, el colector cambia automáticamente el contacto de cada extremo de laespira de una escobilla a la otra, cada vez que la espira de media revolución. Esta acción es exactamente igualque la del interruptor de inversión.

Conversión de C.A en C.C mediante el colector.

Veamos la acción del colector al convertir C.A. en C.C. la espira está en forma perpendicular al campomagnético y no se produce fuerza electromotriz inducida en los conductores del mismo. Como con-secuencia,no habrá flujo de corriente. Observe que las escobillas están en con-tacto con las dos delgas del colector,haciendo un cortocircuito en la espira. este cortocircuito no crea ningún problema por no haber flujo decorriente. En el momento en que la espira se desplaza levemente de la posicion (cero grados), el cortocircuitodeja de exístir. La escobilla negra esta en contacto con la delga negra mientras que la escobilla blanca está encontacto con la delga blanca.

Cuando la, espira gira en el mismo sentido de las agujas del reloj desde la posición A a la posición B (90grados), la fuerza electromotriz inducida va aumentando desde cero, hasta que en la posición B (90 grados) seencuentra en su punto máximo. Como la intensidad de la corriente varía con la fuerza electromo-triz inducida,el flujo de corriente también será el máximo en los 90 gra-dos. Cuando la espira sigue girando en el sentido delas agu,jas del reloj desde la posición B hasta la posición C, la fuerza electromotriz inducida disminuye has-taque en la posición C (180 grados) vuelve a cero.

Observemos que en la posición C la escobilla sale de la deIga negra y entra en la delga blanca, mientras que almismo tiempo la esco-billa blanca sale le la delga blanca y entra en la delga negra de esta manera la escobillanegra siempre esta en contacto con el conductor de la espira que se desplaza. hacia abajo, y la escobilla blancasiempre esta en contac-to con el conductor que se desplaza hacia arriba. Como el conductor que se muevehacia arriba tiene un flujo de corriente que avanza hacia la escobilla, la esco-billa blanca es el terminalnegativo y la escobilla

negra el terminal positivo.

Mientras sigue girando la espira de la posición C (18O grados) hacia la posicion de (270 grados) para volver ala posíción A (360 ó cero grados) la escobilla negra esta conectada con el conductor blanco que se desplazahacia aba,jo, y la escobilla blanca esta conectada con el conductor negro que se mueve hacia arriba.Comoresultado, desde 180 hasta 360 grados las escobillas reciben un voltaje de la misma polaridad que el que seproducía entre cero y 180 grados.

Mejora de salida de corriente continua

Antes de comenzar a estudiar máquinas dínamo−eléctricas, el único voltaje de C.C. con que estabamosfamiliarizados era el uniforme e invaríable que producian las baterías. Ahora sabemos que la producción decorriente contínua de las maquinas dínamo−eléctricas es muy dispareja, este voltaje contínuo varíaperiódicamente de cero a su valor máximo. Si bien esta tensión pulsatoria es corriente contínua, no tienesuficiente constancia como para hacer funcionar artefactos eléctricos de C.C. Por lo tanto se debe modificar ladínamo elemental de manera que produzca una corriente contínua uniforme esto se logra agrupando masbobinas en el inducido.

4

En la figura 3.5 aparece una dinamo dotada de un inducido de dos bobinas dispuestas en ángulo recto entre sí.Observemos que el colector ha sido fraccio-nado en cuatro delgas iguales, estando las delgas opuestasconectadas con el ex-tremo de una misma bobina. En la posición del grabado, las escobillas hacen con-tactocon la bobina blanca en la cual se produce la tensión máxima porque se esta moviendo en ángulo recto conrespecto al campo. Cuando esta armadura gira en el mismo sentido de las agujas del reloj, la salida de la,bobina blanca co-mienza a declinar. Después de un octavo de revolución (45 grados) las escobillas pasan a lasdelgas negras del colector, cuya bobina está empezando a atravesar el campo. La tensión de salida comienza aaumentar nuevamnente, llega a su valor má-ximo en los 90 grados y luego vuelve a caer a medida que labobina negra encuen-tra menos líneas de fuerza. En los 135 grados se produce nuevamente la conmuta-ción ylas escobillas están otra vez en contacto con la bobina blanca. La onda del voltaje de salida de toda larevolución aparece superpuesta sobre el voltaje único de la bobina. Observemos en la figura 3−5, que la salidanunca desciende más allá, del punto Y. El ascenso y descenso de la tensión queda limitado entre Y y su valormáximo, en vez de cero y maximo. Esta variacion del voltaje de salida de la dínamo de C.C. se llamapulsación de la dínamo. Es evidente que la tensión de salída del inducido de dos bobinas se acerca mucho masa una C.C. constante que la tensión de salida del inducido de una sola bobina. A pesar de que la sa-lida, de Iadínamo de dos bobínas

se aproxima mucho mas a la uniformidad que el inducido de una sola bobina siempre hay demasíadapulsación en la salida como para que esta tensíón pueda ser útil en los equipos eléctricos de C.C. Para que lasalida sea uniforme, se hace el inducido con gran número de delgas. Las bobi-nas estan dispuestas en eIinducido de tal forma que en todo instante hay algunas espiras que atraviesan el campo magnetico en ángulorecto. En consecuencia la salida, tiene una pulsación muy escasa y se le considera constante, suministrandoC.C pura.

Construcción del generador C.C

Hemos visto hasta ahora los fundamentos de acción de la máquina dínamo-eléctrica y la teoría sobre elfuncionamiento de los generadores eléctricos ele-mentales de corriente alterna y contínua. Ahora estamos encondiciones de apren-der sobre dínamos reales y cómo están construídos. Existen varios componentes que sonesenciales en el funcionamiento de una dínamo completa. Una vez que aprendamos a conocer estoscomponentes y nos familiaricemos con su funcionamien-to estos datos nos serán de utilidad para investigar lasdinamos.

Los generadores, sean de C.A. o de C,C, están formados de una parte girato-ria llamada rotor y una parteestatica llamada estator. En La mayoría de las dí-namos de C.C. el bobinado del inducido está, montado en elrotor y las bobinas de campo en el estator. En cambio, en los generadores de C.C ocurre a la inversa, lasbobinas de campo están en el rotor y el bobinado del inducido en el estator.

En los dos casos existe un movimiento relativo entre las bobinas del inducido y del campo, de manera que elbobinado del inducido atraviesa las líneas de fuerza del campo. A raíz de esto se induce una fuerzaelectromotriz en el indu-cido, haciendo que se produzca un flujo de corriente por la carga externa. Dado que ladínamo suministra energia eléctrica a una carga, se debe impartir energía mecánica a la dínamo para que elrotor gire y prodúzca electricidad. La dínamo convierte energía mecánica en energía eléctrica. Por lo tanto,todas las dínamos tienen que tener acopladas máquinas que les suminístren energía mecánica necesa-ria paraque gire el rotor. Esas máquinas se denominan propulsores primarios pueden ser máquinas de vapor, turbinasde vapor, motores etéctricos, motores de explosión, etc.

Ahora entremos en el estudio de la construccíón de una. dínamo de C.C. co-rmín y sus diversos componentes.Si bien la forma en que están construidas varía ampliamente, los componentes básicos y su funcionamientoson siempre los mismos en todos los casos.

Al armar el dinamo, los polos de campos se montan en el estator y se sujetan con pernos sobre la estructura

5

del estator. Luego se mete el inducido entre los polos del campo y se colocan los juegos de escobillas al final.

Carcasa: a la carcasa se le llama a veces bastidor principal. Es el cimïnto de la máquina y sostiene a todos losotros componentes. Ademá.s sirve para completar el camoo magnético entre las piezas polares.

Piezas polares: Las piezas polares están formadas por muchas capas delgadas de hierro o acero, unidas entresí y sujetas por dentro de la carcasa. Estas piezas polares sostienen las bobinas de campo ,y están diseñadaspara producir un campo concentrado. La laminación de los polos se debe a que evitan las corrientes pa-rásitas.

Bobinados de campo: Los bobinados de campo, cuando están montados sobre las pie-zas polares, formanelectroimanes que suministran el campo magnético necesario para el funcionamiento de la dínamo. A losbobinados y piezas polares se les llama a menudo campos. Los bobinados son bobinas de alambre aislado queha sido arrollado de manera que encaje en forma ajustada en las piezas polares. La co-rriente que circula porlas bobinas produce el campo magnético. Las dinamos pue-den tener dos polos o varios pares de polos.Cualquiera que sea el número polos, los alternos siempre tendrán polaridad contraria.

Casquetes: los casquetes están montados en los extremos del bastidor principal y contienen los cojinetes de laarmadura. El casquete posterior suele sostener el cojinete solo mientras el anterior sostiene el juego deescobillas.

Portaescobillas: Este componente consiste en una pieza de material aislante, sostiene las escobillas y susconductores respectivos. Los portaescobillas vienen asegurados con grapas al casquete delantero. En algunasdínamos los portaescobillas pueden hacerce girar alrededor del árbol para su ajuste.

Inducido: Prácticamente en todas las dínamos de C.C. el inducido gira entre los polos del estator. El inducidoestá. formado por el eje, núcleo, bobinas y colector. El núcleo del inducido es laminado y tiene unas ranuraspara alojar las bobinas. El colector esta hecho con trozos de cobre aislado entre sí y con respecto al e,je estostrozos de cobre, llamados delgas, están asegurados con anillos de retención para impedir que patinen debido ala fuerza centrífuga, en los extremos de la delgas hay unas pequeñas ranuras a las cuales se sueldan lasbobinas del inducido. El árbol o eje sostiene el conjunto del inducido y gira apoyado en los cojinetes de loscasquetes

Entre el inducido y Ias piezas polares existe un pequeño espacio llamado entrehierro para evitar el rozamientoentre esas partes durante la rotación el entrehierro siempre es pequeño, para que la fuerza del campo seamáxima.

Escobillas: Las escobillas rozan sobre el colector y transportan la tensión gene-rada a la carga. Las escobillassuelen estar elaboradas de grafito duro y son mantenidas en posición por el portaescobillas. La escobillaspuedan subir y ba-jar dentro de los portaescobillas para seguir las irregulararidades de su superfi-cie delcolector. Un conductor Fleccible llamado chicote conecta las escobilla. con el circuito externo.

Núcleo laminado: Para evitar las corrientes parásitas, los nucleos en los motores están hechos con láminasmetálicas superpuestas.

Núcleo magnetico de un dinamo.

Después de construído el inducido de una dínamo, el número de conductores del mismo no suele variar; sibien puede variarse la velocidad hasta cierto punto, la máquina suele funcionar por lo general a la velocidadaproximada para la cual ha sido proyectada y construída. Por consiguiente, vemos que la regula-ción o lavariación del voltaje durante el funcionamiento de un dínamo dependerá en gran parte de la intensidad delcampo magnético.sera pues, conveniente estudiarcon mas detalle algunos de los factores de los cuales -depende Ia intensidad del campo, así como los métodos por los cuales puede variarse.

6

Todo dínamo, o todo motor, tiene lo que se llama circuito magnético este es el camino seguido por el flujo desus polos magnéticos a través de los mismos polos, en todo dínamo hay tantos cir-cuitos magéticos comopolos tenga el dínamo. esto es, que un dínamo de polos tiene dos circuitos magneticos. Uno de cuatro polostiene cuatro cir-cuitos magnéticos.

Las trayectorias magnéticas tienen que ser contínuas y se cerrarán a través del aire, donde no haya hierro oacero. Sin embargo conviene que el circuito magnetico se componga en la mayor proporcion-de hierro con elfin de reducir la reluctancia del circuito y aumentar la intensidad del campo magnético. Los circuitosmagnéticos de los dínamos comer-ciales se comportan siguiendo una trayectoria de hierro o acero, a no serpor el pequeño intervalo de aire, o entrehierro, que hay entre el nucleo del inducido y los polos magnéticos. Silas revoluciones por minuto del dínamo son constantes, aumentando este entrehierro se debilitara la intensidaddel campo magnético y se reducira en proporciónes al voltaje del dínamo.

Excitación del campo

como ya sabemos el campo magnético de los polos del dínamo es creado por la corriente contínua que circulapor las bobinas que rodean los polos de hierro esta corriente se llama corriente excitatriz. La intensidad delcampo magnético dependerá, del número de vueltas de la bobina inductora y de la inten-sidad de corriente quepase por ella. Por lo cual, controlando la corrirente de excitación por medio de un reóstato, podemos a,justarfácilmente la intensidad del campo magnético y el volta,je del dínamo.

Los dínamos se clasifican de la manera siguiente dinamos con excitación independiente y dínamosautoexcitados, segun la manera como las bobinas inducto-ras obtienen la corriente excitatriz.

Un dínamo con excitación independiente es aquel en que el campo magnetico se produce con una corrienteexcitatriz que procede de otra fuente distin-ta de la de su propio inducido, esta fuente de energia puede ser unabatería de acumuladores o bien otro dínamo pequeño. La corriente alterna no sirve para excitar los polosmagnéticos de un dinamo, ni de un alternador. Por lo cual, los alternadores se excitan casi siempreindependientemente por medio de una corriente obtenida de baterias de acumuladores o de generadores deC.C. (excitatrices). Los dínamos que se emplean en galvanoplastia y en otros trabajos análogos, suelen tenerexcitación independiente las bobinas inductoras están de-vanadas para un voltaje determinado. Este voltajepuede variar entre 6 y 25v para la excitación por medio de batería y entre 110 y 120 voltios cuando laexcitación se hace por medio de otro dinamo.

Un dínamo sencillo de dos polos puede hacerse girar en una u otra dirección, ya que el campo magnético esindependiente de la polaridad del inducido. Sin embargo, la polaridad en las escobillas variará cada vez que seinvierta el sentido de giro del inducido.

Los generadores con excitación serie ya no se emplean en las cen-trales. Se emplearon hace ya algún tiempopara la alimentación de grandes circuitos de lámparas de arco, pero estas lámparas han sido sustituidas porotros tipos más modernos (lámparas de xenón, por ejemplo); en lo que sigue, prescindiremos del estudio deeste tipo de generadores.

Generador con excitación independiente

En este tipo de generador, la tensión en los bornes es casi inde-pendiente de la carga de la máquina y de suvelocidad, ya que la ten-sión se puede regular por medio del reostato de campo aunque, natu-ralmente, dentrode ciertos límites, porque la excitación del campo inductor no puede aumentar más allá de lo que permite lasaturación

En la figura 480 se representa el esquema de conexiones completo de un generador de corriente continua conexcitación independiente; se supone que el sentido de giro de la máquina es a derechas lo que, por otro lado,

7

es el que corresponde a casi todas las máquinas motri-ces. Si hubiere que cambiar el sentido de giro, bastarácon cambiar como ya sabemos, las conexiones del circuito principal.

La instalación de un generador de excitación independiente, com-prende los siguientes elementos (véase lafigura 480):

2 barras generales, una de las cuales se conecta al borne positivo del generador, y la otra al borne negativo.

1 iuterruptor bipolar principal, para abrir y cerrar el circuito, que une los bornes del generador con las barrasgenerales. Se acciona bruscamente y nunca deberá abrirse est.ando la máquina bajo carga máxima, porquepuede producirse un arco peligroso.

2 fusibles generales, que también podrían estar instalados entre las barras generales y el interruptor.

1 arnperímetro para el circuito principal del generador.

I voltímetro para este mismo circuito, que debe montarse tal como está indicado en la figura, es decir en losbornes del inte-rruptor correspondientes al circuito del generador; de esta for-ma, se puede medir la tensión enbornes de éste, auñque el interruptor esté desconectado, cosa muy importante, como ve-remos más adelante.En el circuito del voltímetro es conveniente instalar fusibles para evitar la formación de cortocircuitos en casode un contacto eventual entre los hilos del aparato de medida.

Desarrollo del volta,je en una dínamo

Estos son los elementos montados en el circuito principal del generador. En el circuito de excitación semontan: reostato de campo provisto de dispositivo de cortocircuito para cerrar en cortocircuito el circuito deexcitación antes de inte-rrumpirlo; de esta forma, la extracorriente de ruptura que se forma, se cierra y seextingue sobre el mismo circuito de ex-citación, sin producir efectos perjudiciales.

1 amperímetro para medir la corriente de excitación.

2 interruptores unipolares no automáticos, antes de las barras de excitación, para aislar la máquina de dichasbarras, cuando está en reposo.

En el circuito de excitación no deben iustalarse f usibles porque si, por cualquier causa, se fundiesen, seproduciría una extracorriente de ruptura muy elevada que pondría en peligro la instalación.

En caso de elevadas intensidades, conviene sustituir el interruptor principal y los fusibles por un interruptorautomático de máxima intensidad, que sustituye ventajosamente a dichos elementos, con la ventaja adicionalde reducir la duración de las interrupciones del servicio, ya que resulta mucho más rápido volver a cerrar elinterrup-tor que se ha disparado que sustituir uno o los dos fusibles fundidos.

Para la puesta en rnarcha, antes que nada se excita el generador, para lo cual, se realizarán las siguientesmaniobras:

1. Se intercala todo el reostato de campo, pero sin llegar a tocar el borne de cortocircuito.

2. Se cierran los interruptores unipolares del circuito de excita-ción.

Después, se aumenta de forma gradual la velocidad de la máquina motriz hasta alcanzar la velocidad derégimen para la que está ajustado el regulador de la máquina motriz. A medida que crece la velocidad, crecetambién la iensión indicada en el voltímetro. Si falta cl con-tador de revoluciones en la máquina motuiz, se

8

regulará su velocidad por medio del voltímetro, procurando que la tensión quede algo más baja que la tensiónnominal del generador.

Ahora ya se puede conectar el generador al circuito exterior. Pero hay que distinguir dos casos, segím que lasbarras estén sin tensión (por ejemplo, si el generador trabaja independientemente) o que las barras estén bajoiensión (por ejemplo, si hay baterías de acumula-dores en el circuito exterior); ei caso de un generador quedebe aco-plarse a una red ya alimentada por otros generadores será tratado más adelante, cuando estudiemosel acoplamiento en paralelo de ge-neradores de corrienie continua.

Cuando las barras están sin tensión, s~ acopla el generador, ce-rrando el interrupior general; después de unamanera gradual, se va conectando la carga maniobrando al mismo ticmpo el reostato de cam-po, aumcntandogradualmente la corriente de excitación, para man-tener, en lo posible, constante la tensión en los bornes delgenerador.

Cuando en la red están acopladas baterías de acumuladores se cierran primero los interruptores dealimentación de las baterías, pero el interruptor general del generador, se cerrará solamente cuando éste hayaalcanzado una tensión en. bornes igual a la tensión de las barras, para lo que ha. de disponerse de un segundovoltímetro que mida esta tensión o, por lo menos, proveer al voltímetro del generador, del co-rrespondienteconmutador de voltímetro; si no se tomase esta pre-caución, las baterías descargarían sobre el generador elcual, funcio-nando como motor, tendería a arrastrar a la máquina motriz. Si el generador está provisto deinterruptor automático de mínima (lo que es conveniente, para evitar que las baterías se descarguen sobre él),es necesario conectarlo antes de la puesta en marcha y desconectarlo cuando la máquina está todavía enfuncionamiento, antes de la parada de ésta.

Durante el funcionamiento bajo carga del generador hay que tener en cuenta que cualquier variación en lacarga, conduce a una variación de la tensióri en el generador, que es necesario regular, actuando sobre elreostato de campo. Recuérdese que intercalando resistencias en dicho reostato, disminuye la corriente deexcitación, por lo tanto, también la tensión en bornes del generador y, como consecuencia disminuye lacorriente principal; eliminando resistencias del reostato de campo, se consigue los èfectos contrarios.

Este reostato debe maniobrarse gradualmente, no de forma brusca, para evitar fluctuaciones de tensión en losbornes de los aparatos consumidores. Es conveniente parar la maniobra del reostato, cuan-do la tensión enbornes del generador sea algo inferior a la tensión nominal porque los efectos debidos a las variaciones de laresistencia del circuito tardan cierto tiempo en manifestarse; como consecuencia, la tensión seguirá variandoalgo, a pesar de haber terminado la ma-niobra.

La carga del generador no ha de superar el límite máximo para el que ha sido construida la máquina; por ello,debe instalarse un am-perímetro con objeto de vigilar constantemente el estado de carga del generador y,además, como garantía de que la máquina suministra efectivamente corriente.

La parada se efectúa con los mismos cuidados prescritos para la puesta en marcha. Es muy peligroso abrir elinterruptor general de la maquina cuando ésta se encuentra todavía en carga, por la elevada extracorriente deruptura que se produciría, lo que ocasionaría chispas en el interruptor y en el colector del generador y unabrusca variación de los esfuerzos mecánicos, lo que puede ocasionar graves averías en los órganos mecánicos.

Por lo tanto, resulta esencial descargar la máquina de forma gra-dual, maniobrando lentamente el reostato decampo de forma que se intercalen resistencias; se observarán las indicaciones del amperímetro y cuando lacarga se aproxime a cero, se abrirá el interruptor principal de la máquina.

Ahora la máquina está descargada pero no desexcitada, es decir que todavía existe tension entre sus bornes.Para desexcitarla, se cierra el circuito de excitación sobre sí mismo y, simultáneamente se abre sucomunicación con una de las barras de excitación, dejando cerrada la otra comunicación. Esto se obtiene con

9

el reostato de campo pro-visto de borne de cortocircuito, llevando la palanca hasta el último contacto q.Después de esto, se abren los interruptores unipolares de las barras de excitación, con lo que el circuito deexcitación queda aislado de la alimentación y la máquina queda desexcitada.

Debemos hacer, finalmente, unas observaciones sobre el cambio del sentido de giro. Puede ocurrir que seanecesario invertir el senudo de giro, sin invertir la polaridad del generador, por ejemplo, cuando hay acopladasen paralelo, baterías de acumuladores, u otros disposi-tivos de polaridad obligada; en este caso, habrá queinvertir el sentido de la corriente en el circuito de excitación, es decir, la polaridad de los conductores quealimentan dicho circuito desde las barras de ex-citación; con esto, el generador se descebará pero se cebaráinmedia-tamente con polaridad contraria.

También conviene advertir que si se invierte el sentido de giro, se tendrá que invertir también la posición delas escobillas, si éstas son metálicas, de forma que queden tangentes al colector. En todo caso, es necesariocambiar la línea de situación de las escobillas, en el scn-tido de movimiento del generador.

E1 sentido de rotación está indicado por una flecha o por la ro-tación de la máquina motriz y también se puedehallar observando el desplazamiento de las escobillas respecto de la línea neutra, que está dirigido haciaadelante, es decir, en el sentido del movimiento del generador.

El campo de aplicación del generador con excitación independiente, es general, siempre que se disponga deuna línea independiente de corriente continua. Sin embargo, debe hacerse la advertencia de que estasmáquinas nunca deben trabajar en cortocircuito, pues existe el peligro de quemarlas; esto procede, según.puede comprenderse fá-cilmente de la independencia entre el circuito inducido y el circuito de excitación.

En los dínamos con excitación independiente, tan pronto como se cíerra el circuito desde la fuente de corrientecontínua hasta el inductor, el campo magné-tico adquiere toda su intensidad y el voltaje del dínamo aumentarápidamente hasta llegar a su valor máximo tan pronto como la máquina alcanza su valor normal.

El dínamo autoexcitado dosarrolla su volta,je más despacio, partiendo del pequeño magnetismo residual quehay en los polos cuando se pone en marcha la má-quina. El magnetismo residual es el retenido por el hierro delos polos magnétí-cos aún después de cortar la corriente. Este magnetismo residual sólo produce, como esnatural, un campo magnético muy débil.

Cuando arranca la maquina los conductores del inducído empiezan a cortar eI campo residual y se produce enellos un volta,je muy bajo. Como las bobinas in-ductoras están conectadas al inducido, este bajo voltaje delinduci-do obliga a pasar una corriente pequeña por las bobinas inductoras, esta corriente débil hace queaumente ligeramente la intensidad del campo magnético. Despues, al cortar Ios conductores las líneas de estecampo magnético algo más intenso, se induce en ellos un voltaje aún más elevado. Este voltaje hace queaumente aún más la intensidad del campo magnético y esto, a su vez, crea un voltaje mayor en el inducido querefuerza la intensidad del campo magnético. Este proceso conti-núa y la intensidad del campo magnético y elvoltaje del inducido van siendo cada vez mayores hasta alcanzar el punto de saturación de los polosmagnéticos.

Recordemos que el punto de saturación es aquel en que un circuito magnético está. conduciendo su cargamáxima practica de flujo. Cuando se alcanza este punto, se necesitaría un aumento considerable de lacorriente que circula por las bobi-nas inductoras para producir un pequeño aumento en el flujo de los polos.Vemos pues que los dínamos con excitación propia desarrollan su voltaje gradualmente, partiendo delmagnetismo residual, a medida que va aumentando su velocidad hasta llergar a la velocidad normal. Puedenser necesarios varios segundos después que la máquina haya alcanzado el valor normal de su velocidad paraque su volta,je lo adquiera también.

Ajuste y regulación de voltaje.

10

Cuando marcha a su velocidad normal un dínamo, su volta,je puede regularse por medio de un reóstato decampo, en la mayoria de los dínamos, este a,juste de voltaje se hace a mano, intercalando o suprimiendoresistencia en el circuito inductor por medio del reóstato. En algunos casos se utilizan reguladoresautomáticos.

Los términós control y ajuste se refieren a los cambios introducidos en el voltaje por el operador que manejael reóstato o por el aparato automático el termino regulación del voltaje se refiere a la variación en el volta,jeque la má-quina produce por si misma cuando cambia o se altera la carga.

Plano neutro:

El plano neutro de un dínamo es el que corresponde al punto neutro, los polos magnéticos contiguos en el cuallos conductores del inducido se estan desplazando paralelamente a las líneas de fuerza y en un campo muydebil normalmente, cuando el dínamo no soporta ninguna carga, este plano neutro esta en el medio de ladistancia entre los polos contiguos de la polaridad opuesta,

Cuando los conductores estár pasando por este punto, no engendran ningun volta,je, por no cortar líneas defuerza. Es en este punto, en el que las delgas del conmutador unidas a los conductores son momentáneamentepuestas en cortocircuito por las escobillas debajo de las cuales pasan en este momento. Si se permi-tiera quelas escobillas pusieran en cortocircuito las bobinas mientras pasan a través del flujo intenso que hay debajo deun polo y que engendra un volta,je apreciable, se producirían muchas chispas en las escobillas. Por lo cual esimportante ajustar las escobillas correctamente en este plano neutro.

Tipos de dínamos

Los dínamos se dividen en tres clases, seún la construcción de su inductor y sus conexiones: dínamo SHUNTo excitación en derivación, dinamo SERIE o exitacionen en serie y dinamo compound o con exitacioncompuesta.

El dínamo shunt, tiene sus bobinas inducto-ras conectadas en paralelo con el inducido. Las bobinas inductorasde los dína-mos shunt están compuestas de un gran número de vueltas de alambre de pequeño diámetro y conuna resistencia suficiente para que puedan estar permanentemente conectadas a través de las escobillas ysoportar todo el voltaje del inducido du-rante el funcionamiento. Por consiguiente, la corriente que circula poresas bo-binas depende de su resistencia y del voltaje del inducido.

El generador con excitación shunt suministra energía eléctrica a una tensión aproximadamente constante,cualquiera que sea la carga, aunque no tan constante como en el caso del generador con excitaciónindependiente. Cuando el circuito exterior está abierto, la máquina tiene excitación máxima porque toda lacorriente producida se destina a la alimentación del circuito de excitación; por lo tanto, la tensión en bornes esmáxima. Cuando el circuito exterior está cortocircuitado, casi toda la corriente producida pasa por el circuitodel inducido y la excitación es mínima, la tensión disminuye rápidamentc y la carga se anula. Por lo tanto, uncortocircuito en la línea no compromete la máquina, que se desexcita automáticarnente, cesando de producirco-rriente; esto es una ventaja sobre el generador de excitación indepen-diente en donde un cortocircuito en lalínea puede producir graves averías en la máquina, al no existir este efecto de desexcitación auto-mática.

Los generadores shunt presentan el inconveniente de qu.e no pueden excitarse si no están en rnovimiento, yaque la excitación procede de la misma máquina.

El circuito de excitación no lleva fusibles por las razones ya indicadas en el caso del generador de excitaciónindependiente; en este circuito no es necesario un interruptor porque para excitar la máquina basta con ponerlaen marcha y para desexcitarla no hay más que pararla. El amperímetro en el circuito de excitación puedetam-bién suprimirse, aunque resulta conveniente su instalación para com-probar si, por alguna avería, el

11

generador absorbe una corriente de excitación distinta de la normal.

Para la regulación de la tensión a las distintas cargas, se dispone también un reostato de campo, provisto,como en el caso anterior, de borne de cortocircuito.

Cuando se dispone permanentemente de tensión en las barras es-peciales generales, muchas veces se prefieretomar la corriente de ex-citación de estas barras y no de las escobillas del generador.

Si, al poner en marcha el gene-rador, hay tensión en las barras generales, la máquina se comporta comogenerador de excitación independiente; si no hay tensión, como generador shunt.

Para la puesta en marcha, debe cuidarse de que el interruptor ge-neral esté abierto y que el reostato de campotiene todas las resisten-cias intercaladas en el circuito. En estas condiciones, se pone en marcha la máquinamotriz, aumentando paulatinamente su velocidad hasta que ésta alcance su valor nominal; al mismo tiempo,aumenta la co-rriente de excitación y, por lo tanto, la tensión en los bornes del ge-nerador, lo que indicará elvoltímetro. Si en la red no existen baterías de acumuladores, se acopla a ella el generador a una tensión algoin-ferior a la nominal, por las razones ya indicadas al estudiar el genera-dor de excitación independiente; paraconseguir esta tensión, se ma-niobra el reostato de campo paulatinamente, quitando resistencias. No resultaconveniente acoplar el generador a la red antes de excitarlo o a una tensión muy baja, porque si la resistenciaexterior fuese muy baja (es decir, que la red estuviese en condiciones próximas al cor-tocircuito), la corrientede excitaciórn sería muy pequeña e insuficiente para excitar la máquina.

De la misma forma que para el caso del generador con excitación independiente, si en la red hubiese bateríasde acumuladores, se ce-rrará el interruptor general, solamente cuando la tensión en bornes de la máquina seaigual a la tensión de la red. Conviene atender a que las baterías de acumuladores no descarguen sobre lamáquina, para lo cual es conveniente que el circuito del generador vaya provisto de un interruptor de mínimatensión.

Cuando se necesite parar el generador, se descargará, disminuyendo la excitación por medio del reostato decampo teniendo cuidado de que las baterías no se descarguen sobre el generador y, por Io tanto, manteniendosiempre la tensión nominal. Si no hay baterías acopladas a la red, puede disminuirse la velocidad de lamáquina motriz. En cuanto el amperímetro indique una intensidad de corriente nula o casi nula, se abre elinterruptor principal, y se para la máquina motriz. Por efecto de la inercia, el gobernador seguirá girandodurante algún tiempo y se desexcitará poco a poco; si hubiera necesidad de desex-citarlo rápidamente, seabrirá el circuito de excitación con las debidas precauciones y se frenará el volante de la máquina motriz.

Los generadores shunt se recomiendan cuando no haya cambios frecuentes y considerables de carga o biencuando haya elementos compensadores, tales como generadores auxiliares, baterías de acu-muladores, etc...

Si existen acumuladores como reserva o para servicios auxiliares, también se recomienda este tipo degenerador ya que la máquina no corre el peligro de que se invierta la polaridad del circuito de excita-ción; enefecto, cuando el ge-nerador carga la batería la corriente tiene el sentido de la flecha de línea continua, yatraviesa la batería desde el polo positivo al polo negativo. Si por una causa accidental (por ejemplo, unapérdida de velocidad en el generador), disminuye la tensión de la máquina y queda inferior a la de la batería,la corriente suministrada por la batería, atraviesa la máquina en sentido opuesto (flecha de línea de trazos),entrando por el borne positivo y saliendo por el negativo, pero en el circuito de excitación circula en el mismosentido de la corriente pro-ducida cuando la máquina funcionaba como generador; en consecuen-cia, lamáquina funciona ahora como motor, y continúa girando en el mismo sentido que tenía antes, cuandofuncionaba como generador.

De lo dicho, puede deducirse fácilmente, que el generador shunt puede acoplarse en paralelo sin peligro conotros generadores, aun en el caso de que por causa de una avería accidental en el regulador de la máquí-na

12

motriz, un generador sea conducido como motor por otro generador.

En lo que se refiere al cambio de sentido de giro, es necesario cambiar las conexiones del circuito delinducido, porque haciéndolo así se invierte solamente la polaridad del circuito del in-ducido pero no la delcircuito de excitación, con lo que se evita que la máquina se descebe. No deben tocarse las conexiones de lospolos de conmutación, pero sí el ángulo de decalado de las escobillas.

Dínamo Serie:

En este tipo de máquina. las bobinas inductoras están conectadas en serie con el inducido y la carga. Elbobinado inductor suele estar compuesto de alambre o platina de cobre muy gruesos, de modo que pue-dasoportar sin recalentarse la corriente de plena carga.

Si no hay ninguna carga conectada a la línea, será imposible que pase ninguna corriente por el arrollamientoinductor en serie y que por consiguiente, la dínamo no podrá desarrollar voltaje. Por lo cual, para que undínamo serie desarrolle voltaje cuando arranca es preciso que haya alguna carga conectada al circuito de línea.

Dinamo compound

En los dínamos compound, las bobinas inductoras están formadas por arrollamientos en serie y en paralelo,sobre cada polo están conectados dos bobinados distintos.

La bobina inductora shunt está conectada en paralelo. La bobina inductora en serie, estando en serie con elinducido y Ia carga tendrá su intensidad variable según la carga. Por consiguiente estas máquinas tendránalgunas de las características de los dínamos Shunt y de los Serie.

Hemos visto que el voltaje del dínamo shunt tiende a bajar cuando aumenta la carga y que el voltaje deldínamo serie aumenta con la carga. Por consi-guiente, diseñando un dínamo compound con las proporcionesadecuadas entre los inductores en derivación y en serie, podemos construir una máquina. que mantenga, unvoltaje casi constante con cualquier variación de la carga.

El bobinado inductor shunt de una dínamo Compound suele ser el principal y produce la mayor parte, conmucho del flujo inductor. Los bobinados inductores en serie suelen componerse de sólo unas cuantas vueltas,o sea las suficientes para reforzar el campo magnético cuando aumenta la carga y compensar la caída, devoltaje en el inducido y las escobillas. El campo magnético en derivación de es-tos dínamos puede ajustarsemediante un reóstato en serie con el arrollamiento, también por medio de un shunt en paralelo con las bobinasinductoras en serie. sin embargo, el reóstato de campo shunt de esas máquinas no suele emplearse, por logeneral, para hacer frecuentes ajustes en su voltaje, sino que se destina a establecer un ajuste correcto entre lasintensidades inductoras en serie en de-rivación cuando los dínamos se ponen en marcha.

La variación en la intensidad del cam-po magnético en serie, que compensa la caída de voltaje al variar lacarga, hace innecesario el uso frecuente del reóstato de campo shunt, que se hace en los dínamos shunt.

El generador con excitación compound tiene la propiedad de que puede trabajar a una tensión prácticamenteconstante, es decir, casi independiente de la carga conectada a la red, debido a que, por la acción delarrollamiento shunt, la corriente de excitación tiende a disminuir al aumentar la carga, mientras que la accióndel arrollamiento serie es contraria, o sea, que la corriente de excitación tiende a aumentar cuando aumenta lacarga. Eligiendo convenientemente ambos arrollamientos puede conseguirse que se equilibren sus efectosiendo la acción conjunta, una tensión constante, cualquiera que se la carga. Incluso, se puede obtener,dimensionando convenientemente el arrollamiento serie, que la tensión en bornes aumente si aumenta lacarga, conexión que se denomina hipercompound y que permite compensar la pérdida de tensión en la red, deforma que la tensión permanezca constante en los puntos de consumo.

13

El generador compound tiene la ventaja, respecto al generador shunt, de que no disminuye su tensión con lacarga, y, además, que puede excitarse aunque no esté acoplado al circuito exterior, tal como vimos quesucedía en el generador shunt.

Durante la puesta en marcha, funciona como un generador shunt; una vez conectado a la red, la tensión enbornes del generador shunt, tendería a disminuir si no fuera por la acción del arrollamiento serie, quecompensa esta tendencia. Es decir, que el arrollamiento se-rie sirve para regular la tensión del generador, en elcaso de que la resistencia exterior descienda más allá de cierto límite.

Un generador conpound no puede utilizarse para cargar baterías de acumuladores. Si la contratensión de laba-tería es mayor que la tensión en bornes del generador, la corriente en el circuito tiene el sentido indicadopor la flecha de puntos, y por lo tanto, pasa en sentido contrario por la excitación en serie; si esta corriente esmayor que la correspondiente al arrollamiento shunt, es-tando también invertida la popularidad del inducido,mientras que el sentido de rotación permanece invariable, el generador está en serie con la batería lo quefacilita la descarga peligrosa.

Para invertir el sentido de giro sin suprimir el magnetismo remanente, es necesario invertir las conexiones delos dos circuitos de excitación; de esta forma, queda invertida solamente la polaridad de las escobillas.

Para terminar, diremos que el generador compound (igual que su-cedía con el generador de excitaciónindependiente), no puede funcio-nar en cortocircuito porque entonces, la acción del arrollamiento serie puedellegar a ser superior al efecto del arrollamiento shunt, y como consecuencia la corriente en el inducido puedealcanzar un valor de dos a tres veces mayor del normal, con el consiguiente peligro para los arrollamientos dela máquina.

Los generadores compound tienen aplicación en las centrales para tracción eléctrica que precisan de unatensión constante y en todos aquellos casos en que se haya de contar con variaciones bruscas de carga, comosucede en los talleres con grúas de gran potencia, lamina-dores, etc..., suponiendo que no se disponga desistemas compensado-res, y que se desee la mayor constancia posible para la tensión en las barras colectoras.También puede emplearse en pequeñas instalaciones que precisen de tensión constante, sustituyendo algenerador shunt, para evitar una vigilancia continua a causa dc las variaciones dc carga; sin embargo, hay quetener en cuenta que, en este caso, la autorregulación no es perfecta por lo que, en instalaciones de mayorimportancia en que se desee una tensión constante sin vigilancia, debe sustituirse el generador compound porotros procedimientos.

ACOPLAMIENTO EN PARALELO DE LOS GENERADORES DE CORRIENTE CONTINUA

En las centrales generadoras de energía eléctrica, resulta convenien-te disponer siempre varios generadores decorriente continua. Si se trata de una central autónoma de corriente continua porque un solo generador habríade trabajar durante largos periodos de tiempo a media carga, por lo tanto a bajo rendimiento; disponiendo doso más generadores, en las horas de pequeña carga solo funcionan una o dos unidades, acoplando en paralelolas restantes a medida que lo exigen las condiciones del servicio. Además, periódicamente se han de parar lasmáquinas de la central para su revisión, limpieza y, si fuera ne-cesario, su reparación ; si solamente se disponede un generador, du-rante las operaciones de revisión y limpieza, la central no podría su-ministrar energíaeléctrica : por el contrario si están instalados varios generadores, éstos pueden inspeccionarse y limpiarse unoa uno y, entretanto, los demás generadores pueden suministrar energía eléc-trica a los usuarios.

En el caso de centrales de corriente alterna, donde es necesaria la corriente continua para la excitación de losgeneradores de corriente alterna y, en muchas ocasiones para la carga de baterías de acumu-ladores de reservacaben hacer análogas consideraciones, sobre todo, en los casos en que la central dispone de barras deexcitación comunes para todos los generadores: un solo generador de corriente continua, si se avería, puedesignificar el paro total de la central, mientras que si se dispone de varios generadores, la avería de uno de ellos

14

signi-ficará, cuanto más, el paro de un solo generador principal de corriente alterna. De acuerdo con esto,resulta fácil comprender que, además de los generadores de corriente continua que se consideren necesarios,conviene instalar también uno o más generadores de reserva pues, de esta forma, se facilita la inspección ylimpieza de los generadores, sin necesidad de que la central haya de funcionar a una parte de su carga.

El acoplamiento de los generadores eléctricos de corriente continua, puede realizarse en serie o en derivacióno paralelo. Pero, excepto en casos muy especiales, el acoplamiento se realiza siempre en paralelo, por lo queestudiaremos solamente este tipo de conexión.

Las condiciones necesarias para que dos o más generadores de co-rriente continua puedan acoplarse enparalelo son:

1.° Las máquinas han de tener Ia misma tensión nominal.

2 ° Las máquinas y las barras colectoras han de tener la misma polaridad. La conexión a las barras colectorascon diferentes polaridades, provocaría un cortocircuito.

Además de estas condiciones necesarias, es muy conveniente que los generadores en paralelo tengan lasmismas (o, por lo menos, pa-recidas) características de funcionamiento.

Sólo si se cumplen las condiciones indicadas, puede conseguirse que la carga de la red se repartaautomáticamente entre las máquinas acopladas, proporcionalmente a la potencia de las mismas. Si, por elcontrario las características de funcionamiento difieren mucho entre sí, se ha de tener mucho cuidado en quela máquina con excitación más fuerte no resulte sobrecargada, lo que se evitará, en lo posible, accionando elregulador de tensión, como veremos más adelante.

En el caso de varias máquinas acopladas en paralelo, las maniobras que deben efectuarse para conectar odesconectar una máquina sobre la red, mientras las restantes. unidades están paradas, son idénticas a las queya hemos e5tudiado para el caso de una sola unidad. Pero las maniobras son diferentes cuando se trata deconectar o desconectar un generador a las barras, cuando están conectadas a ellas otras uni-dades.

Veamos ahora cuales son las operaciones generales para acoplar en paralelo dos o más generadores decorriente continua, supondremos que el generador 1 está trabajando sobre las barras co-lectoras y que, paraatender al aumento de carga, es necesario acoplar en paralelo el generador 2. Realizaremos las siguientesoperaciones:

1.° Se pone en marcha el generador 2 con su interruptor general abierto y se le excita, haciéndolo funcionar envacío. Se comprueba la polaridad de los conductores que se corresponden en las dos má-quinas para lo que seinstala un hilo Fusible provisional entre los bor-nes a y c del interruptor general y un voltímetro entre losbornes b y d del mismo interruptor. Si las uniones están bien hechas, el voltí-metro marcará cero, de locontrario, el aparato indicará la suma de las tensiones en bornes de ambos generadores. Esta comprobación sehace de una vez para siempre, cuando se realiza cl primer acopla-miento en paralelo.

2.° Se regula la excitación del generador 2, de forma que su ten-sión en bornes sea igual o casi igual a la delgenerador 1.

3.° Se cierra el interruptor principal.

Si las tensiones de las dos máquinas no son exactamente iguales circula entre la parte de las barras que unenambas máquinas, una corriente compensadora, es decir, que el generador que tiene la ten-sión más elevadasuministra corriente al otro generador, el cual fun-cionará cierto tiempo como motor, ayudando a su máquinamotriz y, como consecuencia, aumentará su tensión, dando después corriente

15

a las barras. Ya veremos más adelante que esta corriente compensa-dora provoca dificultades para elaccionamiento en paralelo de ge-neradores compound, y la forma de solucionar este inconveniente.

4.° Se reparte la carga total entre los dos generadores. Si ambos son iguales, se buscará repartir la carga porigual; para ello, se aumen-tará la excitación del generador 2 para cargarlo y, sirnultáneamente, se reducirá laexcitación del generador 1, para descargarlo.

La máquina motriz del generador 2, cuando éste se vaya cargando, disminuirá su velocidad, y su reguladorque tiende a mantener cons-tante o casi constante esta velocidad, aumentará de forma automática la entrada defluido motor. En la máquina motriz del generador 2 ocurrirá lo contrario, es decir, que este generadoraumentará su velo-cidad hasta que el regulador haya graduado de forma conveniente la admisión de fluidomotor. Si es necesario, puede aumentarse gradual-mente la excitación del generador 2, hasta trasladar toda lacarga del generador 1 al generador 2 y, entonces, cuando el generador 1 fun-cione en vacío, es decir,descargado se le podrá desconectar de la red, abriendo su interruptor general.

De la forma descrita, podemos también conseguir repartir a vo-luntad la carga de la red entre variosgeneradores, con sólo variar la resistencia de su circuito de excitación: el generador con mayor ten-sión enbornes, cederá intensidad de corriente a la red y viceversa. En el lenguaje de los electricistas, esta operación sedenomina pasar 1a carga entre los generadores acoplados. Para pasar la carga entre varios generadores seprocede de la misma manera que para el caso de dos generadores.

Conviene emplear, siempre que sea posible, generadores con polos de conmutación, porque con dichosgeneradores no se producen chis-pas en el colector cuando varía la carga, aunque no varíe la posición de lasescobillas.

ACOPLAMIENTO EN PARALELO DE GENERADORES CON EXCITACIÓN INDEPENDIENTE

No importa que cada generador tenga una potencia diferente; pero, en este caso, la carga debe repartirseproporcionalmente a la potencia de cada generador.

Podemos observar en la figura que, tanto las barras colectoras como las de excitación, son comunes a ambasmáquinas. Cada má-quina está provista con voltímetro, amperímetro, reóstato de campo, un interruptorgeneral bipolar y fusibles; cuando las máquinas sean de gran potencia, conviene sustituir el interruptor y losfusibles por un interruptor automático dé máxima intensidad.

Para evitar que un generador funcione como motor, debe instalar-se un interruptor unipolar automático decontracorriente, el cual se dispara en el caso de que se invierta la corriente en el circuito prin-cipal delgenerador.

Se instala también un voltímetro de línea, ya que en las maniobras es necesario conocer la tensión de línea ycompararla con la de la máquina que se quiere acoplar, para saber el momento en que se puede realizar esteacoplamiento. Unas veces se instala un voltímetro para cada máquina y un voltímetro de línea; otras veces seinstala un voltímetro por máquina, supri-miendo el voltímetro de línea y midiéndose entonces la tensión delínea mediante conmutadores montados en cada voltímetro. Algunas veces, sobre todo si se trata solamente de2 generadores, se monta un solo voltímetro para las dos máquinas y la línea, mi-diéndose las correspondientestensiones por medio de un conmutador de voltímetro. Con la disposición de la figura 491 resulta más fácil elacoplamiento en paralelo, ya que 'pueden verse simultáneamente las tensiones indicadas en todos los aparatosde medida; la disposi-ción de la figura 492 presenta la ventaja de que al medirse con el mismo aparato latensión de línea y la tensión en los bornes de la máquina, cualquier error de medida, afecta igualmente aambas me-diciones y el acoplamiento en paralelo puede realizarse sin riesgo; finalmente, la disposición de lafigura 493 es la más económica.

16

Para estudiar el acoplamiento en paralelo, vamos a suponer que el generador GI está en funcionamiento. Sepone en marcha la má-quina motriz de G2 y se excita el generador de la forma ya indicada en un capítuloanterior; por medio del reóstato de campo, se regula la tensión del generador G2 hasta que el voltímetroindique que dicha tensión es igual a la marcha en el voltímetro de barras. Cuando ambas tensiones son iguales,se cierra el interruptor general de G2.

En estos generadores, Ia tensión de la máquina que se va a acoplar ha de ser idéntica a la tensión de barraspues una pequeña diferencia de tensión puede ocasionar bruscos cambios de carga de una unidad a otra. Espor esta razón que se recomienda el montaje de Ia figu-ra 492; ya que al efectuar la medida de las dostensiones con un mismo voltímetro, no importa que este voltímetro no sea absolutamente exac-to. En lapráctica sin embargo, la tensión en los bornes del generador que se va a acoplar debe ser algo mayor que latensión de barras, para evitar un Ligerísimo descenso de tensión en Ia red.

Si el acoplamiento está bien hecho, el generador no debe suminis-trar ni absorber corriente; por lo tanto, suamperímetro ha de indicar cero. Después de conectado el interruptor general, se procede a pasar la carga delgenerador GI a G2, descargando el primero y cargando poco a poco G2, de forma que ambas máquinassoporten una carga proporcional a su potencia. Para ello, y como ya sabemos, se accionan los reostatos decampo de ambas máquinas, disminuyendo gradual-mente la tensión de GI y aumentando la de G2, hasta quelc~s am.peri-metros correspondientes indiquen los valores convenientes de corrien-te; naturalmente, lascorrientes habrán de ser iguales si las máquinas son de la misma potencia.

Durante el funcionamiento, se atenderá al voltímetro de barras, para mantener la red a la iensión nominal, lacual tiende a descender al aumentar la carga; esta regulación se efectúa accionando convenien-temente losreostatos de campo de los generadores.

Conviene también vigilar los amperímetros de los generadores para que cada máquina suministre unacorriente que se proporcione a su potencia.

Debe evitarse también una inversión de corriente en el inducido de alguna de las máquinas, debido a unadisminución de la tensión, con lo que la máquina afectada funcionaría como motor. Para ello, como hemosdicho anteriormente, lo más conveniente es instalar en el circuito de cada máquina, un interruptor automáticode contra-corriente.

Supongamos ahora que la carga ha disminuido y no se prevean inmediatos aumentos ; si el nuevo valor de lacarga puede ser so-portado par un solo generador, por ejemplo GI, se procederá a parar el otro generador G2.Para ello, se descarga poco a poco G2, pasando la carga a GI; se disminuye por tanto, la excitación de G2,cuidando que no se invierta el sentido de la corriente. Debe realizarse esta operación con mucho cuidado ygradualmente, accionando con lentitud los reóstatos de campo de ambas máquinas. Cuando la carga de G2 escero o casi cero, lo que indicará el correspondiente amperí-metro, se abre bruscamente el interruptor general.Después se desex-cita el generador G2, según las normas ya estudiadas al hablar de las característicasgenerales de funcionamiento de los generadores con excitación independiente.

Acoplamiento en paralelo de generadores con excitación shunt

En la figura 494 se representa el conexionado de dos generadores con excitación shunt, con 3 voltímetros, unopara cada máquina y otro para medir la tensión de barras. En el caso de más unidades, los esquemas de loscircuitos se repiten y las maniobras para el acopla-miento en paralelo son idénticas.

Lo mismo que cuando hablamos de los generadores de excita-ción independiente, pueden modificarse lasconexiones de los voltí-metros: en la figura 495 se representa el caso en que cada máquina está provista de sucorrespondiente voltímetro que, mediante la con-veniente conmutación, se utiliza también como voltímetro debarras, y en la figura 496 se expresa la variante con un solo voltímetro para todas las máquinas y para las

17

barras. Las ventajas y los inconvenien-tes de cada variante, son los mismos que ya indicamos para losgene-radores de excitación independiente.

Cuando existen en la red, baterías de acumuladores, el circuito de cada generador debe tener intercalado uninterruptor automático de mínima intensidad o lo que es preferible, un interruptor de contra-corriente. En estoscasos, y tal como se expresa en las figuras ante-riores se sustituye el interruptor general bipolar por uninterruptor unipolar manual y el interruptor automático, también unipolar. En otras variantes de montaje, seconserva el interruptor automático unipolar.

La puesta en marcha de una sola máquina, o la parada de la única máquina que está en funcionamiento, seefectúa de forma idéntica al caso de una sola máquina, que hemos estudiado en un capítulo anterior.

La forma de acoplar en paralelo un generador estando ya otros generadores suministrando energía eléctrica ala red, se efectúa de forma idéntica a lo ya explicado para el caso de generadores con ex-citaciónindependiente. Únicamente cambia la forma de excitar o de-sexcitar los generadores que se acoplan enparalelo, de acuerdo con lo dicho en un capítulo anterior al hablar de las características gene-rales de losgeneradores shunt.

En resumen, se pone en marcha el generador y se cierra el inte-rruptor general cuando su tensión en bornes esigual o algo superior a la de las barras. Se realiza después la distribución de la carga entre los generadoresacoplados, teniendo cuidado en maniobrar lentamente los reóstatos de campo para evitar variaciones bruscasde la carga, las cuales originarían variaciones bruscas de la velocidad y, por lo tanto, de la tensión.

Durante el funcionamiento de los generadores acoplados en para-lelo, debe cuidarse de que la carga estédistribuida entre todas las máquinas de forma proporcional a su potencia, por lo que se accio-narácuidadosamente el reóstato de campo.

La parada de una máquina mientras las demás siguen en funcio-namiento se efectúa de la forma ya descritapara el caso de genera-dores con excitación independiente; es decir, se descarga la máquina gradualmente, pormedio del reóstato de campo o variando la velo-cidad de la máquina motriz y cuando se ha llevado la carga acero, o casi cero, lo cual será indicado por el amperímetro, se abre brusca-mente el interruptor general.Después, se desexcita el generador de la forma ya conocida.

Cuando en las barras colectoras se dispone de una tensión cons-tante, por estar conectada a ellas, por ejemplo,una batería de acu-muladores, en vez de tomar la corriente de excitación de las escobillas se tomadirectamente de las barras. De esta manera, se pasa de la excitación shunt, a la excitación independiente. Conesta disposición se puede efectuar con mayor rapi-dez el acoplamiento en paraIeIo. Efectivamente, Iosgeneradores shunt, especialmente si son de gran potencia, son más lentos en excitarse ; si, por el contrario, laexcitación se toma directamente de las barras, desde el principio se dispone de la tensión normal en el circuitode excitación y no hay que esperar a que la máquina esté en movimiento; es decir, que el generador se excitarápidamente.

Aún existe otra ventaja y es que se suprimen los riesgos de la inversión del sentido de la corriente. Comocontrapartida para des-conectar el circuito de excitación hay que tener en cuenta las precau-ciones que ya seindicaron al hablar de los generadores con excitación independiente ; puede adoptarse el sistema representadoen la figura 497; para conectar el generador, se cierra el interruptor común a una escobilla de la máquina y aun polo del circuito de excitación y después es, que cierra el otro polo del circuito de excitación y, de estamanera, el circuito de excitación está recorrido, en el sentido previsto, por la corriente procedente de lasbarras.

ACOPLAMIENTO EN PARALELO DE GENERADORES CON EXCITACIÓN COMPOUND

18

En instalaciones que presentan con frecuencia grandes variaciones de carga, por ejemplo, centrales paratracción eléctrica, es preferible emplear generadores con excitación compound, sobre todo, en aquellos casosen que deba mantenerse constante o casi constante la tensión de las barras colectoras.

El acoplamiento en paralelo de generadores compound se realiza de forma análoga a la empleada para acoplargeneradores shunt. Pero la existencia de un nuevo arrollamiento de excitación, el conectado en serie, provocauna serie de problemas que, por lo general, se solu-cionan con la denominada barra de compensación, que esun conduc-tor de gran sección (25 a 30 por ciento mayor que el de los conductores principales de la máquina)y, por lo tanto, de pequeña resistencia eléctrica. Esta barra no está en comunicación con el circuito exterior,sino que a ella van conectados todos los arrollamientos de excitación serie, de forma que éstos quedanconectados en paralelo.

Supongamos primero el caso en que las máquinas no tienen barra de compensación. Por un motivo accidentalcualquiera, la tensión del generador GI, es mayor que la tensión del generador G2. Por lo tanto, circula unacorriente de compensación del generador GI al generador G2, que tiende a invertir el sentido de la corrientesuministrada por G2; en el arrollamiento de excitación shunt de G2 no sucede nada, porque la corriente no seinvierte, pero sí puede suceder que se invierta la corriente en el arrollamiento de excitación serie de estemismo generador, lo cual significa que el generador G2 trabaja como máquina compound diferencial ya queson opuestos los sentidos de las dos corrientes de excitación. Como resultado, disminu-ye la corriente total deexcitación en G2 y, por lo tanto, disminuye también su tensión en bornes; como consecuencia, aún es mayorla corriente que circula por G2, lo que ocasiona una nueva disminución de la corriente de excitación. Comopuede apreciarse, los efectos son acumulativos: cada vez es menor la tensión en los bornes de G2, cada vez esmayor la intensidad de corriente en sentido opuesto al normal. Esta corriente podría alcanzar un valor tal, quela polaridad del ge-nerador G2, quedaría invertida, con lo que ambas máquinas estarían acopladas en serie ycerradas prácticamente en cortocircuito, ya que la resistencia eléctrica de los arrollamientos de excitaciónserie es muy pequeña. En este momento, el valor de la corriente podría re-sultar muy peligroso para ambasmáquinas y para el personal de servicio.

Al disponer la barra de compensación, tal como se indica en la misma figura 498, el exceso de corriente delgenerador GI se reparte entre los arrollamientos de excitación serie de los dos generadores, en razón inversa asus resistencias; si por un procedimiento cual-quiera, se consigue que las resistencias dé los arrollamientosserie de los dos generadores tengan el mismo valor, la carga se repartirá exac-tamente entre ambas máquinasya que la corriente que atraviesa sus arrollamientos serie, es la misma para ambos generadores.

Algunas veces, la excitación shunt de las máquinas se deriva de la barra de equilibrio que une las escobillaspositivas (o negativas) y de la barra negativa (o, en su caso, de la positiva); de esta forma, la tensión quedaregulada por igual para todas las máquinas.

Suponiendo que en ia figura 499 están acopladas las máquinas GI y G2, y tenemos que acoplar la G3, lasoperaciones que se deben rea-lizar son las siguientes:

1 ° Se cierra el interruptor automático de contracorriente 1Q y sepone en marcha la maquina.2 ° Se cierra el interruptor de conexión a la barra de compensa−ción; al propio tiempo, se regula la excitación shunt de lasmáquinas que están en funcionamiento debido a que, al cerrarlo, una parte de la corriente de carga que circulapor los arro−llamientos de excitación serie de los generadores en servicio,recorre ahora el arrollamiento de excitación serie del generadorque acabamos de acoplar; por lo tanto, la tensión de las otrasmáquinas disminuye bruscamente y es necesario aumentarla,actuando sobre los reóstatos de campo de estas máquinas.

19

3 ° Se excita el generador G3, observando su voltímetro y cuandola tensión en bornes sea igual a la tensión de las barras, secierra el interruptor general 13.

Si el generador está bien acoplado, en este momento no produce corriente; es necesario, por tanto, aumentarsu excitación de forma gradual, disminuyendo al propio tiempo la excitación de las máquinas ya acopladashasta que todos los generadores suministren la misma intensidad de corriente a la línea, si todas las máquinasson de la misma potencia, o bien, hasta que la intensidad de corriente sumi-nistrada por cada generador, seaproporcional a su potencia, si ésta es distinta para cada máquina.

Para desacoplar el generador G3, se realizan las siguientes ope-raciones:

1 ° Se descarga el generador G3, pasando la carga a los demás generadores.

2.° Se abre primero el interruptor de acoplamiento a la barra de compensación y, después, los interruptores decontra-corriente.

3 ° Se desexcita el generador.

Debe tenerse buen cuidado en no interrumpir el circuito de excitación del generador hasta después de haberdesconec-tado la máquina de las barras. De lo contrario, pueden pro-ducirse graves averías en la máquina.

Al acoplar los generadores en paralelo, es necesario asegurarse de que éstos se excitan y que su polaridad es larequerida. Cuando las conexiones están bien hechas, esta circunstancia puede conocerse por la lectura delvoltímetro; si la aguja indicadora del aparato se desvía, es signo de que las máquinas se excitan en el sentidoconveniente. En el caso de inversión de la polaridad es necesario excitar los generado-res por medio de unacorriente proporcionada por los demás gene-radores en funcionamiento; en ningún caso deben variarse lascone-xiones de los generadores afectados por la inversión de la polaridad.

Hay que tener en cuenta que al efectuar el acoplamiento en para-lelo de generadores compound, es necesariocerrar los interruptores de acoplamiento a la hora de compensación antes de efectuar el aco-plamiento enparalelo, y abrirlos al parar los generadores. Para evitar el olvido de esta precaución conviene disponer losinterruptores de acoplamiento tal como se representa en la figura 499, es decir, me-cánicamente solidarios conlos interruptores generales de línea, con lo que se conecta o se desconecta la barra de compensación, al mismotiempo que se conecta o desconecta el generador de las barras co-lectoras.

En el acoplamiento en paralelo de varios generadores compound, puede ser conveniente el actuarsimultáneamente sobre la excitación de todas las unidades, es decir, pasar de la regulación simple a laregulación colectiva. Con este objeto, es necesario utilizar un reóstato general, que actúa sobre todas lasexcitaciones shunt de las diferentes máquinas; en este caso, los circuitos de excitación no van directa-mente ala barra negativa (o, en su caso, la positiva), sino a un con-ductor de excitación que, por medio del reóstatogeneral, se conecta a la barra negativa (o positiva).

En las condiciones normales, está intercalada la mitad del reóstato general, para poder disponer de espaciopara manejarlo en uno u otro sentido, según convenga.

Antes de acoplar un generador a las barras, en paralelo con otros generadores, se pone en marcha y después seregula la tensión con su reóstato de campo, y se cierra el interruptor de la barra de equi-librio. Cuando se haregulado la intensidad con los reóstatos de campo individuales, se regulará la tensión común, indicada, en unvoltíme-tro general o, si no lo hay, en los voltímetros de cada máquina, con el reóstato general; las pequeñasvariaciones de tensión que puedan

20

manifestarse durante el funcionamiento, se corrigen solamente con el reóstato general.

Cuando hay que desconectar un generador es necesario que, antes de desacoplarlo de las barras, la intensidadde corriente suministrada por dicho generador, sea lo más reducida posible.

Si hay dos máquinas y alternativamente hay que utilizarlas para cargar baterías de acumuladores, deben tenersu arrollamiento serie de tal forma que se le pueda poner en cortocircuito y luego interrum-pirlo, porque, eneste caso, la regulación de la tensión debe realizarse exclusivamente por medio de la excitación shunt. Durantela car-ga de la batería, debe interrumpirse la conexión del arrollamiento serie de la segunda máquina con labarra de compensación.

Regulación automática de la tensión

en el caso de varios generadores acoplados en paralelo

Cuando en una central existen varios generadores de corriente con-tinua cuyas características de excitaciónson aproximadamente las mismas pero cuyas características de carga son tales que, normal-mente, sólo unamáquina está en servicio, se pueden reducir los gastos de instalación, montando solamente un reguladorpermutable. En la figura 500 se representa el conexionado de un regulador automático. El circuito de tensióndel regulador se conmuta al mismo tiempo que el de excitación, por medio de 2 polos suplemen-tarios delconmutador, para evitar una sobreexcitación inadmisible en el generador, en el caso en que la tensión faltaracompletamente sobre las barras colectoras, a consecuencia de la desconexión del im-terruptor de la máquina.Para evitar que, por descuido, el regulador quede conectado simultáneamente sobre varios generadores, se 'uti-lizan conmutadores con una empuñadura amovible común.

En las instalaciones cuya carga no está sujeta a demasiado fuertes y demasiado bruscas variaciones, esadmisible hacer trabajar en pa-ralelo con un generador regulado automáticamente, uno o varios ge-neradoresde potencia más pequeña, con la condición de que estos últimos presenten una caída de tensión suficiente yque su velocidad baje ligeramente en caso de un aumento de la carga. En este caso, el generadorautomáticamente regulado soporta todas las variaciones ya que se necesita cierto tiempo para corregir laexcitación de los grupos regulados manualmente. Por todas estas razones, actualmente se prefiere equiparcada generador con un regulador automático individual.

Sin embargo, no se pueden someter los reguladores individuales a la influencia de la tensión solamenteporque, a consecuencia de:' equilibrio indiferente de los conjuntos móviles, los generadores podríansuministrar cargas muy diferentes. Bastaría con que un regu-lador estuviera regulado para una tensiónligeramente más elevada o más baja, para provocar tales diferencias, que una de las máquinas marcharíasobrecargada, mientras que la otra funcionaría como mo-tor. Por lo tanto, resulta necesario situar losconjuntos móviles, bajo la influencia, no sólo de la tensión, sino también de la corriente su-ministrada por losdiversos generadores, con objeto de obtener un reparto correcto de la carga. Como esta influenciasuplementaria de la corriente no debe tener reacción sobre la tensión, no debe hacerse sentir más que si clreparto de las cargas no es correcto, para desa-parecer esta influencia, tan pronto se haya restablecido elequilibrio. E1 dispositivo de estabilización representado en la figura 501, permite alcanzar el objetivopropuesto.

En dicha figura 501, entre el polo negativo de cada generador y las barras colectoras, se intercala un shunt,denominado shunt de estabilización, que está conectado, al arrollamiento de estabilización del regulador, cuyasalida está unida a las salidas de los arrollamien-tos correspondientes a los otros reguladores. Mientras existaigualdad de carga, los shunts son equipotenciales y no pasa corriente por los arrollamientos de estabilización.Si, por el contrario, uno de los ge-neradores tienen tendencia a suministrar una corriente demasiado débil, lacorriente de compensación que circula por el circuito de estabilización, provoca una reducción del par delregulador corres-pondiente al generador menos cargado e, inversamente, un aumento del par de los demás

21

reguladores; como consecuencia, se corrige la excitación hasta que se haya restablecido el reparto deseado dela carga. A partir de este momento, ya no circula corriente por el cir-cuito de estabilización.

Si es necesario compensar los reguladores de tensión estabilizados, éstos van provistos de un segundoarrollamiento de hilo grueso, ali-mentado por un shunt intercalado en la línea de salida.

Frecuentemente, los generadores de gran potencia y las máquinas de alta tensión, están equipados con supropia máquina excitatriz; los esquemas descritos hasta ahora continúan válidos, estando inter-calado elregulador en el circuito shunt de la excitatriz.

22