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7/23/2019 Curvas v de Motores Sncronos
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Curvas V de motores sncronos
Las curvas en V son de gran importancia para este tipo de
motores, ya que conellas podemos hacer una relacin entre la
corriente de excitacin y la corriente
absorbida por un motor sncrono a una potencia constante.
Las curvas V son ampliamente utilizadas para estudiar la
estabilidad dinmica delos motores sncronos, determinar la
reactancia sincrnica de una maneraindirecta y de evaluar las
condiciones de adelanto y atraso o sub excitacin ysobre-excitacin
de la inyeccin de reactivos y correccin del actor de potenciacon
respecto a un sistema el!ctrico.
"dems al obtener las curvas de las distintas pruebas, podemos
sacar una amplia
gama de conclusiones, tales como#
$ue a menor corriente absorbida, ms se acerca la curca al e%e de
lasordenadas& por lo tanto, la corriente que circula es ms
inductiva en elsistema.
'ientras menor es la potencia desarrollada, menor ser la
corriente deexcitacin ()ex*, por consiguiente hay menor reaccin del
inducido.
+i se aumenta la corriente de excitacin el motor empieza a ceder
potenciareactiva a la red.
ara obtener un uncionamiento ideal, cos /. 0uando la curva de
uncionamiento en vaco, se puede logra de me%or
manera un amplio margen de variacin de la )ex.
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Factor de potencia (FP)
1l actor de potencia es conocido como el cociente o la relacin
entre lasotencias "ctiva (* y "parente (+*, que es coincidente con
el coseno del
ngulo entre la tensin y la corriente cuando la orma de onda es
sinusoidalpura, etc.2odos los equipos electromecnicos que estn
constituidos por devanadoso bobinas, tales como motores y
transormadores necesitan la denominadacorriente reactiva para
establecer campos magn!ticos necesarios para suoperacin. La
corriente reactiva produce un desase entre la onda detensin y la
onda de corriente, si no existiera la corriente reactiva la tensiny
la corriente estaran en ase y el actor de potencia seria la
unidad.
+i el actor de potencia o cos es igual a /, pues as habra una
me%oroptimizacin y aprovechamiento del consumo de energa el!ctrica,
o sea,
habra menos p!rdida de energa no aprovechada y una mayor
eicienciade traba%o en los generadores que producen esa energa, or
el contrario,un actor de potencia menor a la unidad signiica mayor
consumo deenerga necesaria para producir un traba%o 3til.
Origen del factor de potencia
La mayora de los equipos el!ctricos utilizan potencia activa o
real que es laque hace el traba%o real y utilizan tambi!n la
potencia reactiva, la cual noproduce un traba%o sico directo en los
equipos. 4n alto consumo de
energa reactiva puede producirse como consecuencia
principalmente de#
4n gran n3mero de motores.
resencia de equipos de rerigeracin y aire acondicionado.
4na sub-utilizacin de la capacidad instalada en equipos
electromecnicos,por una mala planiicacin y operacin en el sistema
el!ctrico de laindustria.
4n mal estado sico de la red el!ctrica y de los equipos de la
industria.
Cmo corregir el factor de potencia?
0omo principalmente el ba%o actor de potencia se origina por la
cargainductiva, que algunos equipos requieren para su
uncionamiento, esnecesario compensar este consumo reactivo mediante
bancos decapacitores y5o iltros de armnicas (0arga lineal y no
lineal*. ara llevar acabo corregir el actor de potencia se pueden
mane%ar tres arreglos para laaplicacin de capacitores, los cuales
pueden combinarse entre s seg3n elarreglo que ms beneicie en cada
caso.
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/. Compensacin individual: 6nicamente estara en servicio
cuandoopere la carga a controlar.
7. Compensacin en grupo: Varias cargas de igual capacidad
yperiodo de traba%o, se pueden compensar con un capacitor encom3n,
en un punto 3nico como un centro de carga.
3 Compensacin central: 0argas distintas que operan a
dierentesperodos pueden ser compensadas, con un banco 3nico de
capacitores, conectado usualmente a la entrada de la instalacin,
elcual me%ora el nivel de volta%e pero no reduce las p!rdidas.
!rran"ue con devanados de compensacin
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1stos arrollamientos sirven para compensar la accin de la uerza
magneto motriz(.m.m.* de reaccin de inducido que act3a deba%o de la
expansin polar,eliminando la distorsin del campo que ella produce,
y se los utiliza en mquinasde gran potencia, o tambi!n de peque8a y
media potencia, que tienencaractersticas delicadas de uncionamiento
(motores de amplia regulacin de
velocidad*.ara alo%ar las ranuras que contienen estos circuitos,
es necesario disponer en laexpansin de los polos principales de una
mayor altura. 1ste arrollamiento tieneuna seccin del mismo valor de
la utilizada en el inducido, por cuanto circula por !lla misma
corriente.
Las ranuras utilizadas por estos devanados, pueden ser abiertas
o semicerradas ysu n3mero no est vinculado con el n3mero de ranuras
del inducido, estandoligada en cambio su cantidad a otros criterios
constructivos. La .m.m. necesariapara contrarrestar la reaccin del
inducido se reparte entre el polo auxiliar y el
devanado de compensacin.ara tener un regular uncionamiento de la
mquina manteniendo la distorsindentro de lmites adecuados, el
entrehierro se puede determinar utilizando laexpresin#
+iendo 0 un coeiciente que tiene en cuenta si la mquina tiene o
no
arrollamientos de compensacin y se adopta# 0 9.7 sin
arrollamientos de compensacin
0 9.: con arrollamientos de compensacin
La mxima utilizacin de la mquina se obtiene, con devanados de
compensacin,cuando la longitud del entrehierro es constante.
0abe recordar que la componente de reaccin de inducido en
correspondenciacon las extremidades o cuernos de las expansiones
polares, es causa de p!rdidas
en los dientes y en el arrollamiento del inducido, y que en
particular si la mquinano tiene devanados de compensacin, por la
distorsin del campo se produce unaumento de las p!rdidas en el
hierro.
or estos motivos, en la prctica se adopta una relacin entre la
parte constantedel entrehierro y la longitud de la expansin polar
igual a 9.:.
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1l siguiente esquema que muestra las dimensiones del polo
principal y del poloauxiliar, que permite interpretar las
relaciones que se utilizan para eldimensionamiento, siendo#
C#$P % #&'# % *
La relacin entre el entrehierro en el extremo del cuerno de la
expansin y en ele%e del polo, que llamamos 0;1L, se adopta por
e%emplo igual a /.< y permite a suvez calcular la dimensin
==(>,/* que resulta#
++(,-&) % .$/0! 1 (C.$/ 2 &)
La densidad de corriente en el inducido, como ya hemos visto
para las otras
mquinas, es uncin de las condiciones de ventilacin, tipo de
servicio, clase deaislamiento, p!rdidas a garantizar, etc.
?4n valor tentativo de la densidad de corriente a utilizar se
puede obtener a partirde la adopcin de un adecuado valor de la
carga t!rmica.@
+e contin3a el clculo determinando la seccin de un conductor,
con el n3mero deconductores por ranura la seccin total y la seccin
bruta de conductor, teniendopara ello en cuenta el coeiciente de
aprovechamiento de ranura que depende,como ya hemos visto para
otras mquinas, de cmo se realice el devanado(conductor redondo,
planchuela* y del tipo de aislamiento utilizado.
+e adoptan los datos que permiten determinar la geometra de la
ranura delinducido.
2ipo de ranura
"ncho de la entrada de la ranura
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"ncho de la ranura proyectada al entrehierro
"ltura de la entrada
"ltura de la cu8a
"ltura de la aislacin superior
1spesor de la aislacin
"ncho total de los canales radiales de ventilacin
1stos datos estn incluidos en el quinto registro, recordamos que
todas lasdimensiones se dan en mm, y cuando algunos datos son nulos
el programaadopta valores adecuados (como ocurre en otros
casos*.
0on excepcin de las mquinas muy peque8as, se utiliza ranura
abierta de carasparalelas (tipo /*, que permite el monta%e de
bobinas elaboradas uera de lamquina.
"dems con una ranura de este tipo las bobinas tienen una
inductancia menor yen consecuencia resulta ms ba%o el valor de la
tensin de reactancia, lo cualresulta venta%oso para la
conmutacin.
