2) Arranque del generador de corriente continua
GENERADOR DE
CORRIENTE CONTNUA
SEPARADAMENTE EXITADO
2) Arranque del generador de corriente continua
9
Generador de corriente contnua separadamente exitado
aE
0LI
Primotor
VLVt
mecnicaP,.
fV
fS
ff LR ,fn
extfR
aIfI
Se dispone de una fuente de alimentacin externa Vf.
El voltaje terminal del generador es Vt, a este voltaje se conecta la
carga elctrica a ser alimentada
LS
aR
2) Arranque del generador de corriente continua
10
Generador de corriente contnua separadamente exitado
Los pasos para arrancar un generador de C.C. de excitacin separada son:
1. Con Sf y SL abiertos, se lleva el rotor a su
velocidad nominal, impulsado por el primotor.
1. Se cumple que Ia = If = IL = 0
2. El voltaje terminal Vt = Ea = K * Remanente*
3. Potencia elctrica de entrada = Vf * If = 0
4. Potencia mecnica de entrada = Pmecnica= P FAN
5. Potencia elctrica de salida = Vt * IL= 0
2) Arranque del generador de corriente continua
11
Generador de corriente contnua separadamente exitado
Continuacin: 2. Se cierra Sf , luego del transiente elctrico,
se regula If y P,, variando Rf externa , para alcanzar un voltaje terminal Vt , igual al voltaje nominal que requiere la carga.
En estado estable, en vaco, se cumple que: 1. Vt = Ea , Ia = IL = 0
2. Potencia elctrica de entrada = Vf * If = RF * If 2
3. Potencia mecnica de entrada = Pmecnica =P FAN
4. Potencia elctrica de salida = Vt * IL = 0
5. La constante de tiempo elctrica del circuito del estator es
f = Lf / R F
2) Arranque del generador de corriente continua
12
Corriente transiente de campo Ir (Estator)
If
Tiempo
Vf/RF
5f
Estado estable
Estado transiente
C.C.
2) Arranque del generador de corriente continua
13
Generador de corriente contnua separadamente exitado
3. Cierre SL, la corriente Ia= IL circula hacia la carga, lo que produce un transiente electromecnico. En estado estable de la mquina se cumple que:
1. Vt = Ea Ra* Ia e Ia = IL
2. Potencia elctrica de entrada al estator = RF * If 2 = Vf * If
3. Potencia mecnica de entrada al rotor = Pmecnica =
P FAN + Ra * Ia2 + Vt * Ia
1. La potencia mecnica suministrada por el primotor ahora es mayor que en numeral 2.
2. Potencia elctrica de salida ( til) = VL* IL = Vt* Ia
3. La constante de tiempo elctrica del circuito del rotor es a= La/ (R a + R L),
2) Arranque del generador de corriente continua
14
Corriente transiente del rotor Ia
Ia
Tiempo
Ea/(Ra+RL)
5a
Estado estable
Estado transiente
Ia, a velocidad constante
2) Arranque del generador de corriente continua
15
Generador de corriente contnua separadamente exitado
4. Regule Rf externa y para alcanzar un voltaje terminal Vt igual al voltaje nominal de la carga y
la velocidad nominal del rotor
5. Se ha completado el proceso de arranque y de
puesta en operacin en estado estable del
generador con carga
2) Arranque del generador de corriente continua
16
ff In
saturaci
n
f
ff In
aE
REM0aE
1f
fi
1aE
fi
1fIfn ifIfn ifIfn1fIfn
= Constante = Constante
)I(nE)I(n ffafff y Graficas
2) Arranque del generador de corriente continua
17
ff In
saturaci
n
f
ff In
aE
REM0aE
1f
fi1aE
1fIfn ifIfn ifIfn1fIfn
= Constante i = Constante
3
1
2
3> 2 >1
2aE
3aE
Ia
)I(nE)I(n ffafff y Graficas
2) Arranque del generador de corriente continua
Proceso de rectificacin de onda completa, Ea
18
La f.em. inducida en el rotor es del tipo variable, sinusoidal en funcin del tiempo, f.e.m(t)
Esta f.e.m es posteriormente sometida a un proceso de rectificacin de onda completa Del proceso de rectificacin se obtiene Ea
El proceso de rectificacin es electro-mecnico
En la rectificacin intervienen: Las delgas del conmutador Los carbones del estator La rotacin mecnica del rotor
F.e.m rectificada
19
El conmutador esta compuesto de delgas soldadas a las bobinas del rotor El conmutador esta fijado al rotor, gira con el rotor
Las delgas del conmutador son los terminales elctricos de las bobinas del rotor
Las delgas son segmentos de material conductor
Los carbones del estator son de naturaleza mineral y hacen contacto elctrico con las delgas del rotor Los carbones estn fijados al estator
Un resorte presiona los carbones para mejorar el contacto elctrico con las delgas
2) Arranque del generador de corriente continua
Generador Elemental de C.C.
20
+
- extfR
fI
fV Mquina de 2 polos
Carbones o
escobillas
Delgas del
Conmutador
2) Arranque del generador de corriente continua
3) F.e.m. inducida del generador de corriente continua, Ea
Generador Elemental de C.C.
21
+
- extfR
fI
fV Mquina de 2 polos
Bobina del rotor
+
_
3) F.e.m. inducida del generador de corriente continua, Ea
Generador Elemental de C.C.
22
+
- extfR
fI
fV Mquina de 2 polos
RL
+
_
+
_
3) F.e.m. inducida del generador de corriente continua, Ea
Generador Elemental de C.C.
23
+
- extfR
fI
fV Mquina de 2 polos
RL
+
_
3) F.e.m. inducida del generador de corriente continua, Ea
Generador Elemental de C.C.
24
+
- extfR
fI
fV Mquina de 2 polos
RL
+
_
+
_
3) F.e.m. inducida del generador de corriente continua, Ea
Generador Elemental de C.C.
25
+
- extfR
fI
fV Mquina de 2 polos
RL
+
_
+
_
3) F.e.m. inducida del generador de corriente continua, Ea
Generador Elemental de C.C.
26
+
- extfR
fI
fV Mquina de 2 polos
RL
+
_
+
_
3) F.e.m. inducida del generador de corriente continua, Ea
COMENTARIOS
27
La mquina separademente excitada requiere una fuente o generador elctrico
externo, Vf Este generador es de corriente continua
La corriente If crea el campo magntico del estator
Se puede alguien preguntar: que se consigue de comenzar con un generador
c.c. y terminar con otro generador de c.c.?
Como se puede eliminar este generador externo, Vf ?
2) Arranque del generador de corriente continua
GENERADOR DE
CORRIENTE CONTNUA
TIPO AUTOEXITADO
GENERADOR ELEMENTAL DE C.C.
29
extfR
Mquina de 2 polos
RL
+
_
+
_
2) Arranque del generador de corriente continua
2) Arranque del generador de corriente continua
ARRANQUE DEL GENERADOR AUTOEXITADO
30
aE
0LI
Primotor
tV
mecanicaP,
fS
ff LR ,fn
extfR
aI
fI LS
LR
1) Primotor se lleva a velocidad nominal .., ANSS Lf
LI
0,, Lfa III remanente flujo ; 0 REMREMa KE
Potencia mecnica de entrada: FANmec PP
aR+
- LV