ENSAYO DEL ALTERNADOR EN CARGA Descripción del alternador: La máquina sÃ−ncrona puede funcionar como motor o como generador, llamándose en este caso alternador. Se denomina sincronismo cuando se cumple que la velocidad del rotor coincide con la velocidad de sincronismo: n= ns Por máquinas sÃ−ncronas se entienden los convertidores electromecánicos rotativos que girando a una velocidad constante proporcional a la frecuencia del sistema eléctrico, transforman la energÃ−a mecánica en energÃ−a eléctrica, bajo la forma de corrientes alternas, o viceversa, la energÃ−a eléctrica de corrientes alternas en energÃ−a mecánica. Por lo tanto se cumple que: n= ns = (60 f) / P El rotor es el inductor y tiene un bobinado que se alimenta con corriente continua a través de escobillas y anillos rozantes y genera un campo magnético constante de un número determinado de pares de polos que girará a la velocidad de la turbina o motor de arrastre. El estator dispone de un bobinado trifásico similar al del motor asÃ−ncrono. Al ser cortados los conductores por el campo magnético del rotor se induce en ellos una f.e.m. senoidal de frecuencia: f=(P · n) / 60 Clasificación según sus caracterÃ−sticas constructivas: -Rotor de polos salientes o rueda polar: Es emplea en máquinas de baja y media velocidad (hasta 1000 r.p.m.). La baja velocidad implica un elevado número de pares de polos para conseguir una frecuencia de 50 Hz. f=(P · n) / 60 Se suele emplear en centrales hidráulicas. -Rotor cilÃ−ndrico o de polos lisos: Se usa en máquinas de alta velocidad, accionadas por turbinas de vapor, disponiendo normalmente de un único par de polos. Es un cilindro con ranuras, aunque no está ranurado todo el cilindro. Para una frecuencia de 50 Hz la velocidad ha de ser: n= (60 f) / P =50·60/1 = 3000 r.p.m. 1

Se usa en cualquier tipo de centrales térmicas. Montaje: Disponemos de un alternador de dos pares de polos Y-D 380/220 V. Como queremos obtener una frecuencia de 50 HZ la velocidad debe ser: n= (60 f) / P = (50·60) / 2 =1500 r.p.m. CaracterÃ−stica exterior o de excitación constante: Relaciona la tensión en bornes del alternador, U, con la carga o corriente suministrada por él, I, manteniendo constante la intensidad de excitación, Iex. I (A) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 Gráfica:

Ur (V) 360 330 320 310 300

Ui (V) ----------------------------200

Uc (V) ----------------------------370

CaracterÃ−stica de regulación o caracterÃ−stica con tensión constante: Relaciona la corriente suministrada a la carga (I) con la corriente de excitación (Iex), manteniendo constantes la tensión, la velocidad y el factor de potencia. I (A) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 Gráfica:

Iex (r) 135 140 175 190 220

Iex (l) ----------------------------300

Iex (c) ----------------------------170

CaracterÃ−stica a intensidad constante: Relaciona la tensión en bornes del alternador (U) con la corriente de excitación (Iex), manteniendo constante la intensidad suministrada (I), la velocidad y el factor de potencia de la carga. Iex 120 160 200 240 280 320 Gráfica:

Ur (V) 0 195 280 335 380 400

Ul (V) -----------------------------------300

Uc (V) -----------------------------------170

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U= f(I) Iex = cte= 300 mA. n = ns= cte = 1500 rpm. I = f(Iex) n = cte = 1500 r.p.m. U= cte= 220 V U = f(Iex) N = cte = 1500 r.p.m. I = cte. =0.3 A.

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