29/02/2024
Generador síncrono

¿Qué es un generador síncrono?

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Los generadores eléctricos se pueden clasificar de distintas maneras de acuerdo a sus características, una de las clasificaciones más generales es de acuerdo a las frecuencias con las que opera el rotor del mecanismo y la frecuencia con la que se obtiene la corriente del generador es la misma.

Un generador síncrono se define como una máquina rotatoria que es capaz de convertir una energía mecánica en energía eléctrica. Ésta se encuentra compuesta de dos partes: un rotor y un estator (ver más sobre los estatores). El rotor es la parte móvil del generador, mientras que el estator es la parte fija.

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Generador síncrono

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En este tipo de generadores el rotor gira de acuerdo a la energía mecánica que se suministra. Esta energía procede de un lo que se llama impulsor primario que es el mecanismo que gira por la fuerza mecánica. Por ejemplo, un propulsor en un molino de viento; o una turbina en una planta hidroeléctrica.

Las máquinas síncronas se pueden clasificar en dos tipos de acuerdo al tipo de arreglo rotor – estator que se emplee.

  • Armadura giratoria. El inducido se encuentra en el rotor, y el campo magnético en el estator.
  • Campo giratorio. El inducido se encuentra en el estator, y el campo magnético en el rotor.
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La mayoría de los generadores en el mercado son de tipo síncrono, con algunas excepciones como son los generadores eólicos.

Nivelando la demanda para un generador

La demanda de energía de un generador puede variar de acuerdo a como se vayan incrementando o disminuyendo las cargas. Se sabe que muchos mecanismos demandan mayor corriente durante su arranque, como los climas domésticos, por lo que un buen generador debe de ser capaz de suministrar estas demandas cambiantes. De acuerdo al modelo del generador ideal, su voltaje de salida (a veces llamada tensión generada interna) se define como:

Voltaje Generador

En donde E es la tensión generada en una fase (para sistemas polifásicos), K es un factor dependiente del diseño de la máquina, phi es el flujo magnético producido (independiente de la carga), y ‘w’ es la velocidad angular del sistema.

Como podemos ver, la carga no debería afectar la tensión de salida de un generador, sin embargo existe la reactancia síncrona que es la componente imaginaria del sistema, al tomarse en cuenta la tensión generada es:

Sin embargo el modelo ideal posee sus limitantes (debido a las componentes imaginarias del generador, la reactancia, etc…) por lo que las plantas son diseñadas con un sistema de dos o más generadores en paralelo. Se emplea un generador que pueda suplir la demanda casi al máximo, y un conjunto de generadores de menor capacidad los cuales pueden prenderse o apagarse de acuerdo a la demanda.

Características de los generadores síncronos

  • Su salida es usualmente corriente alterna, en algunos casos se emplean rectificadores para obtener una salida de directa.
  • Las estaciones emplean dos o más generadores en paralelo para suplir las demandas variantes de energía.
  • Para generadores de alta frecuencia se emplean turbinas de vapor alimentadas por combustibles fósiles o fuentes de energía nuclear.
  • Para generadores de baja frecuencia se emplean turbinas hidráulicas.

2 comentarios en «¿Qué es un generador síncrono?»

  1. Aumentar las revoluciones de un alternador aumenta su potencia, por ejemplo un alternador de 3000 RPM se pone a 3500 RPM o mas que pasaría

  2. Buena información estimado. Sigue apoyando y contribuyendo a la sociedad.

    Quiero mas información sobre generadores si cronos y sus protecciones

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