Generadores eléctricos síncronos y asíncronos

Los generadores eléctricos son dispositivos en el que formas de energía no eléctrica (mecánica, química, térmica) se convierten en energía eléctrica. Y a continuación veremos como nos ayudan estos tipos de generadores eléctricos.

Generador eléctrico síncrono

Un generador eléctrico síncrono es una máquina síncrona que funciona en modo generador en el que la frecuencia de rotación del campo magnético del estator es igual a la del rotor. Un rotor con polos magnéticos crea un campo magnético giratorio que, al cruzar el devanado del estator, induce un campo electromagnético en él. En un generador síncrono, el rotor tiene la forma de un imán permanente o un electroimán.

El número de polos del rotor puede ser dos, cuatro, etc., pero es un múltiplo de dos. En las centrales eléctricas domésticas, por regla general, se utiliza un rotor con dos polos, que determina la velocidad del motor de la central eléctrica de 3000 rpm. El rotor, al arrancar la planta de energía, crea un campo magnético débil, pero con un aumento de velocidad, también aumenta la EMF en el devanado de excitación. El voltaje de este devanado se alimenta al rotor a través de la unidad de regulación automática (AVR), controlando el voltaje de salida cambiando el campo magnético. Por ejemplo, una carga inductiva conectada desmagnetiza el generador y reduce el voltaje, y cuando se conecta una carga capacitiva, el generador se magnetiza y el voltaje aumenta. Esto se llama “reacción de anclaje”.

Para asegurar la estabilidad de la tensión de salida, es necesario cambiar el campo magnético del rotor regulando la corriente en su devanado, que es proporcionada por la unidad AVR. La ventaja de tales generadores es la alta estabilidad del voltaje de salida.

Generador asincrónico

Un generador asíncrono es una máquina (motor) asíncrona que funciona en modo de frenado, cuyo rotor gira antes de tiempo, pero en la misma dirección que el campo magnético del estator. Dependiendo del tipo de devanado, el rotor puede estar en cortocircuito o en fase.

El campo magnético giratorio creado por el devanado del estator auxiliar induce un campo magnético en el rotor que, al girar con el rotor, induce una EMF en el devanado del estator de trabajo, así como en un generador síncrono. El campo magnético giratorio siempre permanece inalterado y no regulado, por lo que el voltaje y la frecuencia en la salida del generador dependen de la velocidad del rotor y, por lo tanto, de la estabilidad del motor de la central.

A pesar de la facilidad de mantenimiento, la baja sensibilidad al cortocircuito y el bajo costo, los generadores asíncronos rara vez se usan, ya que hay una serie de desventajas: un generador asíncrono siempre consume una corriente de magnetización de fuerza significativa, por lo tanto, para su funcionamiento, se requiere una fuente de energía reactiva (condensadores), que depende del activo. – naturaleza inductiva de la carga; falta de fiabilidad del trabajo en condiciones extremas; la excitación de un generador asíncrono depende de factores aleatorios y ocurre, por regla general, a una velocidad superior o igual a la síncrona; dependencia de la tensión de salida y la frecuencia de la corriente de la estabilidad del motor, etc.

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