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Generadores El&trims
La selection y ubicacion de1 generador depende de
factores tales coma el tipo de turbina y la orientation
de la turbina. Por ejemplo, el generador para una
turbina de tipo bulbo est.5 colocado dentro de1 mismo
bulbo. Por lo general una turbina de tubo requiere un
generador horizontal, y un generador con eje vertical
a engranaje de empuje es adecuado para la mayoria
de las instalaciones de las turbinas Francis. DOS tipos
de generadores, sincronizado y a induction, seran
presentados en 10s parrafos siguientes.
La selection de1 generador, sincronizado o a induc-
cidn, es una funcion de la aplicacion. Un generador a
induction tiene un factor de energia fijo, lo cual setia
una desventaja si se estuviera operand0 una ?equeAa
central de energia, ya que 10s otros generadores en la
central tendtian que suministrar el componente
reactive para la o?eracih de1 generador de induc-
cion. Los generadores sincronizados pueden variar el
factor de energia y contribuir a la energia reactiva
de las centrales. Se pueden utilizar el ajuste adecuado
de 10s componentes de 10s genersdores sincronizados
para reducir las pkdidas de las cent&es. La selec-
cih se ta de basar en un analisis dc3 la red de
abastecimiento de energia a la cual el generador con-
tribuira la enc:gia, case por case.
Sincronizado. Un generador sincronizado obtiene
su nombre por estar sincronizado con el voltaje y la
frecuencia de la central antes de cerrar el interruptor
que conecta el generador a la centra! y cuando esti
cone&ado contintia operand0 a velocidad
sincronizada.
Se estimula el generador mediante la aplicacih de
una fuente de corriente directa (dc) a traves de1 em-
bobinado de1 campo de1 rotor y la creation de un
campo magnetico dentro de1 estator que induce un
voltaje potential en la bobina de1 estator. Los disenos
de hoy &a emplean un artefacto de estimulacion
estitica que convierte una fuente de corriente alterna
(ac) a dc por intermedio de un circuito de e&ado
solid0 (solid state). E! sisterma est5tico ha
reemplazado 10s generadores de estinxtlo de corriente
directa movichs por ejes y reiativamente cuesta
menos, tiene un tiempo m6s corto de reaccih y
acomoda la descarga de1 campo de energia sin un
resistor de1 campo de descarga cuando se necesite
desconectarlo de stibito. No obstante, para 10s
generadores de 5,000 o menos, a veces todatia se
usan estimuladores a eje sin carbones en vez de1
sistema estitico de estimular. El estimulador sin car-
Electric Generators
The seleclion and location of the generator is
influenced by factors such as turbine type and
turbine orientation. For example, the generator
for a bulb-type turbine is located within the bulb
itself. A horizontal qensrator is usually required
ior a tube turbine ,Ay:d a vertical shaft generator
with a thrust bearin is appropirate for most
Francis turbine installations. Two types of
generators, synchro IOUS and induction, will be
discussed in the following paragraphs.
The choice of generator, synchronous or induc-
tion, is a function of application. An induction
generator has a fixed power factor which, if
operating in a small power system, can be a
disadvantage because other generators in the
system will be required to provide the reactive
component for the operation of the induction
generator. Synchronous generators can vary the
power factor and contribute reactive power to the
system. The proper adjustment of reactive com-
ponents of synchronous generators can be utiliz-
ed to reduce losses in the system. Selection
should bt: based on a case-by-case analysis of
the power grid to which the generator will con-
tribute power.
Synchronors. A synchronous generator is so
named because it is synchronized to the system
voltage and frequency before the breaker device,
which connects the generator to the system, is
closed and, when connected, continues to
operate at synchronous speed.
The excitation of the generator is achieved by
impressing a direct current (dc) source across the
rotor field eoiis and creating a magnetic field
within the stator which induces a voltago poten-
tial in the stator coils. Present day designs
employ a static excitation device which converts
an alternating current (ac) source to a dc source
via solid state circuitry. The static system has
replaced the shaft-driven de excitation generator
and comparatively costs less, has a quicker
response time and accomodates discharge of
the field energy without a field discharge resistor
upon a sudden disconnect of the unit from the
system. However, for generators of 5,000 kW or
less, a brushless shaft driven exciter may still be
used in lieu of a static excitation system. The
brushless exciter is a rotating ac generator with
rectifiers on the main shaft to produce de cur-
rent for the field.
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