Mejora de la Eficiencia en los Generadores Empleados en Parques ...

Tesis Doctoral: Mejora de la Eficiencia en los Generadores Empleados en Parques Eólicos
Utilizando Controladores “Fuzzy” Adaptativos
Las pérdidas adicionales debidas a la componente fundamental de la corriente se
concentran básicamente en el estator. De esta manera se puede utilizar una
expresión análoga a la ecuación (2.12), donde la resistencia equivalente, Rsl1, se
representa en serie con la reactancia de dispersión del estator, Xls. Así la caída de
tensión fundamental Vsll en la reactancia de dispersión es dada por 2πfLlsIsl, donde Isl
es la corriente fundamental del estator, [Sousa, 1992].
Sustituyendo el resultado propuesto en el párrafo anterior, en la ecuación (2.11), se
llega a una expresión que define las pérdidas adicionales por fase, Psln, dada por:
sln
sll
2 2
2
( k ⋅ f + k ⋅ f ) ⋅ I = R I
P = k ⋅
⋅
D – Pérdidas Mecánicas
h
e
Las pérdidas mecánicas son producidas por dos procesos:
i) Rozamiento; y
sl
sll
sl
ii) Arrastramiento del flujo de aire envolvente (pérdidas por ventilación)
(2.13)
Las pérdidas por atrito son inevitables en los cojinetes y en los sistemas de
contactos móviles (anillos de rozamientos). Se traducen en el desarrollo de calor. Ya
las pérdidas por arrastramiento del fluido envolvente o por ventilación son debidas al
arrastre en el movimiento del fluido donde se encuentra sumergido provocando, así,
la aparición de un par resistente consumiendo energía cinética.
Queda claro que este tipo de pérdida es una función de la velocidad de la máquina,
ωr, y no depende del tipo de fuente de alimentación, pudiendo ser modelada como:
P = k ⋅ω
f ( ω)
f ( ω)
3
r
(2.14)
2.4.1.2 – Los Efectos no Ideales en la Máquina
En los apartados siguientes se buscará hacer una breve discusión de los efectos de
la temperatura, saturación, “skin” y armónicos abordando su contribución dentro de
las pérdidas en la máquina eléctrica.
A – Efecto de la Temperatura
Como se ha dicho en los apartados anteriores, con excepción de las pérdidas por
ventilación, todas las demás consisten en la pérdida de energía en forma de calor.
Se puede decir que en el interior de la máquina hay diferentes fuentes de calor con
intensidades desiguales. No obstante, para disminuir la complejidad del modelo, se
toma la máquina como si estuviera sometida a una única fuente de calor.
Página 20 de 195 Durval de Almeida Souza