maquinas de corriente alterna.pdf - Universidad Tecnológica de ...

Índice general
1. Ecuaciones 1
1.1. Configuración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2. Aproximación para el caso de entrehierro no uniforme en máquinas de corriente alterna . . . . 1
1.2.1. Extensión para el caso de n par de polos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3. Campos magnéticos en las máquinas de corriente alterna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3.1. Campos concentrados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.2. Campos distribuidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.4. Máquina bifásica de corriente alterna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.4.1. Representación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.4.2. Cálculo de los parámetros circuitales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.5. Ecuaciones eléctricas de equilibrio para la máquina bifásica de corriente alterna . . . . . . . . . 23
1.5.1. Simetría en el rotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.5.2. Ajuste de las ecuaciones para polos salientes en el rotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.6. Ecuación mecánica de equilibrio para la máquina bifásica de corriente alterna . . . . . . . . . . 27
1.6.1. Determinación del torque electromagnético . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.6.2. Extensión de la expresión del torque para polos salientes en el rotor . . . . . . . . . . . 30
1.6.3. Ley de Newton para el eje mecánico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.7. Solución de las ecuaciones generales de la máquina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.8. Transformación Θ 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.8.1. Definición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.8.2. Invariancia de la potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.8.3. Aplicación de la transformación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.9. Transformación de tres ejes a dos ejes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.9.1. La transformada inversa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
1.9.2. Incidencia de la transformación en la matriz de impedancias de la máquina real trifásica 42
1.9.3. Aplicación de la transformación a un sistema simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
1.9.4. Aplicación de la transformación a la máquina trifásica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
1.10. Componentes simétricas en la máquina de corriente alterna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
1.10.1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
1.10.2. Componentes simétricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
1.10.3. Potencia en términos de las componentes simétricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
1.10.4. Componente de secuencia cero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
1.10.5. Efecto de la componente de secuencia cero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Ejemplos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Ejercicios Propuestos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
2. La máquina sincrónica 85
2.1. Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
2.1.1. Ecuaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
2.1.2. Ajuste de las ecuaciones para devanados amortiguadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
III