Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

150 CAPÍTULO 4 Generadores síncronos
Para que la excitación de un generador sea completamente independiente
de cualquier fuente de potencia externa, a menudo se incluye
un pequeño excitador piloto en el sistema. Un excitador piloto
es un pequeño generador de ca con imanes permanentes montados
en el eje del rotor y un devanado trifásico en el estator. Produce la
potencia para el circuito de campo del excitador, que a su vez controla
el circuito de campo de la máquina principal. Si se incluye un
excitador piloto en el eje del generador, no se requiere de potencia
eléctrica externa para accionar el generador (véase figura 4-5).
Muchos de los generadores síncronos que incluyen excitadores
sin escobillas también tienen anillos rozantes y escobillas, por lo que
hay una fuente auxiliar de corriente de campo de cd en caso de emergencia.
El estator de un generador síncrono ya se describió en el capítulo
3 y se pueden encontrar más detalles sobre la construcción de un
estator en el apéndice B. Por lo general, los estatores de los generadores
síncronos están hechos de bobinas de estator preformadas en
FIGURA 4-4 Fotografía del rotor de una máquina síncrona
con un excitador sin escobillas montado en el mismo eje.
un devanado de doble capa. El devanado se distribuye y encuerda de
Obsérvese la parte electrónica de rectificación visible junto
manera que se reduzca el contenido de armónicas en las corrientes y
al inducido del excitador. (Cortesía de Westinghouse Electric
Company.)
voltajes de salida, tal como se describe en el apéndice B.
En la figura 4-6 puede observarse un diagrama en corte de una
gran máquina síncrona completa. Este dibujo muestra un rotor de
ocho polos salientes, un estator con devanados de doble capa distribuidos y un excitador sin escobillas.
4.2 LA VELOCIDAD DE ROTACIÓN DE UN GENERADOR SÍNCRONO
Los generadores síncronos son por definición síncronos, lo que quiere decir que la frecuencia eléctrica
se produce y entrelaza o sincroniza con la tasa mecánica de rotación del generador. El rotor
Excitador piloto
Campo del
excitador piloto
Excitador
Inducido del
excitador
Generador
síncrono
Campo principal
Rotor
Imanes
permanentes
Rectificador
trifásico
Salida
trifásica
Estator
Rectificador
trifásico
R F
Inducido del
excitador piloto
Campo
del excitador
Inducido principal
FIGURA 4-5 Esquema de excitación sin escobillas que incluye un excitador piloto. Los imanes permanentes
del excitador piloto producen la corriente de campo del excitador, que a su vez produce la corriente de campo
de la máquina principal.