Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

4.6 Potencia y par en los generadores síncronos 157
4.6 POTENCIA Y PAR EN LOS GENERADORES SÍNCRONOS
Un generador síncrono es una máquina síncrona que se utiliza como generador. Convierte potencia
mecánica en potencia eléctrica trifásica. La fuente de la potencia mecánica, el motor primario, puede
ser un motor diesel, una turbina de vapor, una turbina hidráulica u otro equipo similar. Cualquiera
que sea la fuente, debe tener la propiedad básica de mantener su velocidad constante sin importar la
demanda de potencia. Si esto no se cumple, entonces la frecuencia resultante del sistema de potencia
podría presentar fallas (variar).
No toda la potencia mecánica que entra en un generador síncrono se convierte en potencia
eléctrica que sale de la máquina. La diferencia entre la potencia de entrada y la potencia de salida
representa las pérdidas en la máquina. En la figura 4-15 se muestra el diagrama de flujo de potencia
de un generador síncrono. La potencia mecánica de entrada es la potencia eje en el generador P entr
5 t ap v m , mientras que la potencia mecánica convertida a potencia eléctrica internamente está dada
por
P conv 5 t ind v m (4-14)
P conv 5 3E A I A cos g (4-15)
P conv
Pentr
= t ap
m
t
ind
m
P sal
=
3 V L I L cos
Pérdidas
misceláneas
Pérdidas
por
fricción
y rozamiento
con el aire
Pérdidas
en el núcleo
Pérdidas I 2 R
(pérdidas en el cobre)
FIGURA 4-15 Diagrama de flujo de potencia de un generador síncrono.
donde g es el ángulo entre E A e I A . La diferencia entre la potencia que entra en el generador y la
potencia que se convierte en él representa las pérdidas mecánicas, del núcleo y misceláneas de la
máquina.
La potencia eléctrica de salida real de un generador síncrono se puede expresar en cantidades
de línea a línea como
y en cantidades fasoriales como
P sal 3V L I L cos (4-16)
P sal 3V I A cos (4-17)
La potencia reactiva de salida se puede expresar en cantidades de línea a línea como
Q sal
3V L I L sen
(4-18)
o en cantidades fasoriales como
Q sal 3V I A sen (4-19)