Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

4.7 Medición de los parámetros del modelo de generador síncrono 159
La magnitud de la ecuación (3-60) se puede expresar como
t ind 5 kB R B net sen d (3-61)
donde d es el ángulo entre el rotor y los campos magnéticos netos (también llamado ángulo de par).
Debido a que B R produce el voltaje E A y B net produce el voltaje V f , el ángulo d entre E A y V f , es el
mismo que el ángulo d entre B R y B net .
De la ecuación (4-20) se puede derivar una expresión alternativa para el par inducido en un
generador síncrono. Debido a que P conv 5 t ind v m , el par inducido se puede expresar como
ind
3V E A
mX S
sen (4-22)
Esta expresión describe el par inducido en términos de cantidades eléctricas, mientras que la ecuación
(3-60) proporciona la misma información en términos de cantidades magnéticas.
Observe que tanto la potencia convertida de la forma mecánica a la forma eléctrica P conv en un
generador síncrono y el par inducido t ind en el rotor del generador dependen del ángulo del par d.
P conv
3VE A
X S
sen (4-20)
ind
3V E A
mX S
sen (4-22)
Estas dos cantidades alcanzan sus valores máximos cuando el ángulo de par d llega a 90°. El generador
no es capaz de exceder dichos límites ni siquiera por un instante. Los generadores reales
típicamente tienen ángulos de par de plena carga de 20 a 30°, de modo que la potencia instantánea
máxima y el par máximo instantáneo que pueden suministrar son por lo menos el doble de sus valores
a plena carga. Esta reserva de potencia y de par es esencial para la estabilidad de sistemas de
potencia que contengan estos generadores, como veremos en la sección 4.10.
4.7 MEDICIÓN DE LOS PARÁMETROS DEL MODELO
DE GENERADOR SÍNCRONO
El circuito equivalente de un generador síncrono que se ha obtenido consta de tres cantidades que se
deben determinar para describir completamente el comportamiento de un generador síncrono real:
1. La relación entre la corriente de campo y el flujo (y, por lo tanto, entre la corriente de campo y
E A )
2. La reactancia síncrona
3. La resistencia del inducido
Esta sección describe una técnica muy simple para determinar estas cantidades en un generador
síncrono.
El primer paso del proceso es la realización de la prueba de circuito abierto en el generador.
Para realizar esta prueba, el generador se hace girar a velocidad nominal, se desconectan las terminales
de cualquier carga y se establece la corriente de campo como cero. Entonces se incrementa
gradualmente por etapas la corriente de campo y se mide el voltaje en las terminales en cada etapa.
Con las terminales abiertos I A 5 0, por lo que E A es igual a V f . A partir de esta información es posible
dibujar una gráfica de E A o V T vs. I F . A esta gráfica también se le llama característica de circuito
abierto (OCC, por sus siglas en inglés) de un generador. Con esta característica es posible encontrar
el voltaje generado interno del generador dada cualquier corriente de campo. En la figura 4-17a) se