Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

4.8 Generador síncrono que opera solo 163
¿Qué efecto produce la inclusión de R A en el valor estimado de X S ? No mucho. Si se evalúa X S por
medio de la ecuación (4-26), el resultado es
X S
E A
I A
311.8 V
300 A
1.04
Debido a que el error en X S por despreciar R A es mucho menor que el error debido a los efectos de saturación,
normalmente los cálculos de aproximación se realizan con la ecuación (4-26).
En la figura 4-20 se muestra el circuito equivalente por fase resultante.
R A
I F
I A
V
R F
0.2
j1.02
+
+
V F –
E A = 312 °
L F
–
FIGURA 4-20 Circuito equivalente por fase del generador del ejemplo 4-l.
4.8 GENERADOR SÍNCRONO QUE OPERA SOLO
El comportamiento de un generador síncrono con una carga varía mucho, lo cual depende del factor
de potencia de la carga y de que el generador opere solo o en paralelo con otros generadores
síncronos. En esta sección se estudiará el comportamiento de los generadores síncronos que operan
solos. En la sección 4.9 se estudiará el comportamiento de los generadores síncronos que operan en
paralelo.
En esta sección se ilustrarán conceptos con diagramas fasoriales simplificados que desprecian
el efecto de R A . En algunos de los ejemplos numéricos se incluirá la resistencia R A .
A menos que se indique lo contrario, en esta sección se supondrá que la velocidad de los generadores
es constante y todas las características de las terminales se dibujan de acuerdo con esta
suposición. También, se supone que el flujo del rotor del generador es constante a menos que se
cambie explícitamente la corriente de campo.
Efecto de los cambios en la carga
en un generador síncrono que opera solo
Para entender las características de funcionamiento de un generador
síncrono que opera solo, examínese un generador que alimenta
una carga. En la figura 4-21 se muestra un diagrama de
un solo generador que alimenta una carga. ¿Qué pasa cuando se
incrementa la carga de este generador?
Un incremento de la carga es un aumento de la potencia real,
Generador
Carga
reactiva, o ambas, que se obtiene del generador. Un incremento FIGURA 4-2l Un solo generador que alimenta una carga.
de la carga aumenta la corriente de la carga que se obtiene del
generador. Debido a que no se ha cambiado el resistor de campo,
la corriente de campo es constante y, por lo tanto, el flujo f es constante. Debido a que el motor
principal también tiene una velocidad constante v, la magnitud del voltaje interno generado E A 5
Kfv es constante.
Si E A es constante, ¿qué cambia con una variación en la carga? La manera de encontrar la
respuesta a esta pregunta es dibujar diagramas fasoriales que muestren el incremento de la carga
manteniendo en mente las restricciones sobre el generador.
Primero, examínese un generador que opera con un factor de potencia en retraso. Si se añade
más carga con el mismo factor de potencia, entonces |I A | se incrementa pero mantiene el mismo