Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

8.13 Generador de cd en derivación 397
la máquina, lo que provoca el aumento del voltaje interno generado E A . El incremento en E A provoca
que también aumente el voltaje en las terminales del generador.
Análisis de los generadores de cd en derivación
El análisis de un generador de cd en derivación es un tanto más complicado que el análisis de un
generador de excitación separada, puesto que la corriente de campo en la máquina depende directamente
del propio voltaje de salida de la máquina. Primero se estudiará el análisis de los generadores
en derivación de máquinas sin reacción del inducido y luego se incluirán los efectos de la reacción
del inducido.
En la figura 8-53 se muestra la curva de magnetización de
un generador de cd en derivación dibujada con la velocidad
de operación real de la máquina. La resistencia de campo R F ,
V
que es igual a V T /I F , está representada con una línea recta tendida
sobre la curva de magnetización. En vacío, V T 5 E A y el ge-
V Tsc
T
nerador opera al voltaje donde la curva de magnetización se interseca
con la línea de la resistencia de campo.
V T carga
La clave para entender el análisis gráfico de los generadores
en derivación es recordar la ley de voltaje de Kirchhoff (LVK):
Reducción de E A
V T contra I F
Caída I A R A
E A contra I F
V T E A I A R A
(8-45)
o E A V T I A R A
(8-46)
FIGURA 8-53 Análisis gráfico de un generador de cd en derivación
con devanados de compensación.
La diferencia entre el voltaje interno generado y el voltaje en las
terminales es igual a la caída I A R A en la máquina. La línea de
todos los valores posibles de E A es la curva de magnetización y
la línea de todos los voltajes terminales posibles es la línea del
resistor (I F 5 V T /R F ). Por lo tanto, para encontrar el voltaje en
las terminales para cierta carga, sólo se debe determinar la caída
I A R A y localizar el lugar en la gráfica en que esa caída es exactamente
igual al espacio entre la línea de E A y la línea de V T . Hay más de dos lugares en la curva donde
la caída I A R A será exactamente igual al espacio entre las líneas. Si hay dos posiciones posibles, la
que está más cerca del voltaje en vacío representará el punto de operación normal.
En la figura 8-54 se muestra una gráfica detallada donde se pueden observar varios puntos
diferentes de la característica de un generador en derivación. Nótese la línea punteada en la figura
8-54b). Esta línea es la característica en las terminales cuando se reduce la carga. La razón de que no
coincida con la línea de incremento de carga es la histéresis en los polos del estator del generador.
I Fsc
I F
E A (y V T )
V T
Caída I A R A
V Tpc
I F
b)
I Lpc
I L
a)
FIGURA 8-54 Deducción gráfica de la característica en las terminales de un generador de cd en
derivación.