¿Cómo cambia la velocidad de un generador síncrono con la carga?

Cuando el generador gira a la velocidad nominal y digamos que la carga disminuye, el par mecánico será mayor que el par eléctrico, lo que provocará un aumento en la velocidad del generador. Entiendo esto. Lo que tengo problemas para entender es cómo sucede esto físicamente, es decir, qué sucede con la armadura y la corriente de campo durante dicho período transitorio y cómo afectan la velocidad.

Un grupo electrógeno medio decente funcionará a velocidad constante.
Sí lo hará, aunque instantáneamente la velocidad cambiará por el cambio de carga.
La velocidad es constante, excepto si el par es superior al máx. torque disponible, luego se detiene y arranca los cojinetes, posibilidad de que rompa el rotor.
¿Esto puede ayudar? (características de regulación externa y de carga): google.be/…

Respuestas (1)

Aquí hay una descripción de la imagen general basada en los supuestos mencionados a continuación.

Suponga que el generador es un generador trifásico impulsado por un motor primario. Suministra una carga pero no está conectado a una red con otras fuentes de energía. La carga conectada determina la corriente de armadura y el factor de potencia. Supongamos que el regulador de voltaje automático (AVR) del generador ajusta la corriente de campo para mantener el voltaje terminal del generador en el valor nominal. Supongamos que el motor principal es un motor de combustión interna. Supongamos que el regulador de velocidad del motor ajusta el acelerador para mantener el motor a la velocidad nominal del generador.

La potencia eléctrica entregada por el generador está dada por Pe (vatios) = V (voltios) XI (amperios) X pf (factor de potencia) X 1.732 (raíz cuadrada de 3). La potencia mecánica proporcionada por el motor Pm = Pe + pérdidas. Pm = Torque X Velocidad X una unidad de medida constante. El par necesario para accionar el generador a la velocidad nominal está determinado por las pérdidas de Pe+.

Si la carga cambia, la corriente disminuirá y el factor de potencia puede aumentar o disminuir. El voltaje terminal aumentará debido al cambio en la caída de voltaje a través de la impedancia interna del generador. El AVR cambiará la corriente de campo para mantener el voltaje terminal nominal. El par requerido para mantener la velocidad del generador disminuirá porque la potencia habrá disminuido con un cambio de voltaje muy pequeño. La velocidad tenderá a aumentar, pero el regulador de velocidad cambiará la configuración del acelerador del motor para mantener la velocidad.

En el nuevo punto de operación, la velocidad y el voltaje no habrán cambiado. La corriente, la potencia, el par, el ángulo de par y el caudal de combustible habrán disminuido. El factor de potencia y la corriente de campo pueden aumentar o disminuir.

Resumen de los puntos esenciales

Un cambio en la carga es, por definición, un cambio en la corriente de armadura. Dado que nada sucede instantáneamente que cambiaría mucho el voltaje, un cambio en la carga debe ser un cambio en la potencia eléctrica consumida. Por conservación de la energía, un cambio en la potencia extraída debe causar un cambio en el par producido por el generador como carga en el motor primario. Eso podría ilustrarse examinando las interacciones de la corriente, el flujo magnético y la fuerza. Un cambio en el torque presentado al motor primario resultará en un cambio de velocidad. Los sistemas de regulación reaccionan al cambio. La magnitud y la duración del cambio se pueden determinar mediante un análisis matemático dinámico detallado de todo el sistema.

¿Qué pasa si no hay AVR y la excitación del campo es constante? Ahora, cuando la carga aumenta, el rotor disminuirá la velocidad y una parte de su energía cinética se destinará a proporcionar el aumento de carga. Todo esto sucederá solo por un corto período de tiempo y luego todo volverá a la normalidad cuando las válvulas de entrada se abran para proporcionar el par adicional. Lo que deseo entender es cómo cambia físicamente la velocidad del rotor con la carga, cómo cambiará la corriente de armadura con el cambio de carga y luego cómo se traduce eso en un cambio en la velocidad del rotor.
Si deseaba un análisis de una situación más específica, las condiciones deberían haberse indicado en la pregunta. No voy a responder la misma pregunta nuevamente por una situación diferente descrita en un comentario.
Lo siento, ya que no pude explicar mi pregunta correctamente, pero esto es lo que realmente quería preguntar. Aún así gracias por la ayuda.
Agregué un resumen de los puntos esenciales. Es posible que desee revisar el flujo y la fuerza magnéticos actuales en el nivel elemental de la máquina.
¿Cómo cambia la velocidad de un generador síncrono con la carga?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v