maquinas sincronas

1. Las máquinas de corriente continua y de inducción tienen un amplio rango de aplicaciones
industriales tales como tracción, bombeo, control y otros. Sin embargo, la operación del
sistema eléctrico de potencia requiere la conversión de grandes cantidades de energía
primaria (petróleo, gas natural, agua, carbón, uranio), en energía y potencia eléctrica. La
energía eléctrica puede ser transportada y convertida en otras formas de energía en
forma limpia y económica. La máquina sincrónica es hoy por hoy, la más ampliamente
utilizada para convertir grandes cantidades de energía eléctrica y mecánica.
La máquina sincrónica es un convertidor electromecánico de energía con una pieza
giratoria denominada rotor o campo, cuya bobina se excita mediante la inyección de una
corriente continua, y una pieza fija denominada estator o armadura por cuyas bobinas
circula corriente alterna. Las corrientes alternas que circulan por los enrollados del estator
producen un campo magnético rotatorio que gira en el entrehierro de la máquina con la
frecuencia angular de las corrientes de armadura
En este trabajo de investigación el objetivo es comprender, analizar el comportamiento de
las maquinas síncronas ya que para todo o para lo mas importante en nuestra vida diaria
las ocupamos y no sabemos que son, como están conformadas cual es su principio de
funcionamiento etc.
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INTRODUCCION
OBJETIVO
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2. convierte energía eléctrica en energía mecánica siendo en este caso utilizada como motor
síncrono, o bien convierte energía mecánica en energía eléctrica, siendo en este caso
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ASPECTOS CONSTRUCTIVOS DE LAS MAQUINAS SINCRONAS
¿Qué es una maquina síncrona?
Una máquina síncrona es una maquina eléctrica rotativa de corriente alterna que
utilizada como [generador síncrono], o sin carga como compensador síncrono.
Las máquinas síncronas se utilizan en mayor medida como generadores de corriente
alterna que como motores de corriente alterna, ya que no presentan par de arranque y
hay que emplear diferentes métodos de arranque y aceleración hasta la velocidad de
sincronismo. También se utilizan para controlar la potencia reactiva de la red por su
capacidad para, manteniendo la potencia activa desarrollada constante, variar la potencia
reactiva que absorbe o cede a la red.
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3. frecuencia de la tensión en bornes y el número de pares de polos.
Donde: f Frecuencia de la red a la que está conectada la máquina
El rotor o parte rotativa, de una máquina síncrona es bastante diferente al de una
máquina asíncrona. Contiene un devanado de corriente continua denominada devanada
de campo y un devanado en cortocircuito, que impide el funcionamiento de la máquina a
una velocidad distinta a la de sincronismo, denominado devanado amortiguador. Además,
contiene un circuito magnético formado por apilamiento de chapas magnéticas de menor
espesor que las del estator
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Aspectos constructivos
Estator:
El estator o parte estática, de una máquina síncrona es similar al de una máquina
asíncrona. Contiene un devanado trifásico de corriente alterna denominada devanada
inducida y un circuito magnético formado por apilamiento de chapas magnéticas.
El campo magnético presente en el estator de una máquina sincrónica gira con una
velocidad constante. La velocidad de giro en régimen permanente está ligada con la
P: Número de pares de polos que tiene la máquina
p: Número de polos que tiene la máquina
n: Velocidad de sincronismo de la máquina
Rotor:
.
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Figura 1.2.1 Representación grafica
de un rotor completo.

4. Una turbina acciona el rotor de la máquina sincrónica a la vez que se alimenta el devanado
rotó rico (devanado de campo) con corriente continua. El entrehierro variable (máquinas
de polos salientes) o la distribución del devanado de campo (máquinas de rotor liso)
contribuyen a crear un campo más o menos senoidal en el entrehierro, que hace aparecer
en los bornes del devanado estatórico (devanado inducido) una tensión senoidal. Al
conectar al devanado inducido una carga trifásica equilibrada aparece un sistema trifásico
de corrientes y una fuerza magneto motriz senoidal.
En este caso se lleva la máquina síncrona a la velocidad de sincronismo, pues la máquina
síncrona no tiene par de arranque, y se alimentan el devanado rotó rico (devanado de
campo) con corriente continua y el devanado estatórico (devanado inducido) con
corriente alterna. La interacción entre los campos creados por ambas corrientes mantiene
el giro del rotor a la velocidad de sincronismo.
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Principio de funcionamiento
Como generador:
Como motor:
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5. 5
FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MAQUINAS TRIFASICAS
¿Que es la fuerza magneto motriz?
La fuerza magneto motriz (FMM, representada con el símbolo F) es aquella capaz de
producir un flujo magnético entre dos puntos de un circuito magnético.
Consideremos que un sistema formado por tres devanados, colocados bien sea en el
estator o en el rotor, de tal forma que estén desfasados 120° eléctricos en el espacio.
Cada zona rayada de la misma manera, indica un devanado distribuido de la misma fase,
para que en total se cubra la periferia de la maquina. Interesa calcular la f.m.m en un
punto P del entrehierro determinado por el angulo, respecto del eje del devanado AA
debido a la contribucion de los tres arrollamientos, al circular por ellos un sistema de
corrientes trifasicas equilibradas es decir:
Ia= Im cos w t
Ib=Im cos(wt-120)
Ic=Im cos(wt+120°)
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Figura 1.3.1 Representación grafica de un rotor
con una fuerza magneto motriz
Figura 1.3.2 Representación grafica de la onda magneto
motri z.

6. FUERZA ELECTROMOTRIZ INDUCIDA EN UNA MAQUINA ELEMENTAL
Como básicamente un arrollamiento a colector es un arrollamiento a anillos que se
conecta a las escobillas a través de las delgas que forman el colector, la fuerza
electromotriz que aparece en las escobillas se pueden obtener a partir de la que se induce
en un arrollamiento a anillos. En efecto si se tiene un único arrollamiento, por un lado con
salida a anillos rasantes conectados a extracciones diametrales y por el otro lado
conectado a un colector en el que apoyan escobillas, también diametrales, la tensión en
las escobillas ee será igual al valor instantáneo de la tensión en los anillos rasantes ea
cuando el eje magnético del arrollamiento a anillos que gira solidario con el mismo,
coincida con el eje magnético definido por las escobillas que se fija en el espacio.
6
DE CORRIENTE ALTERNA
¿Que es la fuerza electromotriz?
La fuerza electromotriz (FEM) es toda causa capaz de mantener una diferencia de
potencial entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en
un circuito cerrado.
En la siguiente figura se observa que tenemos el amperímetro se encuentra conectado a
una espira es de esperarse que en este no se muestra corriente alguna, porque el circuito
carece de una fem. Pero mientras el imán se mueve, la aguja del amperímetro se desvía e
indica que se ha creado una corriente en la bobina. La corriente que aparece recibe el
nombre de corriente inducida y se dice que la crea una fuente electromotriz.
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7. Cada uno de estos inconvenientes que aparecen en las maquinas reales introduce un
factor, por el cual la fem inducida en la práctica es menor que la calculada anteriormente.
De acuerdo con las diferencias apuntadas aparecen los factores de reducción
correspondientes, denominados factor de forma, factor de distribución y factor de paso o
acortamiento.
1.-) Factor de forma
Este factor aparece debido a que no tiene una distribución senoidal en el entrehierro. En
el supuesto de que flujo inductor sea constante y de valor máximo aparecerá una fem
cuyo valor medio, vendrá expresado por:
7
FACTORES QUE AFECTAN LA FUERZA ELECTROMOTRIZ EN UNA
MAQUINA DE CORRIENTE ALTERNA.
El flujo inductor no se reparte siempre, de una forma senoidal por el entrehierro.
El devanado no se encuentra concentrado, sino que está distribuido en ranuras, a lo largo
de la periferia de la máquina
Los arrollamientos no son siempre de paso diametral sino que presentan acortamientos
de paso, con objeto de mejorar la onda de f.e.m. inducida
Figura 1.4.1 Representación grafica de cómo es afectada la fuerza electromotriz en una maquina
de corriente alterna.
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8. 8
2.-) Factor de distribucion
En partes anteriores se ha calculado la fem producida por un devanado concentrado y de
paso diametral. En la practica el arrollamiento esta distribuido en ranuras a lo largo de
toda la periferia de tal forma que las fems del bobinado van desfasadas y su suma no es
aritmetica sino geometrica.
3.-) Factor de paso o acortamiento
Los devanados reales, tienen un paso acortado en vez de un paso diametral, ya que de
esta forma se eliminan armónicos. Para una bobina de paso diametral le corresponde una
anchura de 180° eléctricos lo cual quiere decir que si una rama está situada frente al polo
norte, la otra parte de la bobina está situada frente al polo sur.
Figura 1.4.2 Imagen grafica de valores determinados por la afectación de la fuerza electromotriz en una
maquina de corriente alterna.
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9. Para concluir este trabajo de investigación de las maquinas síncronas puedo decir que una
vez definidos todos estos conceptos puedo decir el conocimiento adquirido es muy grande
ya que al analizar cada uno de los punto se puede notar que cada especificación en una
maquina síncrona nos ayuda a hacer nuestra vida más fácil porque de ella o de los
motores dependen cada una de nuestras obras diarias.
9
CONCLUSION
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10. http://www.csicsif.es/andalucia/modules/mod_ense/revista/pdf/Numero_26/ANDRES_A
_GIL_1.pdf
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BIBLIOGRAFIA
http://www.nebrija.es/~cmalagon/Fisica_II/transparencias/02-Magnetismo/09-Fuerza-electromotriz.
pdf
https://www.google.com.mx/#q=fuerza+magnetomotriz
http://www4.frba.utn.edu.ar/html/Electrica/archivos/maq_elec2/colec1.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_s%C3%ADncrona
http://www4.frba.utn.edu.ar/html/Electrica/archivos/maq_elec2/colec1.pdf
http://www.die.eis.uva.es/~maquelec/documentos/OTR_001.pdf
http://mecanica.umsa.edu.bo/Libros/Lea3.pdf
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