Relaci贸n de cortocircuito de una m谩quina s铆ncrona

<p>los Relaci贸n de cortocircuito (SCR) de una m谩quina s铆ncrona se define como la relaci贸n entre la corriente de campo necesaria para generar la tensi贸n nominal en un circuito abierto y la corriente de campo necesaria para hacer circular la corriente nominal del inducido en un cortocircuito. La relaci贸n de cortocircuito se puede calcular a partir de la caracter铆stica de circuito abierto (OCC) a la velocidad nominal y la caracter铆stica de cortocircuito (CCS) de una m谩quina s铆ncrona trif谩sica como se muestra en la siguiente figura:relaci贸n-de-cortocircuito-del-motor-s铆ncrono

De la figura anterior, la relaci贸n de cortocircuito viene dada por la ecuaci贸n que se muestra a continuaci贸n.relaci贸n-de-cortocircuito-de-la-m谩quina-sincr贸nica-eq-1

Ya que los tri谩ngulos Oab y Ode son semejantes. Por lo tanto,Corto-Circuito-Ratio-de-Synchronous-Machine-eq-2-compresor

La reactancia s铆ncrona del eje directo Xd se define como la relaci贸n entre el voltaje de circuito abierto para una corriente de campo dada y la corriente de cortocircuito del inducido para la misma corriente de campo.

Para la corriente de campo igual a Oa, la reactancia s铆ncrona del eje directo en ohmios viene dada por la ecuaci贸n que se muestra a continuaci贸n:Corto-Circuito-Ratio-de-Synchronous-Machine-eq-3

El valor por unidad de Xd se da como:Corto-Circuito-Ratio-de-Synchronous-Machine-eq-4

Pero, la impedancia base es:Corto-Circuito-Ratio-de-Synchronous-Machine-eq-5 Por lo tanto,Corto-Circuito-Ratio-de-Synchronous-Machine-eq-6

De la ecuaci贸n (1) y la ecuaci贸n (6), obtenemosCorto-Circuito-Ratio-de-Synchronous-Machine-eq-7

De la ecuaci贸n (7) est谩 claro que la relaci贸n de cortocircuito es igual al rec铆proco del valor por unidad de la reactancia s铆ncrona del eje directo.

En un circuito magn茅tico saturado, el valor de Xd depende del grado de saturaci贸n.

Importancia de la relaci贸n de cortocircuito (SCR)

Relaci贸n de cortocircuito es un factor importante de la m谩quina s铆ncrona. Afecta las caracter铆sticas operativas, el tama帽o f铆sico y el costo de la m谩quina. La gran variaci贸n en el voltaje terminal con un cambio en la carga ocurre por el valor m谩s bajo de la relaci贸n de cortocircuito de un generador s铆ncrono. Para mantener constante el voltaje terminal, la corriente de campo (If) debe variar en un amplio rango.

Para el peque帽o valor de la relaci贸n de cortocircuito (SCR), la potencia de sincronizaci贸n es peque帽a. Como la potencia de sincronizaci贸n mantiene la m谩quina en sincronismo, un valor m谩s bajo de SCR tiene un l铆mite de estabilidad bajo. En otras palabras, una m谩quina con un SCR bajo es menos estable cuando opera en paralelo con los otros generadores.

Una m谩quina s铆ncrona con un alto valor de SCR ten铆a una mejor regulaci贸n de voltaje y un l铆mite de estabilidad de estado estable mejorado, pero la corriente de falla de cortocircuito en la armadura es alta. Tambi茅n afecta el tama帽o y el costo de la m谩quina.

La tensi贸n de excitaci贸n de la m谩quina s铆ncrona viene dada por la ecuaci贸n:Corto-Circuito-Ratio-de-Synchronous-Machine-eq-8

Para el mismo valor de Tph, la tensi贸n de excitaci贸n es directamente proporcional al flujo de campo por polo.Corto-Circuito-Ratio-de-Synchronous-Machine-eq-9

La inductancia s铆ncrona se da como:Corto-Circuito-Ratio-de-Synchronous-Machine-eq-10

Por lo tanto,Corto-Circuito-Ratio-de-Synchronous-Machine-eq-11

Por lo tanto, la relaci贸n de cortocircuito es directamente proporcional a la reluctancia del entrehierro o la longitud del entrehierro.

Si se aumenta la longitud del entrehierro, se puede aumentar el SCR. Con el aumento de la longitud del entrehierro, el campo MMF debe aumentar para el mismo valor de voltaje de excitaci贸n (Ef). Por lo tanto, para aumentar el valor del campo MMF, se debe aumentar la corriente de campo o el n煤mero de vueltas de campo. Todo esto requiere una mayor altura de postes de campo y, en consecuencia, aumenta el di谩metro total de la m谩quina.

Por lo tanto, una conclusi贸n es que el gran valor de SCR aumentar谩 el tama帽o, el peso y el costo de la m谩quina.

Los valores t铆picos del SCR para diferentes tipos de m谩quinas son los siguientes:-

  • Para rotor cil铆ndrico m谩quinas, el valor de SCR se encuentra entre 0,5 y 0,9.
  • en el caso de la M谩quina de polos salientesse encuentra entre 1 y 1,5 y
  • Para compensadores s铆ncronoses 0.4.

Se trata de la relaci贸n de cortocircuito de una m谩quina s铆ncrona.

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