Sistema de excitación de una máquina síncrona

La palabra Excitación significa la producción de flujo al pasar corriente en el devanado de campo. El arreglo o el sistema utilizado para la excitación de la máquina síncrona se conoce como Sistema de excitación. Para excitar el devanado de campo del rotor de la máquina síncrona, se requiere corriente continua. La corriente continua se suministra al campo del rotor de la máquina pequeña mediante un generador de CC llamado Excitante. Un pequeño generador de CC llamado Generador piloto suministra la corriente al excitador.

Tanto el excitador como el excitador piloto están montados en el eje principal del generador o motor síncrono. La salida de CC del excitador principal se envía al devanado de campo de la máquina síncrona a través de escobillas y anillos colectores. El excitador piloto está excluido en máquinas más pequeñas.

Para máquinas medianas, Excitadores de CA se utilizan en lugar del excitador de CC. Los excitadores de CA son generadores de CA trifásicos. La salida de un excitador de CA se rectifica y se suministra a través de las escobillas y los anillos colectores al devanado del rotor de la máquina síncrona.

Para los grandes generadores síncronos que tienen unos pocos cientos de megavatios, el requisito del sistema de excitación se vuelve muy grande. El problema de transmitir una cantidad tan grande de energía a través de los contactos deslizantes de alta velocidad se vuelve formidable.

En la actualidad, las grandes máquinas síncronas están utilizando Sistema de excitación sin escobillas. Un excitador sin escobillas es un pequeño generador de CA de acoplamiento directo con su circuito de campo en el estator y el circuito de armadura en el rotor. La salida trifásica del generador excitador de CA se rectifica mediante rectificadores de estado sólido. La salida rectificada se conecta directamente al devanado de campo, eliminando así el uso de escobillas y anillos colectores.

Un sistema de excitación sin escobillas requiere menos mantenimiento debido a la ausencia de escobillas y anillos colectores. La pérdida de potencia también se reduce. La CC necesaria para el campo del propio excitador a veces la proporciona un pequeño excitador piloto.

Un excitador piloto es un pequeño generador de CA con un imán permanente montado en el eje del rotor y el devanado trifásico en el estator. Proporciona la corriente de campo del excitador. El excitador suministra la corriente de campo de la máquina principal. Por lo tanto, el uso de un excitador piloto hace que la excitación del generador principal sea completamente independiente de los suministros externos.