Sistema de excitaci贸n est谩tica – Principio de funcionamiento

<p style=”text-align: justify;”>El sistema de excitaci贸n en un generador es esencial para la producci贸n de flujo magn茅tico de trabajo en el entrehierro. Por lo general, se proporciona al tener un devanado de campo en el rotor en el caso de un generador s铆ncrono. Proporcionar devanado de campo en el rotor posee ciertas ventajas sobre el devanado de campo en el estator (lea 驴Por qu茅 el devanado de armadura en el estator en una m谩quina s铆ncrona?). Cabe se帽alar en este punto que la corriente continua fluye en el devanado de campo para crear un flujo magn茅tico de trabajo. Por lo tanto, para cualquier sistema de excitaci贸n, el objetivo principal ser谩 el flujo de corriente continua en el devanado de campo. El sistema de excitaci贸n est谩tica es uno de esos m茅todos.

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Principio del sistema de excitaci贸n est谩tica

En el sistema de excitaci贸n est谩tica, la potencia para proporcionar excitaci贸n de campo se deriva de los terminales de salida del generador. Un transformador conocido como Transformador de excitaci贸n est谩 conectado a los terminales de salida del Generador para reducir el voltaje al nivel de voltaje requerido, generalmente 415 V CA. Como necesitamos suministro de CC, la salida del transformador est谩 conectada a un rectificador de puente completo de tiristores. La siguiente figura muestra un diagrama de bloques simplificado del sistema de excitaci贸n est谩tica.

Sistema de excitaci贸n est谩tica

El 谩ngulo de disparo del rectificador de puente completo de tiristores est谩 controlado por un regulador para que se pueda proporcionar la excitaci贸n de campo requerida. El terminal secundario de CT y PT conectado a los terminales de salida del generador se alimenta al regulador. Sobre la base del voltaje del terminal del generador, el regulador ajusta su 谩ngulo de disparo. Digamos que el voltaje de salida del generador ha aumentado m谩s all谩 de su voltaje nominal de 21 kV (digamos), en ese caso, la corriente de campo debe reducirse para mantener el voltaje terminal. Por lo tanto, el regulador aumenta el 谩ngulo de disparo para que el valor promedio de la corriente continua pueda reducirse. De manera similar, si el voltaje del terminal del generador cae por debajo de su valor nominal, entonces se debe aumentar la corriente de campo. Por lo tanto, el regulador disminuye el 谩ngulo de disparo para aumentar el valor promedio de la corriente de campo.

Al igual que en el sistema de excitaci贸n est谩tica, la excitaci贸n la proporciona el devanado de campo enrollado en el rotor, por lo que se utilizan anillos colectores y escobillas de carb贸n.

驴C贸mo proporcionar excitaci贸n de campo durante el arranque del generador?

Al igual que en el sistema de excitaci贸n est谩tica, la potencia de excitaci贸n de campo se deriva de los terminales de salida del generador, por lo que solo puede funcionar durante el funcionamiento normal y constante del generador. Supongamos que vamos a poner en marcha un Generador, en ese caso no es posible tener excitaci贸n de campo utilizando un sistema de excitaci贸n est谩tico ya que no hay voltaje de terminal de salida del Generador. En tal caso, la potencia de excitaci贸n se proporcionar谩 utilizando una fuente separada. Como se muestra en la figura anterior, esto normalmente est谩 disponible mediante un banco de bater铆as. Tan pronto como el generador alcanza su velocidad nominal, su voltaje terminal alcanza el voltaje nominal y, por lo tanto, el sistema de excitaci贸n est谩tica entra en escena. Por lo tanto, tan pronto como el generador alcanza su velocidad nominal, el banco de bater铆as se a铆sla y el sistema de excitaci贸n est谩tica alimenta la energ铆a de excitaci贸n.

Ventajas del sistema de excitaci贸n est谩tica

  • El sistema de excitaci贸n con el uso de tiristores confiables y de alta potencia, es de dise帽o simple y proporciona caracter铆sticas de respuesta r谩pida seg煤n lo necesitado en el sistema de energ铆a moderno.
  • Como no hay un excitador de tipo rotatorio separado, el sistema est谩 libre de p茅rdidas por fricci贸n, viento y conmutador que ocurren en el excitador.
  • Dado que la energ铆a de excitaci贸n se toma directamente de los terminales de salida del generador, el voltaje de excitaci贸n es directamente proporcional a la velocidad del generador. Esto mejora el rendimiento general del sistema.

Pero debido al uso de anillos deslizantes y escobillas de carb贸n, se producen chispas y p茅rdida de resistencia de contacto en este sistema de excitaci贸n. Para eliminar esto, actualmente se utiliza el sistema de excitaci贸n sin escobillas.

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