Máquinas eléctricas II (Tipos de excitación)

Tipos de excitación

Independiente del tipo de rotor, este requiere ser alimentado con una fuente de continua para generar el campo magnético a través de un electroiman producidos por las bobinas que se ubican en el rotor de la máquina sincrona, los tipos de excitación mas comunes son:

• Excitación Independiente: La excitatriz independiente alimenta el rotor a través de un juego de anillos rozantes y escobillas por parte con una fuente de corriente continua externa.

Figura 1. Excitación independiente. Tomada: google.com/images

• Excitatriz principal y excitatriz piloto: Se conecta en el mismo eje, una máquina de corriente continua autoexcitada y se conecta al bobinado de campo de la máquina sincrona, en este caso se pueden presentar dos tipos de circuitos: El primero un bloque de moto-generador de DC para mantener constante la excitación, en un principio el motor ayuda a vencer la inercia del rotor para inyectar la energia mecanica en las aspas del generador sincrono y el segundo un generdor autoexcitado de DC, que suministra una tension constante pero ajustable mediante un divisor de tension .

Figura 2. Excitatriz piloto. Tomada: google.com/images

Figura 3. Excitatriz piloto variación con genererador autoexcitado DC. Tomada: google.com/images

• Electrónica de potencia: directamente, desde la salida trifásica del generador, se rectifica la señal mediante un rectificador controlado, y desde el mismo se alimenta directamente en continua el rotor mediante un juego de contactores (anillos y escobillas). El arranque se efectúa utilizando una fuente auxiliar (batería) hasta conseguir arrancar.

Figura 4. Excitatriz electrónica de potencia. Tomada: google.com/images

• Sin escobillas, o diodos giratorios: la fuente de continua es un rectificador no controlado situado en el mismo rotor (dentro del mismo) alimentado en alterna por un generador situado también en el mismo eje y cuyo bobinado de campo es excitado desde un rectificador controlado que rectifica la señal generada por el giro de unos imanes permanentes situados en el mismo rotor (que constituyen la excitatriz piloto de alterna).

Figura 5. Excitación diodos giratorios. Tomada: google.com/images

• Excitación estática: También llamada excitación por transformador de compoundaje, consiste en que el devanado de campo del rotor es alimentado desde una fuente de alimentación a transformador y rectificadores que toma la tensión y corriente de salida del estator. El transformador, de tipo especial, posee dos devanados primarios, llamados de tensión e intensidad, que se conectan en paralelo y en serie a los bornes de salida del estator. El transformador convierte la tensión de salida a una más baja (30V aprox), que se rectifica y aplica al rotor por medio de escobillas y anillos deslizantes. Es un sistema con autorregulación intrínseca, ya que al tener el bobinado serie, al aumentar el consumo sobre el generador, aumenta el flujo del transformador y por lo tanto aumenta la excitación del generador.

Figura 6. Excitación estática. Tomada: google.com/images

Bibliografía:

[1] Stephen Chapman. Máquinas Eléctricas. Editorial Mc- Graw Hill. 3ra edición. 2003

[2] Téllez Ramírez Eugenio. Maquinas síncronas.

[3] José Sarango Chamba, Tipos de rotores maquinas sincronas, Universidad Politécnica Salesiana