INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍAESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA
MECÁNICA Y ELÉCTRICAMECÁNICA Y ELÉCTRICALABORATORIOS PESADOS II DEL DEPARTAMENTO
DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
CONVERSIÓN DE LA ENERGÍA II CONVERSIÓN DE LA ENERGÍA II MAQUINA SINCRONAMAQUINA SINCRONA
PROFESOR
M. M. C. Fabián Vázquez RamírezC. Fabián Vázquez Ramírez
rotor cilíndrico
devanado de estator.
excitatriz
PARTES PRINCIPALESDE UN
GENERADOR SÍNCRONO
Partes Constitutivas y Materiales de la Partes Constitutivas y Materiales de la Máquina de Corriente ContinuaMáquina de Corriente Continua
La máquina de corriente continua consta de dos partes:
ESTATOR O INDUCTOR
b) El conjunto de elementos que se encuentra en movimiento que se denomina:
ROTOR O INDUCIDO (ARMADURA)
a) El conjunto de elementos que no están en movimientos que recibe el nombre de:
Rotor ó Inductor
Estator ó Inducido
Rotor ó Inducido
Estator ó Inductor
• CARCAZA.• TAPAS• YUGO DE LA ARMADURA.• RANURAS• DEVANADO DE ARMADURA
(INDUCIDO)• COLECTOR
• FLECHA.• NÚCLEO DEL ROTOR.• PIEZAS POLARES (ELECTROIMANES)• VENTILACIÓN• MUÑON
ESTATOR
ROTOR
ESTATOR. CARCAZA
• Función Principal:
• Protección de las componentes internas contra agentes del medio ambiente (polvo, vapor partículas en suspensión y objetos metálicos).
• Sistema de soporte del núcleo magnético y del devanado de inducido.
• Material :Estructura rígida de acero.
CARCAZA (cont.).
• La carcaza metálica no existe en generadores de plantas hidroeléctricas del tipo caverna, el montaje es sobre una estructura de concreto armado con soportes para fijar el núcleo magnético.
Tipos de Carcasas
Construcción abierta: Construcción protegida.
Construcción cerrada.
En la que el aire caliente sale por si mismo. Lleva abanico que hace
pasar el aire frió a través de la máquina.
Se construye con aletas exteriores ò con camisa exterior y abanico para el enfriamiento puede ser de hierro fundido ò manufacturado
MAQUINAS DE PEQUEÑA CAPACIDAD
NÚCLEO ARMADURA
NÚCLEO DE ARMADURA.
• Conjunto de laminaciones de acero al silicio de0.25 a 0.40 mm.
• Permeabilidad y pérdidas por histéresis bajas.
• Las laminaciones se someten a procesos químicos para impregnar en ellas un aislamiento para mínimizar las corrientes de eddy.
• Por sus dimensiones se construye por paquetes de segmentos de laminaciones.
• Las ranuras pueden ser rectas ó sesgadas.
• Las ranuras sesgadas reducen el efecto de pulsación del flujo magnético y de las armónicas en el voltaje inducido.
NÚCLEO DE ARMADURA.
• El núcleo de armadura se fija a la carcaza, por las salientes de la laminación en forma de cola de paloma.
Laminacionesde acero al silicio
DEVANADO DE ARMADURA.
11.-Bobina terminada.
12.- Inserción de bobinas en el núcleomagnético.
DEVANADO DE ARMADURA.
Armado del devanado de armadura.
MANUFACTURADO
DEVANADO DE ARMADURA.
Prueba de alta tensión y alta frecuencia a las bobinas del devanado del estator antes de colocar las cuñas.
Devanado de armadura terminado, con cabezales sujetos al anillo de fijación.
ROTORO
INDUCTOR
FLECHA.
FLECHA.- Es la parte del rotor que soporta los elementos de giro, en los rotores de polos salientes se maquina en forma independiente, en el rotor cilíndrico forma parte integral con los polos.
flecha
ROTOR CILÍNDRICO O DE
POLOS SALIENTES.
ROTOR POLOS SALIENTES.
• ROTOR DE POLOS SALIENTES. En generadores de baja velocidad y con un número de polos mayor de cuatro, se usan en unidades de plantas hidroeléctricas.
• Los polos se construyen con laminaciones de acero al silicio de 0.35 mm. de espesor rodeados con la bobina de campo ó de excitación.
DEVANADO DERIVADO
DEVANADO SERIE
ROTOR DE POLOS SALIENTES.
Rotor de 16 polos Rotor de 4 polos
flecha
ventilador polo
bobina de excitación zapata polar
ROTOR POLOS SALIENTES.
Se utilizan aleaciones de acero al silicio en laminaciones de 0.25 a 0.40 mm. Para reducir las pérdidas al mínimo se trabaja con densidades de flujo entre 60000 y 90000 líneas/pulgada², o 10000 o 20000 líneas /cm².
Circuito magnético de un generador de 4 polos
ROTOR CILÍNDRICO O DE
POLOS LISOS.
ROTOR CILÍNDRICO.
• En generadores de alta velocidad y con dos ó cuatro polos.
• Se usan en unidades de plantas termoeléctricas de 3600 rpm. y 2 polos,1800 rpm. con 4 polos, en sistemas de 60 Hz.
• Se conocen como turboalternadores.
• Material: acero. •
ROTOR CILINDRÍCO.
Rotor sin maquinar.
Rotores maquinados.
CIRCUITO MAGNÉTICO ROTOR CILINDRICO.
Circuito magnético en rotor cilíndrico de 2 polos.
RODAMIENTOS.
• En chumaceras de generadores de capacidad grande se emplea colchón de aceite a presión para reducir las pérdidas por fricción.
• En máquinas de capacidad baja se utilizan frecuentemente rodamientos de bolas y rodillos prelubricados.
RODAMIENTOS.
Generador de 25 MVA Hidro generador de 14 MVA
chumacera de colchón de aceite