Tipos de excitación en generadores síncronos

Los generadores síncronos son elementos fundamentales en la distribución de energía eléctrica, ya sea en hogares o en grandes industrias. Uno de los aspectos más importantes de estos generadores es el tipo de excitación. En este artículo hablaremos sobre los distintos tipos de excitación en generadores síncronos y cómo afectan su desempeño.

En primer lugar, es importante entender que la excitación de un generador sincrónico es el proceso mediante el cual se genera el campo magnético que induce el flujo de corriente eléctrica. Es decir, es el mecanismo que convierte la energía mecánica en energía eléctrica. A continuación, hablaremos de los diferentes tipos de excitación que existen.

Tipos de excitación en generadores síncronos

1. Excitación con devanado de campo independiente

   En este tipo de excitación, el devanado del campo se alimenta con una fuente de corriente independiente del generador. Esto significa que el generador puede funcionar incluso si no se está generando corriente eléctrica en el devanado de armadura. Este tipo de excitación es más común en generadores de pequeña y mediana potencia.

2. Excitación con devanado de campo shunt

   Este tipo de excitación consiste en conectar el devanado del campo en paralelo con la carga. La fuente de corriente que alimenta el devanado de campo es la misma que alimenta la carga. Es decir, ambos circuitos están conectados en paralelo. Este tipo de excitación es común en generadores de mediana y alta potencia.

3. Excitación con devanado de campo en serie

   En este tipo de excitación, el devanado del campo se conecta en serie con la carga. La fuente de corriente que alimenta el devanado de campo es la misma que alimenta la carga, pero en serie con ella. Este tipo de excitación es común en generadores de baja potencia y alta corriente.

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4. Excitación con devanado de campo compuesto

   Este tipo de excitación combina la excitación shunt y la excitación en serie. El devanado del campo se conecta en paralelo con la carga y en serie con un devanado auxiliar. La fuente de corriente que alimenta el devanado de campo es la misma que alimenta la carga y el devanado auxiliar, pero en serie con el primero y en paralelo con el segundo. Este tipo de excitación es común en generadores de alta potencia.

5. Excitación con excitatriz estática

   Este tipo de excitación se basa en la utilización de un dispositivo electrónico llamado excitatriz estática. Este dispositivo se encarga de generar la corriente necesaria para mantener el campo magnético en el devanado de campo. Es un tipo de excitación muy eficiente y se utiliza en generadores de alta potencia.

6. Excitación con excitatriz rotativa

   En este tipo de excitación se utiliza un generador de corriente continua acoplado al eje del generador síncrono. La corriente generada por el generador de corriente continua se utiliza para mantener el campo magnético en el devanado de campo. Este tipo de excitación es muy eficiente y se utiliza en generadores de alta potencia.

7. Excitación con excitatriz auxiliar

   Este tipo de excitación se basa en la utilización de un generador auxiliar que se acopla al eje del generador síncrono y alimenta el devanado de campo con corriente continua. Es un tipo de excitación eficiente y se utiliza en generadores de mediana y alta potencia.

8. Excitación con excitatriz magnética

   En este tipo de excitación se utilizan imanes permanentes para generar el campo magnético en el devanado de campo. Es una técnica muy eficiente y se utiliza en pequeños generadores síncronos portátiles o de emergencia.

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9. Excitación con autoexcitación

   Este tipo de excitación se basa en utilizar una pequeña cantidad de corriente eléctrica para generar el campo magnético inicial en el devanado de campo. Una vez que se ha generado ese campo magnético inicial, el propio generador se encarga de mantenerlo gracias al principio de autoinducción. Esta técnica es muy eficiente y se utiliza en pequeños generadores síncronos portátiles o de emergencia.

10. Excitación con empalme en la red

    Este tipo de excitación se basa en aprovechar la corriente eléctrica de la red para generar el campo magnético en el devanado de campo. Es decir, el generador arranca sin generar corriente eléctrica y se alimenta del suministro eléctrico, posteriormente, cuando el generador está en funcionamiento, se alimenta a sí mismo a través del devanado de campo. Es una técnica poco común y solo se utiliza en casos muy específicos.

Preguntas frecuentes

1. ¿Qué tipo de excitación es la más eficiente?

   No se puede determinar un tipo de excitación en generadores síncronos como el más eficiente, ya que cada uno se adapta a diferentes necesidades y aplicaciones. Sin embargo, las excitatrices estáticas y rotativas suelen ser muy eficientes en generadores de alta potencia.

2. ¿Qué factores influyen en la elección del tipo de excitación?

   Los factores que influyen en la elección del tipo de excitación en generadores síncronos son la potencia del generador, el tipo de carga que se alimentará, la velocidad de rotación, la disponibilidad de recursos energéticos y el costo de implementación.

3. ¿Cómo se mantiene el campo magnético en un generador síncrono?

   El campo magnético en un generador síncrono se mantiene gracias a la corriente eléctrica continua que fluye por el devanado del campo. Esta corriente se genera a través de los diferentes tipos de excitación que hemos mencionado anteriormente.

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4. ¿Qué es un devanado de campo?

   El devanado de campo es una bobina que se encuentra alrededor del núcleo del generador síncrono y que genera el campo magnético que induce el flujo de corriente. Es una de las partes fundamentales del generador y su correcto funcionamiento es clave para asegurar la generación de energía eléctrica.

5. ¿Qué es un generador síncrono?

   Un generador síncrono es un dispositivo que transforma la energía mecánica en energía eléctrica mediante el principio de inducción electromagnética. Es un componente fundamental en sistemas de distribución de energía eléctrica y se utiliza para generar electricidad en diferentes tipos de aplicaciones, desde hogares hasta grandes industrias.

Conclusión

En conclusión, los generadores síncronos son elementos clave en la distribución de energía eléctrica y la excitación es un aspecto fundamental de su correcto funcionamiento. Como hemos visto, existen diferentes tipos de excitación en generadores síncronos, cada uno se adapta a diferentes necesidades y aplicaciones. La elección del tipo de excitación adecuado dependerá de factores como la potencia del generador, el tipo de carga que se alimentará o la velocidad de rotación.

Esperamos que esta información haya sido de ayuda. Si tienes alguna duda o comentario sobre el tema, te invitamos a dejarlo en la sección de comentarios para poder resolverlo juntos. ¡Gracias por leernos en TiposDe!

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