En el presente artículo vamos a discutir uno de los métodos más fáciles de hacer la diagrama de fases para el generador síncrono. Ahora, escribamos las diversas anotaciones para cada cantidad en un lugar, esto nos ayudará a entender el diagrama de los fáseres más claramente. En este diagrama de fases que vamos a utilizar:
Ef que denota excitación voltaje
Vt que denota el voltaje terminal
Ia que denota la armadura actual
que denota el ángulo de fase entre Vt y yoa
que denota el ángulo entre la Ef y yoa
que denota el ángulo entre la Ef y Vt
ra que denota la armadura por resistencia de fase
Para dibujar el diagrama de fases utilizaremos Vt como referencia. Considere estos dos importantes puntos que se escriben a continuación:
- Ya sabemos que si una máquina funciona como una generador síncrono entonces la dirección de Ia estará en fase con la del Ef.
- Fásor Ef siempre está por delante de Vt.
Estos dos puntos son necesarios para hacer que el diagrama de fases del generador síncrono. A continuación se muestra el diagrama de fases del generador síncrono:
En este diagrama de fases hemos dibujado la dirección de la Ia está en fase con la del Ef según el punto número 1 mencionado anteriormente. Ahora vamos a derivar la expresión para la excitación emf en cada caso. Tenemos tres casos que se escriben a continuación:
- Operación de generación en el factor de potencia de retardo.
- Operación de generación en el factor de potencia unitario.
- Operación de generación en el factor de potencia principal.
A continuación se presentan los diagramas de los fáseres de todas las operaciones.
a) Funcionamiento de la generación en el factor de potencia retardada:
Podemos derivar la expresión para la Ef tomando primero el componente de la Vt en la dirección de Ia. Componente de Vt en la dirección de Ia es Vtporque, de ahí el total voltaje La gota es a lo largo de la Ia. De manera similar podemos calcular el Caída de tensión a lo largo de la dirección perpendicular a Ia. La caída total de voltaje perpendicular a Ia es . Con la ayuda del triángulo BOD en el primer diagrama de fases podemos escribir la expresión para Ef como
b) Operación de generación a factor de potencia unitario:
Aquí también podemos derivar la expresión para la Ef tomando primero el componente de la Vt en la dirección de Ia. Pero en este caso el valor de theta es cero y por lo tanto tenemos = .
Con la ayuda del triángulo BOD en el segundo diagrama de fases podemos escribir directamente la expresión para Ef como
c) Operación de generación en el factor de potencia principal:
Componente en la dirección de Ia es Vtporque. Como la dirección de Ia es la misma que la de la Vt por lo tanto el total Caída de tensión es . De manera similar podemos escribir la expresión para la caída de voltaje a lo largo de la dirección perpendicular a Ia. La caída total de voltaje resulta ser . Con la ayuda del triángulo BOD en el primer diagrama de fases podemos escribir la expresión para Ef como