Enciclopedia del generador
\nMotor que convierte la energ\u00eda mec\u00e1nica en energ\u00eda el\u00e9ctrica. Por lo general, mediante una turbina de vapor, una turbina o un motor de combusti\u00f3n interna. Tambi\u00e9n es \u00fatil para peque\u00f1os generadores e\u00f3licos u otros sistemas mec\u00e1nicos o accionados por correa o engranajes.
\nLos generadores de corriente continua se dividen en dos categor\u00edas principales: generadores y alternadores. Estos \u00faltimos pueden dividirse a su vez en dos tipos: generadores s\u00edncronos y generadores as\u00edncronos. En las centrales el\u00e9ctricas modernas, los generadores s\u00edncronos son los m\u00e1s utilizados. Este generador se caracteriza por la excitaci\u00f3n en corriente continua; adem\u00e1s de proporcionar potencia activa, tambi\u00e9n puede suministrar potencia reactiva para satisfacer las necesidades de una variedad de cargas. Dado que el generador de inducci\u00f3n no cuenta con un devanado de campo independiente y tiene una estructura sencilla y un funcionamiento conveniente, no puede suministrar potencia reactiva a la carga, sino que debe obtenerla de la red de alimentaci\u00f3n a trav\u00e9s de la corriente de magnetizaci\u00f3n. Por lo tanto, el generador de inducci\u00f3n debe funcionar en paralelo con otro motor s\u00edncrono o con un n\u00famero considerable de condensadores. Esto limita la aplicaci\u00f3n de los generadores de inducci\u00f3n, que se utilizan \u00fanicamente en una peque\u00f1a parte de la automatizaci\u00f3n y, en mayor medida, en la energ\u00eda hidroel\u00e9ctrica. Los tranv\u00edas urbanos, la electr\u00f3lisis y las fuentes de alimentaci\u00f3n electroqu\u00edmicas de corriente continua utilizadas en la industria se desarrollaron, en el siglo XX, m\u00e1s de 50 a\u00f1os antes que los generadores de corriente continua. Sin embargo, el generador de corriente continua con conmutador, de estructura compleja, es lento de fabricar, costoso y propenso a fallas, adem\u00e1s de dif\u00edcil de mantener, y no es tan eficiente como un alternador. Por lo tanto, desde la llegada de los rectificadores controlados de alta potencia \u2014un rectificador semiconductor que utiliza la corriente alterna obtenida mediante la conversi\u00f3n a corriente continua\u2014, existe una tendencia a reemplazar el generador de corriente continua.
\nEl generador s\u00edncrono se utiliza con diferentes motores primarios y se divide en tres tipos: generador de turbina, turbina y generador di\u00e9sel. Su estructura com\u00fan consiste en que, adem\u00e1s de un peque\u00f1o motor de im\u00e1n permanente que genera un campo magn\u00e9tico, se produce un campo magn\u00e9tico de excitaci\u00f3n adicional mediante corriente continua que pasa por la bobina de excitaci\u00f3n en el rotor y los devanados del inducido en el estator. Debido a que el voltaje de la bobina de excitaci\u00f3n es bajo y de baja potencia, solo cuenta con dos conectores de salida y se conecta f\u00e1cilmente a trav\u00e9s de los anillos colectores; en cambio, el voltaje del devanado del inducido es alto y de gran potencia, con un devanado trif\u00e1sico multiuso que cuenta con tres o cuatro conectores en el cabezal, lo cual resulta relativamente sencillo en el estator.\u00a0El inducido del generador (estator) est\u00e1 construido con un n\u00facleo de silicio de cuatro capas, con el fin de reducir las p\u00e9rdidas en el hierro. Dado que el flujo pasa a trav\u00e9s del n\u00facleo del rotor de la misma manera, se puede utilizar un bloque completo fabricado en acero. En motores grandes, debido a que el rotor est\u00e1 sometido a una fuerte fuerza centr\u00edfuga, el material del rotor debe ser acero de alta calidad.
\nConjunto de turbina y generador de turbina de vapor. Para lograr una alta eficiencia, por lo general se fabrica con una turbina de alta velocidad, normalmente de 3000 r\/min (frecuencia de 50 Hz) o 3600 r\/min (frecuencia de 60 Hz). En las centrales nucleares, la velocidad de la turbina es baja, pero a\u00fan as\u00ed alcanza las 1500 rev\/min o m\u00e1s. Para reducir la fuerza centr\u00edfuga generada por el esfuerzo mec\u00e1nico y disminuir la abrasi\u00f3n por el viento, los turbogeneradores de alta velocidad suelen tener un di\u00e1metro de rotor relativamente peque\u00f1o y una longitud relativamente grande, es decir, utilizan un rotor delgado. Especialmente en las unidades de alta velocidad y gran capacidad que operan a 3000 r\/min o m\u00e1s, debido a la relaci\u00f3n entre la resistencia del material y el di\u00e1metro del rotor, este \u00faltimo est\u00e1 estrictamente limitado, por lo general a no m\u00e1s de 1,2 metros. La longitud del cuerpo del rotor limita la velocidad cr\u00edtica. Cuando la longitud del cuerpo es m\u00e1s de 6 veces el di\u00e1metro, la segunda velocidad cr\u00edtica del rotor se acercar\u00e1 a la velocidad de funcionamiento del motor, lo que puede provocar grandes vibraciones durante el funcionamiento. Por lo tanto, el tama\u00f1o del rotor de los turbogeneradores grandes de alta velocidad est\u00e1 severamente restringido. En los motores de unos 100 000 kilovatios refrigerados por aire, el tama\u00f1o del rotor ya ha alcanzado sus l\u00edmites; para aumentar a\u00fan m\u00e1s la capacidad del motor, solo se puede lograr mediante el aumento de la carga electromagn\u00e9tica. Por lo tanto, debemos reforzar el enfriamiento del motor. De ah\u00ed que, para turbogeneradores de 5 a 10 millones de kilovatios, las mejores tecnolog\u00edas de enfriamiento sean las de hidr\u00f3geno o agua. Desde la d\u00e9cada de 1970, la energ\u00eda de vapor ha alcanzado una capacidad m\u00e1xima de 130 a 150 millones de kilovatios. Desde 1986, la investigaci\u00f3n sobre materiales superconductores de alta temperatura cr\u00edtica ha logrado un avance significativo. Se espera que la tecnolog\u00eda superconductora se aplique en las turbinas y los turbogeneradores, lo que representar\u00e1 un nuevo salto hist\u00f3rico.
\nTurbina impulsada por el generador de turbina. Debido a las diferentes condiciones naturales de la energ\u00eda hidroel\u00e9ctrica, la capacidad y la velocidad de las unidades de generaci\u00f3n hidroel\u00e9ctrica var\u00edan ampliamente. Por lo general, las peque\u00f1as centrales hidroel\u00e9ctricas y las de impacto de alta velocidad impulsadas por turbinas cuentan con una estructura m\u00e1s horizontal, mientras que las grandes y de velocidad media, con generaci\u00f3n por generador, tienen una estructura vertical multiuso. Dado que, en la mayor\u00eda de los casos, las centrales se encuentran alejadas de la ciudad, por lo general se tarda m\u00e1s en cargar las l\u00edneas de transmisi\u00f3n de energ\u00eda; por lo tanto, se exigen mayores requisitos de estabilidad en el funcionamiento del sistema de energ\u00eda hidroel\u00e9ctrica: los par\u00e1metros del motor deben seleccionarse cuidadosamente; se requiere un momento de inercia elevado del rotor. Por lo tanto, el aspecto del generador hidr\u00e1ulico con turbina es diferente, ya que su rotor tiene un di\u00e1metro grande y una longitud corta. El arranque de la unidad hidroel\u00e9ctrica y su puesta en marcha en red requieren menos tiempo, lo que brinda flexibilidad en la programaci\u00f3n; adem\u00e1s de su potencia general, es particularmente adecuada como unidad de punta y como unidad de reserva en caso de accidentes. La capacidad m\u00e1xima de las unidades hidroel\u00e9ctricas ha alcanzado los 70 millones de kilovatios.
\nGenerador di\u00e9sel impulsado por un motor de combusti\u00f3n interna. Arranca r\u00e1pido y es f\u00e1cil de operar. Sin embargo, debido al mayor costo de la generaci\u00f3n de energ\u00eda con motores de combusti\u00f3n interna, los grupos electr\u00f3genos di\u00e9sel se utilizan principalmente como fuente de energ\u00eda de emergencia, en estaciones de energ\u00eda m\u00f3viles o en algunas redes el\u00e9ctricas regionales grandes donde a\u00fan no se ha alcanzado el uso de generadores di\u00e9sel. La velocidad suele ser de 1000 r\/min, con una capacidad que va desde unos pocos kW hasta mil kilovatios; en particular, las unidades de 200 kilovatios son las que se utilizan con mayor frecuencia. Su dise\u00f1o es relativamente sencillo. El par del eje de salida del motor presenta fluctuaciones c\u00edclicas, por lo que el generador se encuentra en condiciones de vibraci\u00f3n severa. Por lo tanto, los componentes estructurales de los generadores di\u00e9sel, especialmente el eje, deben tener suficiente resistencia y rigidez para evitar roturas debido a la vibraci\u00f3n de estas piezas. Adem\u00e1s, para evitar la ondulaci\u00f3n del par del generador causada por una velocidad angular no uniforme \u2014lo que da lugar a fluctuaciones de voltaje que provocan parpadeos en las luces\u2014, el rotor del generador di\u00e9sel tambi\u00e9n requiere un mayor momento de inercia, y la frecuencia de la vibraci\u00f3n torsional del eje y la fluctuaci\u00f3n inherente del par motor deben tener una diferencia de m\u00e1s de 20% en la frecuencia del componente alterno, a fin de evitar la resonancia, lo que provocar\u00eda un accidente por rotura del eje.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Generator encyclopedia The mechanical energy into electrical energy motor. Usually by steam turbine, turbine or internal combustion engine. Also useful for small windmill\u00a0generator\u00a0or other mechanical or belt driven by the gear. DC generator is divided into two major categories of\u00a0generators\u00a0and alternators. The latter can be divided into two kinds of synchronous\u00a0generators\u00a0and asynchronous\u00a0generators. Modern power stations […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-2376","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-news"],"acf":[],"yoast_head":"\n