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Método de impedancia sincrónica

los Impedancia sincrónica Método o Método Emf Se basa en el concepto de sustitución del efecto.De la reacción de armadura por una reactancia imaginaria. Para calcular la regulación, el método síncrono requiere los siguientes datos; son la resistencia de armadura por fase y la característica de circuito abierto. La característica de circuito abierto es el gráfico de la tensión del circuito y la corriente de campo. Este método también requiere la característica de cortocircuito, que es el gráfico del cortocircuito y la corriente de campo.

Contenido:

Para un generador síncrono, a continuación se presenta la siguiente ecuación.

método de impedancia síncrona-eq-1

Dónde,

método de impedancia síncrona-eq-2

Para calcular la impedancia síncrona, Zs se mide, y luego el valor de Euna es calculado. De los valores de Euna y V, se calcula la regulación de voltaje.

Medición de la impedancia síncrona

La medición de la impedancia síncrona se realiza mediante los siguientes métodos. Son conocidos como

  • Prueba de resistencia DC
  • Prueba de circuito abierto
  • Prueba de cortocircuito

Prueba de resistencia DC

En esta prueba, se supone que el alternador está conectado en estrella con el devanado del campo de CC abierto como se muestra en el diagrama de circuito a continuación.

Síntesis de impedancia-Methos-fig-1
Mide la resistencia de CC entre cada par de terminales, ya sea utilizando un amperímetro - voltímetro o utilizando el puente de Wheatstone. El promedio de tres conjuntos de valores de resistencia Rt se toma. El valor de Rt Se divide por 2 para obtener un valor de DC.Resistencia por fase. Dado que la resistencia de CA efectiva es mayor que la resistencia de CC debido al efecto de la piel. Por lo tanto, la resistencia de CA efectiva por fase se obtiene multiplicando la resistencia de CC por un factor de 1.20 a 1.75, dependiendo del tamaño de la máquina. Un valor típico para usar en el cálculo sería 1.25.

Prueba de circuito abierto

En el prueba de circuito abierto Para determinar la impedancia síncrona, lael alternador está funcionando a la velocidad síncrona nominal, y los terminales de carga se mantienen abiertos. Esto significa que las cargas se desconectan y la corriente de campo se establece en cero. El diagrama del circuito se muestra a continuación.

Síntesis de impedancia-Methos-fig-2
Después de ajustar la corriente de campo a cero, la corriente de campo se incrementa gradualmente paso a paso. La tensión de terminal Et Se mide en cada paso. La corriente de excitación se puede aumentar para obtener un 25% más que la tensión nominal. Se dibuja un gráfico entre la tensión de fase de circuito abierto Epag = Et/ √3 y el campo actual IF. La curva así se obtiene llamada característica de circuito abierto (O.C.C). La forma es la misma que la curva de magnetización normal. La porción lineal de O.C.C se extiende para formar una línea de espacio de aire.

los Característica de circuito abierto (O.C.C) y la línea de espacio de aire se muestra en la figura a continuación.

prueba de circuito abierto

Prueba de cortocircuito

En el prueba de cortocircuito, los terminales de la armadura están cortocircuitados a través de tres amperímetros, como se muestra en la siguiente figura.

Síntesis de impedancia-Methos-fig-4
La corriente de campo primero se debe disminuir aCero antes de arrancar el alternador. Cada amperímetro debe tener un rango mayor que el valor nominal de carga completa. El alternador se ejecuta a velocidad síncrona. Igual que en una prueba de circuito abierto, la corriente de campo aumenta gradualmente en pasos y la corriente de armadura se mide en cada paso. La corriente de campo aumenta para obtener corrientes de armadura de hasta el 150% del valor nominal.

El valor del campo actual If y el promedio deSe toman tres lecturas de amperímetro en cada paso. Se grafica un gráfico entre la corriente de armadura Ia y la corriente de campo Si. La característica así obtenida se llama. Característica de cortocircuito (S.C.C). Esta característica es una línea recta como se muestra en la siguiente figura.

Síntesis de impedancia-Methos-fig-5

Cálculo de la impedancia síncrona

Los siguientes pasos se dan a continuación para el cálculo de la impedancia síncrona.

  • Las características del circuito abierto y las características del cortocircuito se dibujan en la misma curva.
  • Determinar el valor de la corriente de cortocircuito ICarolina del Sur y da la tensión nominal del alternador por fase.
  • La impedancia síncrona ZS entonces será igual a la tensión de circuito abierto dividida por la corriente de cortocircuito en esa corriente de campo que da el EMF nominal por fase.

método de impedancia síncrona-eq-3
La reactancia síncrona se determina como

método de impedancia síncrona-eq-4

La gráfica se muestra a continuación.

Síntesis de impedancia-Methos-fig-6
De la figura anterior consideramos el campo actual IF = OA que produce la tensión nominal del alternador por fase. Correspondiente a esta corriente de campo, el voltaje de circuito abierto es AB

Por lo tanto,

método de impedancia síncrona-eq-5

Suposiciones en el Método de Impedancia Sincrónica

Las siguientes suposiciones hechas en el Método de Impedancia Sincrónica se dan a continuación.

  • La impedancia síncrona es constante.

La impedancia síncrona se determina a partir de la O.C.C y S.C.C. Es la relación entre la tensión del circuito abierto y la corriente del cortocircuito. Cuando los O.C.C y S.C.C son lineales, los impedancia síncrona ZS es constante.

  • El flujo en condiciones de prueba es el mismo que en condiciones de carga.

Se supone que un valor dado del campoLa corriente siempre produce el mismo flujo. Este supuesto introduce un error considerable. Cuando la armadura está cortocircuitada, la corriente en la armadura retrasa el voltaje generado en casi 90 grados y, por lo tanto, la reacción de la armadura se desmagnetiza casi por completo.

  • El efecto del flujo de reacción de la armadura puede serreemplazado por una caída de voltaje proporcional a la corriente de armadura y que la caída de voltaje de reacción de armadura se agrega a la caída de voltaje de reactancia de armadura.
  • La reluctancia magnética al flujo de la armadura es constante independientemente del factor de potencia.

Para una máquina de rotor cilíndrico, esta suposiciónes sustancialmente cierto debido a la brecha de aire uniforme. La regulación obtenida mediante el uso de un método de impedancia síncrona es mayor que la obtenida por la carga real. Por lo tanto, este método también se llama Método pesimista.

En las excitaciones inferiores, ZS es constante, ya que las características del circuito abierto coinciden con la línea de espacio de aire. Este valor de zS se llama el lineal o Impedancia sincrónica insaturada. Sin embargo, al aumentar la excitación, el efecto de la saturación es disminuir ZS y los valores más allá de la parte lineal del circuito abierto llamado como Valor saturado de la impedancia sincrónica.

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