Lección Máquinas de corriente alterna · Alternador y trifásicos
Alternadores trifásicos
El alternador genera AC trifásica. La frecuencia depende de polos y rpm: `f = (P·n)/120`. El voltaje se regula con la excitación del campo. Para poner en paralelo hay que igualar voltaje, frecuencia, secuencia y fase.
Anatomía
Estator con tres devanados a 120° (salida de potencia). Rotor con campo DC (polos). Así las corrientes grandes no pasan por escobillas de potencia.
Excitatriz y brushless
La DC de campo puede venir de escobillas o de una excitatriz brushless (AC auxiliar + rectificadores en el rotor). Menos mantenimiento de anillos.
Frecuencia
f = (P × n) / 120
Ejemplo: 4 polos, 1800 rpm → 60 Hz. 4 polos, 1500 rpm → 50 Hz. Si el motor primario afloja rpm bajo carga, baja la frecuencia del bus.
Voltaje de salida
Depende del flujo (excitación), la velocidad y la carga. El regulador AVR ajusta campo para mantener V. Sobreactivar/subactivar cambia también VARs en paralelo.
Paralelizar
Condiciones: misma secuencia, mismo voltaje, misma frecuencia, fase coincidente (sincronoscopio/luces). Luego se reparte kW (governor) y kVAR (excitación).
Protección de descarga de campo
Al interrumpir campo inductivo hay fem de ruptura. Hay circuitos de descarga/protección. No abras el campo a lo bruto.
Enfriamiento
Máquinas grandes: aire, hidrógeno, circuitos de agua. En pequeñas: ventilación. Temperatura es vida del aislante.
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Práctica rápida (5 minutos)
Escribe tres síntomas posibles de esta lección, la primera medición que harías y la primera cosa que no harías. Compara con la tabla de errores. Esa micropráctica fija más que releer.
Caso de campo
Situación. Generador a 59 Hz bajo carga; el operario sube excitación porque “el voltaje también se ve bajo”.
Cómo pensarlo. Frecuencia baja → motor primario / governor. Subir solo excitación puede subir V pero no arregla Hz. Ajusta potencia mecánica primero.
Conclusión: Hz ↔ rpm; V ↔ excitación (principalmente).
En el campo
Síntoma
Hz baja; V baja; no sincroniza; calentamiento
Dónde mirar
Governor; AVR; secuencia; protecciones de campo
Causas probables
- Motor primario débil
- AVR
- secuencia invertida
- overload
Qué medir
- f
- V
- I
- rpm
- corriente de campo
Qué no hacer
- Forzar paralelo sin sincronizar