Tesis:
Una contribución al estudio de los generadores síncronos de reluctancia variable con devanado de excitación y autoexcitado.
- Autor: MARTINEZ GARCIA, Fernando
- Título: Una contribución al estudio de los generadores síncronos de reluctancia variable con devanado de excitación y autoexcitado.
- Fecha: 2003
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS AERONAUTICOS
- Departamentos: INFRAESTRUCTURAS, SISTEMAS AEROESPACIALES Y AEROPUERTOS
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: MERCÉ BERMEJO, Miguel
- Resumen: Se denominan Generadores de Reluctancia Variable a las máquinas eléctricas con uno o dos devanados en el estator, en las que, de manera unidireccional y reversible. Se produce la transformación de la energía mecánica en eléctrica. En las máquinas de dos devanados, uno de ellos actúa como devanado de excitación, alimentado con corriente continua. En el caso de un único devanado, se produce la autoexcitación cuando en los terminales de salida se conectan condensadores de la capacidad adecuada. En ambos casos existe una relación de sincronismo entre la velocidad de giro del rotor y la frecuencia de la tensión de salida. La optimización en el diseño se establece considerando la influencia de los parámetros eléctricos, magnéticos y geométricos en las características de la forma de onda de la tensión de salida. En la máquina de dos devanados, la autoinducción de corriente alternante en el devanado de campo tiene un efecto desmagnetizante perjudicial que debe disminuirse al máximo. Se comprueba experimentalmente este efecto y se indican las soluciones para magnetizarlo. Se indican los requisitos necesarios para la transformación de la energía en una máquina eléctrica, lo que conduce a definir las formas constructivas básicas de las máquinas eléctricas con uno o dos devanados en el estator. Se establecen procedimientos basados en el análisis del circuito magnético, aplicables a cualquier configuración geométrica de la máquina, que permiten, mediante el cálculo de las permanencias equivalentes de las trayectorias del flujo magnético, obtener los parámetros característicos, para predecir el comportamiento estacionario, en circuito abierto y en carga, y elaborar unas guías básicas de diseño. La simplificación de las Ecuaciones Generales de las Máquinas Síncronas de Polos Salientes, basadas en la Transformación de Park y en la Teoría de las Dos Reacciones de Blondel, conduce a la obtención de la ecuación vectorial del inducido aplicable a la máquina con uno o dos devanados en el estator. Se indican los métodos de ensayo para obtener los parámetros de la máquina, las curvas características, las pérdidas y el rendimiento, de forma experimental. En la máquina autoexcitada, se obtiene el valor de la capacidad mínima del condensador para la autoexcitación y se define el valor de la velocidad de corte, por encima de la cual la autoexcitación no es posible. Utilizando una Máquina Universal para Aplicaciones Didácticas, se ensayan diferentes configuraciones monofásicas y trifásicas y se comparan las prestaciones del GRV de dos devanados con las de un Alternador Convencional de Polos Salientes y las del GRV de un devanado con las de un Generador de Inducción Autoexcitado. Se construyen dos prototipos trifásicos. Uno de ello de tipo Lorentz, con ranuras abiertas, al que se aplica un programa de elementos finitos, para obtener la tensión de salida en circuito abierto y compararla con lo valores obtenidos experimentalmente y mediante el modelo analítico del circuito magnético. El otro prototipo tiene el rotor con forma de álabes y constituye un ejemplo de aplicación de la utilización de un Generador de Reluctancia Variable en la generación de energía eléctrica en un turborreactor.