La reacción de armadura en el alternador es el efecto del flujo de armadura en el flujo de campo (es decir, amperios de rotor). Lea este artículo para obtener más información.
Ya hemos discutido el efecto de la reacción de la armadura en el flujo de espacio de aire en el motor de CC y el generador de CC en artículos anteriores. Del mismo modo, la reacción de la armadura también tiene efecto en el flujo de espacio de aire en el caso del alternador.
Sabemos que cuando la corriente fluye a través de los conductores de armadura, da lugar a flujo magnético que rodea estos conductores y, por lo tanto, esto ciertamente afectará la distribución del flujo en el espacio de aire debido al flujo del rotor.
Cuando un alternador funciona sin carga, no habrá corriente que fluya a través del devanado de la armadura. El flujo producido en el espacio de aire solo se debe a las vueltas de amperios del rotor.
Cuando el alternador está cargado, las corrientes trifásicas producirán un campo magnético total en el espacio de aire. En consecuencia, el flujo de separación de aire se cambia de la condición sin carga.
El efecto del flujo del inducido en el flujo producido por las vueltas de amperio de campo (es decir, las vueltas de amperio del rotor) se denomina reacción del inducido en un alternador.
En primer lugar, el flujo de la armadura y el flujo producido por las vueltas de amperios del rotor giran a la misma velocidad (velocidad síncrona) en la misma dirección y, por lo tanto, los dos flujos se fijan en el espacio uno con respecto al otro.
En segundo lugar, la modificación del flujo en el espacio de aire debido al flujo de la armadura depende de la magnitud de la corriente del estator y del factor de potencia de la carga.
Es el factor de potencia de carga que determina si el flujo de la armadura distorsiona, se opone o ayuda al flujo producido por las vueltas de amperios del rotor.
Para ilustrar este importante punto, consideraremos los tres casos siguientes:
- Cuando el factor de potencia de carga es unidad
- Cuando el factor de potencia de carga es cero rezagado
- Cuando el factor de potencia de carga es cero líder
Tabla de Contenidos
Reacción de la Armadura en el Alternador Cuando el Factor de Potencia de Carga es Unidad
La figura (i) muestra un alternador elemental sin carga. Dado que la armadura está en circuito abierto, no hay corriente de estator y el flujo debido a la corriente del rotor se distribuye simétricamente en el espacio de aire, como se muestra en la Fig. (me).
Dado que la dirección del rotor se asume en el sentido de las agujas del reloj, el e.m.f generado. en la fase R1R2 está en su máximo y está hacia el papel en el conductor R1 y hacia el exterior en el conductor R2. No se produce flujo de armadura, ya que no fluye corriente en el devanado de la armadura.
La figura (ii) muestra el efecto cuando una carga resistiva (unidad p. f.) está conectada a través de los terminales del alternador. De acuerdo con la regla de la derecha, la corriente es de «entrada» en los conductores bajo el polo N y de «salida» en los conductores bajo el polo S.
Por lo tanto, el flujo de la armadura es en sentido horario debido a las corrientes en los conductores superiores y en sentido antihorario debido a las corrientes en los conductores inferiores.
Tenga en cuenta que el flujo de la armadura está a 90° del flujo principal (debido a la corriente del rotor) y está detrás del flujo principal. En este caso, el flujo en el espacio de aire se distorsiona pero no se debilita.
Por lo tanto, en unity p. f., el efecto de la reacción de la armadura es simplemente distorsionar el campo principal. No hay debilitamiento del campo principal y el flujo promedio prácticamente permanece igual.
Dado que el flujo magnético debido a las corrientes del estator (es decir, flujo de la armadura) gira; sincrónicamente con el rotor, la distorsión de flujo sigue siendo la misma para todas las posiciones del rotor.
Reacción de la armadura en el Alternador Cuando el Factor de Potencia de Carga es Cero Retraso
Cuando una carga puramente inductiva (cero rezagado p. f) está conectada a través de los terminales del alternador, la corriente se retrasa 90°por detrás del voltaje. Esto significa que la corriente será máxima a cero e.m. f. y viceversa. Higo. (i) muestra el estado en que el alternador está suministrando carga resistiva. Tenga en cuenta que la f.m.e. así como la corriente en fase R1R2 es máxima en la posición mostrada.
Cuando el alternador está suministrando una carga puramente inductiva, la corriente en fase R1R2 no alcanzará su valor máximo hasta que el polo N avance 90° eléctrico como se muestra en la Figura (ii).
Ahora el flujo de armadura es de derecha a izquierda y el flujo de campo es de izquierda a derecha.
Todo el flujo producido por la corriente de armadura (es decir, flujo de armadura) se opone al flujo de campo y, por lo tanto, lo debilita. En otras palabras, la reacción de la armadura se desmagnetiza directamente.
Por lo tanto, a cero p. f.de retraso, la reacción de la armadura debilita el flujo principal. Esto causa una reducción en el f.m.e generado.
Reacción de la Armadura en el Alternador Cuando el Factor de Potencia de Carga es Cero
Cuando una carga capacitiva pura (cero p. f. ) está conectado a través de los terminales del alternador, la corriente en los devanados de la armadura conducirá la e.m.f. inducida en 90°.
Obviamente, el efecto de la reacción de la armadura será el inverso que para la carga inductiva pura. Por lo tanto, el flujo de armadura ahora ayuda al flujo principal y aumenta la f.m.e. generada.
La figura (i) muestra la condición cuando el alternador está suministrando una carga resistiva.
Tenga en cuenta que f.m.e. así como la corriente en fase R1R2 es máxima en la posición mostrada. Cuando el alternador está suministrando una carga capacitiva pura, la corriente máxima en R1R2 ocurrirá 90 ° eléctrico antes de la aparición de la e.m.f. inducida máxima
Por lo tanto, la corriente máxima en la fase R1R2 ocurrirá si la posición del rotor permanece 90° atrás en comparación con su posición bajo carga resistiva. Esto se ilustra en la Figura ii.
Está claro que el flujo de armadura ahora está en la misma dirección que el flujo de campo y, por lo tanto, lo fortalece. Esto causa un aumento en el voltaje generado.
Por lo tanto, a cero p. f. de liderazgo, la reacción de la armadura fortalece el flujo principal.
Conclusión
Para los valores intermedios del factor de potencia, el efecto de la reacción de la armadura se distorsiona en parte y se debilita en parte para las cargas inductivas.
Para cargas capacitivas, el efecto de la reacción de la armadura distorsiona en parte y fortalece en parte.
En la práctica, las cargas son generalmente inductivas. Por lo tanto, en la práctica, el efecto de la reacción de la armadura en el alternador se distorsiona en parte y se debilita en parte.