AR

MG

-2013

Máquinas Eléctricas

Dr. Agustín R. Marulanda Guerra

MSc. Elizabeth AñezDepartamento de Potencia

Escuela de Ingeniería Eléctrica

Universidad del Zulia

amarulanda@luz.edu.ve

@agusmarulanda

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Inc.

Septe

mber 2001

Contenido

Introducción

Conversión de energía

Fundamentos de Máquinas Eléctricas rotatorias

Modelado de máquinas eléctricas rotatorias

Comportamiento dinámico de la máquina síncrona

Comportamiento dinámico de la máquina Asincrona

Generadores eólicos (PMSG)

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Introducción

1831 1837 1849 1856

Primer generador

electromagnético

Generador con imanes

permanentes y colector

partidoGenerador de imanes

permanentes

Inducido de anillo con

múltiples bobinas y

colector delgas

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Introducción

1865 1867 1871 1872

La excitación del

electroimán se

consigue sin necesidad

de fuente exterior

Basada en el

inducido de Pacinotti

de Siemens

inducido de tambor

Se sustituyen los

imanes permanentes

por electroimanes

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Introducción

1882 1885 1887 1893

Motor de inducciónGenerador Polifásico

de 500 HP

Principio del campo

magnético giratorio

Primera Estación de

Generación en la calle

Perla de NY

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Introducción

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Introducción

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Introducción

Clasificación según la conversión de energía

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Introducción

Clasificación de las Máquinas eléctricas rotativas

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Introducción

Clasificación de las Máquinas eléctricas rotativas

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Introducción

Clasificación de las Máquinas eléctricas rotativas

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Generación de potencia en Venezuela

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Generación disponible

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Generación disponible

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Generadores para turbinas de gas y vapor

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Generadores para máquinas diesel y gas

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Conversión de energía

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Conversión de energía

Circuitos magnéticos

Ley de Ampere

Flujo magnético

Fuerza magnetomotriz

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Conversión de energía

Circuitos magnéticos

Intensidad de campo y

densidad de flujo magnético

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Conversión de energía

Circuitos magnéticos

Ley de Faraday

Inductancia propia

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Conversión de energía

Fuerza y par electromagnético

F = I x B

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Conversión de energía

Principio de conservación de la energía

𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑡í𝑟 𝑑𝑒 𝑓𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠

𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎𝑠

= 𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎

𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎𝑚𝑒𝑐á𝑛𝑖𝑐𝑎

+ 𝐼𝑛𝑐𝑟𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒𝑙𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑜

+ 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎

𝑐𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑑𝑎𝑒𝑛 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟

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Conversión de energía

Sistema con excitación única

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Conversión de energía

Conversión de energía

Energía almacenada en el campo magnético

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Principios de conversión de energía

Fuerza magnética y torque

Fuerza magnética

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Principios de conversión de energía

Fuerza magnética y torque

Torque

electromecanico

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Principios de conversión de energía

Ejemplo

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Principios de conversión de energía

0 1 2 3 4 5 6 70.007

0.008

0.009

0.01

0.011

0.012

0.013

0.014

Tiempo [pi]

L [

mH

]

0 1 2 3 4 5 6 7-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

Tiempo [pi]

T [

mH

]

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Principios de conversión de energía

Sistema con excitación múltiple

Energía Co-energía

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Principios de conversión de energía

Sistema con excitación múltipleEnergía Co-energía

Coenergía

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Principios de conversión de energía

Ejemplo

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Principios de conversión de energía

0 1 2 3 4 5 6 71.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5x 10

-3

Tiempo [pi]

L [

mH

]

0 1 2 3 4 5 6 7-3

-2

-1

0

1

2

3x 10

-3

Tiempo [pi]

Torq

ue

0 1 2 3 4 5 6 7-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2x 10

-3

Tiempo [pi]

Torq

ue m

utu

o y

de r

elu

cta

ncia

Par mutuo

Par de reluctancia

Par resultanteEnergía almacenada