Máquinas Eléctricas Clases I
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MG
-2013
Máquinas Eléctricas
Dr. Agustín R. Marulanda Guerra
MSc. Elizabeth AñezDepartamento de Potencia
Escuela de Ingeniería Eléctrica
Universidad del Zulia
@agusmarulanda
© A
BB
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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mber 2001
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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Inc.
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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