Clase 011 --- Modelo Analitico de Un Generador Dc
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3) MODELO ANALTICO DE UN GENERADOR DC
48
GENERADOR DE CORRIENTE CONTNUA ELEMENTAL
CIRCUITO ELCTRICO EQUIVALENTE
C.E. Estator C.E. Rotor
fV
fS
ff LR ,fn
externafR
externaexitacin de Fuente :fV
fI
(Campo)estator del Corriente :fI
[H] Campo de aInductanci :fL
)( inherente aResistenci : fR
)( externa aResistenci : externaf
R
campo elen espira # :fn
Rfexterna controla a fI
Ra
Vt Ea
Ia
-
3) MODELO ANALTICO DE UN GENERADOR DC
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GENERADOR DE CORRIENTE CONTNUA ELEMENTAL
CIRCUITO ELCTRICO EQUIVALENTE
aE
aI
Primotor
C.E.
Estator
C.E. Rotor
tV
Ea = f.e.m promedio de C.C
Ra
fV
fS
ff LR ,
externafR
fI
-
3) MODELO ANALTICO DE UN GENERADOR DC
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GENERADOR DE CORRIENTE CONTNUA ELEMENTAL
CIRCUITO ELCTRICO EQUIVALENTE
)promedio aRectificad izElectomotr Fuerza f Completa (Ondaem aE
paralelo.- serie caminos enrotor del bobinas de aInductanci aL
cn
i
ibobinaa LL1
.
paralelo.-serie caminosen rotor del bobinas de eequivalent aResistenci aR
cn
i
ibobinaa RR1
.
-
3) MODELO ANALTICO DE UN GENERADOR DC
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GENERADOR DE CORRIENTE CONTNUA ELEMENTAL
CIRCUITO ELCTRICO EQUIVALENTE CON CARGA
aE
aI
Primotor
C.E. Estator C.E. Rotor
LR
Ra
fV
fS
ff LR ,
externafR
fI
tV+
-
)promedio aRectificad izElectomotr Fuerza f Completa (Ondaem aEelctrica carga la o s, terminalelosen conectada aResistenci LR
paralelo.-serie caminosen rotor del eequivalent aResistenci aR
Vt = Voltaje terminal de c.c.
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3) MODELO ANALTICO DE UN GENERADOR DC
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GENERADOR DE CORRIENTE CONTNUA ELEMENTAL
ECUACIONES DEL ESTATOR
Las ecuaciones de estado estable del estator
Vf = (Rf + Rf-ext) If = RF If
Potencia de la fuente de campo , Vf
Pf = Vf If = (Rf + Rf-ext) If2 = Rf If
2 +Rf-ext If2
La potencia de la fuente de campo se convierte en prdidas del tipo Joule, calor
Mejor expresado, el costo de crear el campo magntico del estator
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3) MODELO ANALTICO DE UN GENERADOR DC
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GENERADOR DE CORRIENTE CONTNUA ELEMENTAL
PRDIDAS MECNICAS DE LA MQUINA
mecnicas PrdidasFANP
Friccin(Mecnica)
Aireacin+Ventilacin
(Mecnicas)
Ncleo
(Elctricas)
Histresis
Parsitas
(Foucoult)
Potencia del Estator
Estator
Potencia elctrica
ff IVEntrada
Pot. Salida Elctrica= CERO
alor)Prdidas(C
)( 22 fFffff IRIRRP ext
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3) MODELO ANALTICO DE UN GENERADOR DC
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GENERADOR DE CORRIENTE CONTNUA ELEMENTAL
ECUACIONES DEL ROTOR
Las ecuaciones de estado estable del rotor
Ea = (Ra+ RL) Ia = Ra Ia+ RL Ia Ia = IL Vt = RLIa= Voltaje terminal
La potencia desarrollada por el rotor, Pd , tambin llamada potencia convertida, o de la armadura
Pd = Ea Ia = (Ra+ RL) Ia2 = Ra Ia
2 +RL Ia2
La primera parte de la potencia de la fuente se convierte en prdidas del tipo Joule, calor , Ra Ia
2
La segunda parte en potencia de salida, en los terminales o til, RL Ia
2
-
3) MODELO ANALTICO DE UN GENERADOR DC
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GENERADOR DE CORRIENTE CONTNUA ELEMENTAL
ECUACIONES DEL ROTOR
La potencia desarrollada por el rotor, Pd , tambin llamada potencia convertida, o de la armadura Pd = Ea Ia = (Ra+ RL) Ia
2 = Ra Ia
2 +RL Ia2
La potencia desarrollada es: La parte de la potencia mecnica de entrada al rotor que se
convierte en energa elctrica en el generador
Pinput = Pmec. = PF+V+ Ph+f+ Pdesarrollada PFAN. = PF+V+ Ph+f
Las prdidas FAN son consideradas mecnicas La potencia desarrollada, Pdes, es potencia elctrica
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3) MODELO ANALTICO DE UN GENERADOR DC
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GENERADOR DE CORRIENTE CONTNUA ELEMENTAL
POTENCIA DEL ROTOR
PF+V Ph+f
Pmecnica
PEntrada Pdesarrolla
Pelctrica
PRa,Joule
Psalida
Pelctrica
Pelctrica
Pmecnica
PFAN
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3) MODELO ANALTICO DE UN GENERADOR DC
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POTENCIA EN EL ROTOR CIRCUITO DE EXITACION SEPARADA
aE
aI
C.E.
Estator
C.E. Rotor
tVfV
fSff LR ,
fn
extfR
fI
Primotor
adaPdesarrollPFAN ,
LR
Rotor entradademecnicaP ..
Primotor
Pot. Elctrica de salida
)]( [ CalorrotordelElctricasPrdidasPFAN
Carga elctrica
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3) MODELO ANALTICO DE UN GENERADOR DC
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FUERZA MAGNETOMOTRIZ DE CAMPO PARALELO F.M.M.f
f
gapfe
ff
T
f In
fmm aReluctanci :
)( Campo de Flujo : Weberf
t
tiLIRRV
f
fffff externa
)()(
estable estadoy ..)(
CCVff
f
f
fext
RR
VI
Variable