Excitatriz. Sistemas de excitación

Artículo escrito por: David Mateos Fernández

Excitatriz

La excitatriz es un generador de corriente, que produce la intensidad de corriente necesaria para alimentar la excitación en el rotor de un alternador.

Es arrastrada bien directamente por el rotor del alternador, o a través de un reductor de velocidad. Se puede también arrastrar con un motor de corriente alterna. Los inductores de la excitatriz son fijos a la carcasa de la máquina, dispuestos alrededor del inducido, que es móvil.

Sobre el eje del inducido se dispone el colector; las escobillas descansan sobre éste y mandan la corriente al inducido en el rotor del alternador.

Para producir el flujo inductor que barre el inducido hay que circular una corriente por el circuito inductor.

Existen diversas formas de producir el flujo inductor, explicaremos las más utilizadas a nivel industrial:

Excitación independiente

Figura 2. Excitación independiente.

El circuito inductor se alimenta de una corriente continua suministrada por una fuente exterior, ya sea por una batería de acumuladores o bien por otro generador (Fig 2).

El reostato Rh permite variar la corriente en el inductor de la generatriz y en consecuencia la intensidad en el rotor del alternador.

Las variaciones de tensión obtenidas operando sobre el reostato de excitación son suficientemente rápidas para que este procedimiento de conexión pueda ser utilizado en la excitación de alternadores.

 Excitación Shunt

Figura 3. Excitación Shunt.

La corriente de excitación de la excitatriz se obtiene conectando un arrollamiento inductor a los bornes de la excitatriz (Fig. 3). El reostato Rh está intercalado en el circuito. Si el circuito inductor está abierto, la excitatriz produce una fuerza electromotriz debida a la imantación que subsiste en los núcleos de los polos inductores. Esta imantación se denomina imantación remanente.

Si el circuito inductor está cerrado, la fuerza electromotriz debida a la imantación remanente, hace circular una corriente por el arrollamiento inductor. Si esa corriente provoca un aumento de la imantación remanente, la tensión de la excitatriz aumenta progresivamente. Se regula su valor actuando sobre el reostato Rh como en el caso de una excitatriz de excitación independiente.

Si el sentido de la corriente producida por la fuerza electromotriz debida a la imantación remanente disminuye esta imantación, la excitatriz no se ceba. Es preciso invertir la conexión del arrollamiento inductor en los bornes del inducido de la excitatriz.

Las variaciones de excitación del alternador excitado por una excitatriz shunt son lentas. Para obtener variaciones más rápidas, se utilizan dispositivos especiales.

Excitación independiente con dispositivo de sobreexcitación rápida

La figura 4 muestra el esquema de un dispositivo de sobreexcitación rápida. La corriente de la excitatriz E, está suministrada por un generador de corriente continua E2 por excitación shunt llamada excitatriz piloto.

Un reostato R, está intercalado en el circuito inductor de la excitatriz principal, el cual puede ser cortocircuitado por un interruptor I, normalmente abierto.

Se obtiene la regulación de la excitación del alternador actuando sobre el reostato r de la excitatriz piloto. Si se disminuye la resistencia del reostato r, se aumentará la corriente de la excitatriz piloto; su tensión aumentará. Seguidamente tendrá lugar un aumento de corriente de la excitatriz principal, su tensión aumentará, así como la corriente excitadora del alternador.

En un momento dado, después de una perturbación brusca, se puede obtener una variación rápida de la corriente excitadora del alternador, provocando el cierre del interruptor I.

Figura 4. Excitación independiente con sobreexcitación rápida.

Pueden continuar con mas sistemas de excitación en la parte 2.

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