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¿Cuál es la diferencia entre los alternadores de polos salientes y cilíndricos (síncronos)? generador)
¿Qué es un alternador?
Un alternador (o generador síncrono) es una máquina eléctrica utilizada para convertir energía mecánica en energía eléctrica en forma de corriente alterna o CA. Es decir, también se le llama generador AC o generador síncrono.
La frecuencia de salida de un generador síncrono depende únicamente de la velocidad del motor primario. Es decir, su frecuencia de salida está sincronizada con las RPM del motor primario. Por lo tanto, se utiliza para generar un voltaje de una frecuencia determinada.
Un alternador o generador síncrono consta principalmente de dos partes: el estator (parte estacionaria) y el rotor (parte giratoria). El estator del alternador tiene un devanado de armadura en el que se induce corriente para proporcionar potencia. El rotor, por otro lado, contiene devanados de campo que se utilizan para generar el campo magnético requerido. El devanado de campo está energizado por una fuente de alimentación de CC separada.
Los alternadores se clasifican según este diseño de rotor, que también afecta el rendimiento del alternador. alternadores de rotor de polos salientes y cilíndricos (no salientes).
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alternador de polo saliente
Un alternador de polo saliente tiene un rotor de polo saliente. El término “sobresaliente” significa sobresalir o sobresalir porque los polos del rotor sobresalen hacia afuera como se muestra en la figura a continuación.
Un rotor de polos salientes tiene una gran cantidad de “polos salientes” unidos a un núcleo hecho de acero laminado magnético o hierro fundido con buenas propiedades magnéticas. La laminación se realiza para reducir las pérdidas por corrientes de Foucault, mientras que las propiedades magnéticas tienen un mejor enlace de flujo y se utilizan para reducir las fugas de flujo.
Los polos del rotor de polos salientes también contienen múltiples ranuras para devanados amortiguadores que se utilizan para evitar que el alternador se obsesione.
El rotor sostiene el devanado de campo del alternador, por lo que el devanado de campo se envuelve alrededor de los polos extruidos. Los devanados de campo se conectan en serie dejando dos terminales para la excitación de CC. Se conecta una fuente de alimentación de CC separada a través de una configuración de anillo colector y escobilla para generar el campo magnético y los polos necesarios.
Características principales del alternador de polo saliente
- Los polos sobresalen y se extienden hacia afuera.
- Hay muchos polos, desde unos 4 hasta 60 polos.
- Diametro largo
- longitud del eje corta
- Menor resistencia mecánica. Por lo tanto, solo se usa para aplicaciones de baja y media velocidad en el rango de 100-1500 RPM.
- Su defecto de diseño es que tiene una resistencia al viento relativamente alta.
- Debido a la gran pérdida de viento, no puede manejar altas velocidades.
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alternador de polos cilindricos
El segundo tipo de alternador es el tipo de polo cilíndrico con polos no salientes o cilíndricos en el rotor. El rotor de dicho alternador no tiene polos sobresalientes, como se muestra en el diagrama a continuación.
El núcleo del rotor de polos cilíndricos también está hecho de un núcleo de acero laminado con ranuras para sujetar los devanados de campo. Sin embargo, la parte diseñada como poste permanece sin ranurar como se muestra.
El número de polos es muy bajo, típicamente 2 o 4, el diámetro del rotor es pequeño y la longitud axial es larga. Este diseño permite una resistencia al viento baja que permite un funcionamiento a alta velocidad.
Características principales del alternador de polo cilíndrico
- Sin polos salientes ni polos salientes.
- Bajo número de polos, es decir, 2 o 4
- Diámetro pequeño
- La longitud del eje es más larga.
- Su diseño proporciona alta resistencia mecánica, mayor durabilidad y muy baja resistencia al viento.
- Es posible un funcionamiento a alta velocidad de hasta 3000 RPM.
- No agrega ruido a su sistema.
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comparación Entre polo saliente y alternador de polo cilíndrico
El siguiente cuadro comparativo muestra las principales diferencias entre los alternadores de polos salientes y los alternadores cilíndricos (generadores síncronos).
alternador de polo saliente | alternador de polos cilindricos |
Un tipo de alternador en el que los polos del rotor sobresalen o sobresalen hacia afuera se denomina alternador de polo saliente. | Los alternadores con rotores cilíndricos o de polos no salientes se denominan alternadores cilíndricos o de polos no salientes. |
Los polos del rotor sobresalen del núcleo del rotor. | Los polos del rotor no sobresalen, sino que están formados por la parte no ranurada del núcleo. |
Tiene más polos que un alternador de polos cilíndricos. | Tiene menos polos que los alternadores de polos salientes. |
Complejo de diseño. | El diseño es fácil. |
tiene un diámetro mayor. | Pequeño en diámetro. |
La longitud axial es más corta. | La longitud del eje es más larga. |
Se requiere un devanado amortiguador para evitar enganches y vibraciones. | El devanado del amortiguador es innecesario. |
La distribución del flujo es desigual. Por lo tanto, sus ondulaciones no son tan suaves como las de los alternadores de polos cilíndricos. | Tiene una distribución de flujo magnético uniforme que produce una forma de onda sinusoidal suave. |
Hay un espacio de aire desigual debido a los polos que sobresalen del núcleo. | Hay un entrehierro uniforme debido a la construcción cilíndrica suave del rotor. |
Grandes daños por viento. | Menos daños por viento. |
Menor valor nominal que los alternadores cilíndricos de tamaño similar. | Tiene una clasificación más alta que los alternadores de polos salientes del mismo tamaño. |
Se utiliza para velocidades bajas y medias de 100 RPM a 1500 RPM. | Se utiliza para aplicaciones de alta velocidad de hasta 3000 RPM. |
Los alternadores de polo saliente se utilizan en turbinas de agua. | Los alternadores de polos cilíndricos se utilizan en centrales térmicas y nucleares. |
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Diferencias clave entre los alternadores de polos salientes y cilíndricos
significado
- Un alternador de polo saliente es un tipo de alternador que tiene polos salientes o salientes en el rotor.
- Un alternador de polos no salientes o cilíndricos es un tipo de alternador cuyo rotor tiene polos no salientes.
rotor
- Un rotor de polo saliente tiene polos que sobresalen o sobresalen en la superficie de un núcleo de acero laminado.Enrolle el devanado de excitación en el brazo polar
- El rotor de polos cilíndricos tiene un núcleo de acero sólido con ranuras para los devanados de excitación. Por otro lado, la parte no ranurada forma un poste.
muy
- Un rotor de polo saliente tiene un gran número de polos. El número de polos suele llegar hasta los 64.
- Los rotores de polos no salientes tienen tan solo de 2 a 4 polos.
tamaño
- Un alternador de polo saliente tiene un diámetro grande y una longitud axial corta.
- Un alternador de polo no saliente tiene un diámetro pequeño y una longitud axial larga.
bobinado amortiguador
- Un alternador de polo saliente requiere un devanado de amortiguación separado para evitar la inquietante.
- Los alternadores de polos cilíndricos no requieren devanados amortiguadores.
Haunting es un fenómeno que ocurre debido a las fluctuaciones de carga. A medida que cambia la carga, el rotor gira unos pocos grados para encontrar otro punto de sincronización que provoque la oscilación.
viento
- Los rotores de polos salientes tienen grandes espacios de aire en el interior, lo que aumenta la resistencia al viento. La pérdida aumenta con la velocidad. Por lo tanto, los alternadores de polos salientes no son adecuados para altas velocidades.
- Un rotor polar cilíndrico tiene un pequeño espacio de aire y un perímetro cilíndrico. Por lo tanto, hay poca pérdida por efecto del viento.
velocidad
- Los alternadores de polos salientes se utilizan en aplicaciones de velocidad baja a media con velocidades del motor primario de 100 RPM a 1500 RPM.
- Un alternador de polo cilíndrico permite que el motor primario alcance altas velocidades de hasta 3000 RPM.
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