¿Por qué se usa la excitación de CC en un alternador síncrono en lugar de la excitación de CA?

Answer 1

Algunas de las respuestas parecen ser para motores síncronos, pero la pregunta es sobre alternadores síncronos.

La excitación en un alternador es la corriente aplicada al rotor para convertirlo en un imán con polaridad fija. A medida que el rotor gira, el campo magnético se aplica sucesivamente a los devanados del estator, causando un flujo magnético positivo, luego cero, luego negativo y luego cero, etc. en los devanados del estator. El flujo cambiante produce el voltaje generado en los devanados del estator y las inversiones del flujo se deben solo a la rotación del rotor. Si aplicamos voltaje de excitación de CA al rotor, entonces su campo magnético se alternará debido a la excitación y los devanados del estator recibirán un flujo alterno que varía tanto con la rotación como con la excitación de CA. El voltaje generado resultante es difícil de predecir, pero no será la buena CA trifásica que desea. El rotor debe excitarse con CC.

Answer 2

El principio de funcionamiento es el bloqueo magnético .
El estator produce un campo magnético giratorio, y un imán permanente colocado en el campo se bloqueará con el campo magnético giratorio, debido a la atracción de los polos opuestos, el imán permanente es retenido por el campo magnético giratorio y el rotor gira con velocidad sincrónica.

Rotor (Electro motor) actúa como un imán permanente, el rotor se suministra con CC.

Si aplica CA , entonces, la dirección y la fuerza del polo varían con el tiempo, por lo que el campo no se sincronizará, incluso si se sincroniza, entonces la velocidad será algo así como K * sint * sint,
por lo tanto, la velocidad será variable con el tiempo …

Answer 3

La misma razón por la que excitamos los generadores de CA estándar (asíncronos) con excitación de CC. La excitación de CC proporciona un campo magnético constante (constante) en el rotor. A medida que el rotor gira, el campo estable se convierte en una salida giratoria.

El campo electromagnético del rotor estable (por excitación de CC) se convierte en voltaje de salida giratorio (o CA).

Answer 4

En primer lugar, la configuración de la armadura y el devanado de campo es inversa en la máquina síncrona en comparación con la máquina de CC, es decir, la armadura (donde se genera la fem real) está en el estator y el devanado de campo está en el rotor, a diferencia de la máquina de CC, donde es opuesto. La razón es que hay muchas ventajas realmente buenas de esto que si empiezo a mencionar aquí desviarían el tema.

Entonces, al funcionar, una máquina de corriente alterna trifásica requeriría un campo magnético giratorio para su funcionamiento. Ahora, para generar ese campo magnético giratorio en el rotor, puede usar un suministro trifásico equilibrado en un devanado trifásico o producir un campo magnético unidireccional y rotarlo por medios externos.

Estamos eligiendo el segundo método, es decir, le damos suministro de CC al rotor para producir flujo unidireccional y luego lo rotamos con medios externos como un motor de inducción para producir un campo magnético giratorio. Este motor de inducción se usa hasta que el rotor alcanza la velocidad sincrónica o, en otras palabras, el campo magnético del estator y el campo magnético del rotor logran sincronismo. Después de eso hay una especie de enclavamiento entre los dos campos y la máquina síncrona funciona sin problemas.

Nuevamente, hay ventajas de usar la excitación de CC en lugar de la excitación de CA ya que el circuito de excitación de CA trifásico sería más voluminoso con una inercia más alta y un control no tan bueno. También se requerirán 3 anillos colectores a diferencia de la excitación de CC, donde 2 son suficientes.

Answer 5

Excitación significa producir un campo magnético eléctrico.
Si giramos un cable en un campo magnético constante solo entonces se produce una corriente eléctrica. Para obtener un campo magnético constante, tenemos que aplicar un voltaje de CC a una bobina. Solo el voltaje de CC puede proporcionar un campo magnético fijo. La corriente alterna también puede generar campos magnéticos eléctricos, pero será un campo fluctuante, que no producirá voltaje eléctrico en el alternador.

Answer 6

El rotor del motor síncrono necesita un imán, y luego solo cuando tenemos CA aplicada al estator, arrastrará el rotor junto con él para rotar a velocidad sincronizada.
Para el rotor solo tiene que ser un imán fijo. Si aplica DC, funcionará perfectamente como deseamos.
Si se aplica CA, su efecto es diferente. Durante la primera mitad del ciclo, en un punto particular del rotor, si lo toma, actúa como polo norte y la siguiente mitad como polo sur. Sigue cambiando así 50 veces, si le das un suministro de 50Hz.

Por lo tanto, el rotor puede no moverse en absoluto. Además, la fluctuación de CA conduce a una fuerza magnética variable, que no se desea.

Vea mi respuesta para otra pregunta sobre Sync motor, que puede ayudarlo.
La respuesta de Sanath Kumar BP Hebbar a ¿Por qué una máquina síncrona no se inicia automáticamente?

Otros pueden haberse confundido, nota: se le da CA al estator y CC al rotor.

Answer 7

El rotor debe tener un flujo magnético constante para producir el flujo giratorio que induce la fem de CA en el estator.
La corriente de CA trifásica (o bifásica) podría usarse cuando el rotor no gira a velocidad síncrona y el flujo generado en el rotor necesita girar con respecto al rotor para sumar su velocidad y así lograr el flujo rotativo síncrono para el estator, esto es hecho con un sintetizador para que coincida con la red menos la frecuencia de velocidad de rotación en generadores eólicos. Un gran problema a superar es la inductancia de los devanados del rotor que fuerza voltajes más altos para alcanzar la corriente del excitador (particularmente a altas frecuencias excitantes).

Answer 8

1. Las máquinas síncronas funcionan según el principio del “bloqueo magnético”.
2. Para todas las máquinas eléctricas, los requisitos principales para obtener un par en estado estable son:

• El flujo de campo y el flujo de armadura deben tener un ángulo de desplazamiento de espacio (debido a las fuerzas de corte) también llamado ángulo de torque o ángulo de carga.
• Ambos campos deben tener una magnitud constante.
• La velocidad relativa entre campos debe ser cero.

Entonces, para el bloqueo magnético, el rotor debe girar a velocidad síncrona y si le damos CA al rotor, entonces la polaridad del campo en el rotor cambia continuamente y no se sincroniza con el estator rmf y, por lo tanto, no hay bloqueo magnético y el campo del rotor produce distribución de flujo sinusoidal con respecto al ángulo espacial. Para mantenerlo corto, podemos concluir que para obtener un par de estado estable y sincronizar el rotor, usamos excitación de CC.

Nota: para obtener información detallada, puede consultar a Stephen J. Chapman.

Answer 9

se trata de campo constante y rotor giratorio, o rotor fijo y campo giratorio, se elegirá su uso particular,
Si gira la amplidina a una velocidad fija, hay posibilidades de obtener un voltaje de CA que es periódico, pero las contrains y la eficiencia serán deficientes.
así que si le das corriente alterna al rotor de una máquina síncrona, no obtendrás bloqueo magnético en el motor y no obtendrás una onda sinusoidal de 3 ph en el generador

Answer 10

La razón principal radica en el principio de funcionamiento de las máquinas síncronas. El rotor actúa como un electroimán con un flujo constante y se enclava con el flujo giratorio del estator para proporcionar una rotación de velocidad constante. El rotor debe tener un flujo constante y es por eso que se proporciona la excitación de CC.

Si se proporciona la excitación de CA, se violará el principio de diseño primario de sincronización m / c, más bien será más económico usar un motor de inducción.

Answer 11

Si el usuario suministra al rotor un suministro de CA, se produce un campo pulsante que se divide en un campo giratorio hacia adelante y hacia atrás, con el rotor girando hacia adelante, el campo hacia atrás produce cero fem en el estator y el campo giratorio hacia adelante se suma al rotor ya rotativo, desde el estator aparecerá esa fem de frecuencia que es el doble de la velocidad del rotor generada

Answer 12

Bobinado de campo en rotor y devanado de armadura en estator. Se necesita un campo magnético giratorio en el espacio de aire para inducir la fem en el devanado de armadura.

Para generar un campo magnético giratorio en el entrehierro. Se proponen dos métodos …

1. excite el devanado de campo con una fuente trifásica … pero será muy complejo colocar un devanado trifásico en el rotor giratorio.

2. excite el devanado de campo por fuente de CC, por lo tanto, se generará un campo magnético estacionario y rotará el rotor con velocidad síncrona. Genera un campo magnético giratorio trifásico. Es un método más factible.

Answer 13

Un motor eléctrico síncrono es un motor de CA en el que, en estado estacionario, la rotación del eje está sincronizada con la frecuencia de la corriente de suministro; El período de rotación es exactamente igual a un número integral de ciclos de CA.

Por lo tanto, debe suministrar CA, no CC. Y DC tiene una frecuencia cero y no funcionará con DC a menos que tenga un inversor que pueda convertir DC a AC.

Answer 14

La excitación es un método único de alta potencia para iniciar el alternador. Necesita tener un valor constante asociado a él. AC varía en magnitudes y fases, y nunca da un valor de contacto. entonces no se puede usar aquí.

Answer 15

El devanado de campo es una parte esencial de un motor / generador que se considera como un dispositivo de conversión de energía que convierte la energía eléctrica en energía mecánica en el caso de un motor y viceversa en el caso de un generador / alternador.

Casi todos los dispositivos de conversión de energía como motor / generador, baterías, molinos de viento, celdas solares, etc. tienen que aportar energía adicional para su conversión a otra forma, en el caso de un dispositivo de conversión de energía electromecánica como motor / generador. Se requiere energía adicional para la generación de torque en un motor y desarrollar un EMF alrededor de las bobinas del rotor en un generador y esta energía adicional se conoce como excitación.

Ahora, espero que esté familiarizado con las características de una corriente alterna Vs corriente continua, que se ve así;

Se puede entender en CC que el valor de la diferencia de potencial entre los dos cables estará en su valor máximo (-) o (+), pero si se calcula el valor promedio de la CA, siempre será cero ya que varía entre ( -) y (+) de su valor máximo, por lo tanto, el valor de CC será constante en cualquier fracción de tiempo donde, como en el caso de CA, siempre variará y si se proporciona esta fuente de alimentación variable para ayudar a la conversión de energía electromecánica proceso como excitación, la generación de par / EMF no será constante e incluso puede ser inadecuada para su funcionamiento y el par / EMF cambiará constantemente la dirección que eventualmente producirá una gran cantidad de pérdida de histéresis con un dispositivo eléctrico no operativo.

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Espero que esto ayude…

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Answer 16

En el alternador síncrono, el rotor actúa como un imán permanente. Por lo tanto, se requiere excitación de CC para crear un imán permanente.

Cuando el rotor (imán permanente) gira a velocidad síncrona accionada por un motor primario, induce voltaje en los devanados del estator. Los devanados se desplazan 120 grados en el espacio, lo que conduce a la generación de voltaje trifásico.

Answer 17

Puedes excitarlo con AC.
Pero el bloqueo magnético del estator mmf con rotor se volvería difícil (pero no imposible)
Se prefiere DC, ya que es más sencillo lograr el bloqueo magnético que AC

Answer 18

Es porque necesitas un campo constante. Si le das CA, produce un campo que varía con el tiempo.
En un campo constante, la armadura corta el flujo, por lo tanto, se induce una fem variable en el tiempo. Si el campo fuera ac produciría emfs muy distorsionados con armónicos y otras pérdidas.

Answer 19

Como la corriente CC produce un campo magnético constante que da como resultado la generación de un número fijo del par de polos (norte y sur). Y el rotor gira a velocidad constante para generar el voltaje de salida de la frecuencia deseada, digamos 50 o 60Hz (basado en la fórmula n = (120f / p)). Mientras que en el caso de CA, producirá un campo magnético variable y giratorio (para suministro de 3 fases), así como un polo y, por lo tanto, el voltaje de salida no tendría una frecuencia fija y también magnificada. Es por eso que ac no es para excitación.

Answer 20

la misma pregunta ha sido respondida en quora, siga el siguiente enlace

¿Por qué se usa la excitación de CC en un alternador síncrono en lugar de la excitación de CA?