Un sistema de excitación o un sistema
de control de excitación es una combinación de aparatos diseñados para
suministrar y controlar la corriente de campo del generador por medio de
reguladores automáticos. En la operación del sistema eléctrico en estado
estable el sistema de excitación controla el voltaje del generador y también es
el medio para distribuir la potencia reactiva para los generadores operados en
paralelo.
El sistema de excitación de los
generadores síncronos esta constituido por los siguientes elementos:
1)
.- El devanado de campo, localizado en
las ranuras del rotor o sobre los polos en forma de bobinas. Las conexiones del
devanado de campo pasan a lo largo de la flecha y son conectadas a anillos deslizantes montados en la flecha que son
alimentados con corriente directa a través del contacto con escobillas o por un
puente rectificador montado sobre la flecha en la máquina síncrona. ( En los
sistemas de excitación sin escobillas ).
2)
.-El excitador, que es la fuente de CD
con un equipo auxiliar. Puede ser un generador de CD, un alternador con
rectificación o con un rectificador estático. Dependiendo del tipo de
excitador, el sistema de excitación puede ser clasificado como electromecánico o electrónico. Los
sistemas de CD pueden ser autoexcitados o con excitación independiente. En los
alternadores una configuración normal ( campo rotatorio y armadura estática )
la señal rectificada se suministra al arrollamiento de excitación a través de
anillos deslizantes. En el sistema de excitación con generador invertido, la
armadura se encuentra en el rotor, por lo tanto la conexión al devanado de
campo del generador se hace directamente sin la necesidad de anillos y
escobillas. En los sistemas de excitación estáticos no existen elementos
rotatorios, la señal de corriente directa se obtiene de dispositivos
electrónicos en configuraciones diversas, la alimentación al devanado de campo se
hace a través de anillos y escobillas.
3)
.- El regulador automático de voltaje (
RAV ) que trata de controlar la corriente de campo de la máquina síncrona, de
acuerdo con criterios específicos. Los sistemas de excitación logran
evolucionar, sustituyendo los elementos electromecánicos por elementos
estáticos, aumentando significativamente la respuesta en el tiempo.
4)
.- Circuito y Sistemas auxiliares para
estabilización interna, limitadores de corriente de campo máxima y mínima,
cambio de operación nominal,etc.
El control automático de excitación de
los generadores síncronos es un medio importante para conseguir la calidad
necesaria de la energía eléctrica, estabilidad y confiabilidad del servicio
eléctrico.
Configuración simplificada de los
componentes de un sistema de excitación.
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