Caza en Motor Síncrono
Caza en Motor Síncrono
Aprendizajes clave:
Definición de Caza: La caza en un motor síncrono es el fenómeno en el que el rotor oscila alrededor de una nueva posición de equilibrio debido a cambios repentinos en la carga.
Causas de la Caza: La caza puede ser causada por cambios bruscos en la carga, ajustes súbitos en la corriente de campo, cargas de par armónico o fallas en el sistema de suministro.
Efectos de la Caza: Esta inestabilidad puede hacer que el motor pierda la sincronización, inducir tensiones mecánicas, aumentar las pérdidas y elevar las temperaturas.
Técnicas de Reducción: Para reducir la caza, utilice bobinados amortiguadores para oponerse al deslizamiento del rotor e instale volantes para estabilizar la velocidad del rotor.
Tipos de Motor Síncrono: Comprender los diferentes tipos de motores síncronos ayuda a seleccionar el diseño adecuado para minimizar los efectos de la caza.
Encontramos el término "CAZA" en el contexto de las operaciones de motores síncronos trifásicos. Describe cómo el rotor debe 'cazar' una nueva posición de equilibrio después de una aplicación repentina de carga. Este fenómeno se conoce como caza en un motor síncrono. Vamos a explorar la condición de equilibrio de un motor síncrono.
La operación en estado estable de un motor síncrono es una condición de equilibrio en la que el par electromagnético es igual y opuesto al par de carga. En estado estable, el rotor gira a la velocidad síncrona, manteniendo un valor constante del ángulo de par (δ). Si hay un cambio súbito en el par de carga, se perturba el equilibrio y se produce un par resultante que cambia la velocidad del motor.
¿Qué es la Caza?
Una máquina síncrona sin carga comienza con un ángulo de carga de cero grados. A medida que aumenta la carga en el eje, también lo hace el ángulo de carga. Si se aplica una carga, P1, de manera repentina a una máquina sin carga, la máquina ralentizará momentáneamente.
Además, el ángulo de carga (δ) aumenta de cero a δ1. Inicialmente, la potencia eléctrica desarrollada coincide con la carga mecánica, P1. Como no se ha alcanzado el equilibrio, el rotor oscila más allá de δ1 hasta δ2, generando más potencia eléctrica que antes.
El rotor alcanza la velocidad síncrona pero no la mantiene, acelerando más allá de esta velocidad. Esta aceleración hace que el ángulo de carga disminuya, impidiendo nuevamente el logro del equilibrio.
Como consecuencia, el rotor oscila o se balancea alrededor de su nueva posición de equilibrio, un proceso conocido como caza o balanceo de fase. La caza ocurre tanto en motores síncronos como en generadores cuando hay un cambio brusco de carga.
Causas de la Caza en Motor Síncrono
1. Cambio súbito en la carga.
2. Cambio súbito en la corriente de campo.
3. Una carga que contiene par armónico.
4. Falla en el sistema de suministro.
Efectos de la Caza en Motor Síncrono
1. Puede llevar a la pérdida de la sincronización.
2. Produce tensiones mecánicas en el eje del rotor.
3. Aumenta las pérdidas de la máquina y causa un aumento de temperatura.
4. Causa mayores sobretensiones en la corriente y el flujo de potencia.
5. Aumenta la posibilidad de resonancia.
Reducción de la Caza en Motor Síncrono
Se deben utilizar dos técnicas para reducir la caza. Estas son –
• Uso de Bobinado Amortiguador: Consiste en un cepillo de cobre/aluminio de baja resistividad eléctrica incrustado en ranuras de las caras de los polos en máquinas de polos salientes. El bobinado amortiguador reduce la caza produciendo un par opuesto al deslizamiento del rotor. La magnitud del par de amortiguamiento es proporcional a la velocidad de deslizamiento.
• Uso de Volantes: Se proporciona al motor principal un volante grande y pesado. Esto aumenta la inercia del motor principal y ayuda a mantener constante la velocidad del rotor.
• Diseño de la máquina síncrona con coeficientes de potencia de sincronización adecuados.
