Ecuación de campo electromagnético dun xerador síncrono

Xerador Síncrono e Derivación da Ecuación de FEM

Un xerador que funciona a velocidade síncrona denomínase xerador síncrono, que converte a potencia mecánica en enerxía eléctrica para a integración na rede. A derivación da ecuación de FEM para un xerador síncrono é a seguinte:

Notación:

• P = número de polos

• ϕ = fluxo por polo (Weber)

• N = velocidade de rotación (revolucións por minuto, r.p.m)

• f = frecuencia (Hertz)

• Z_ph = número de conductores en serie por fase

• T_ph = número de voltas en serie por fase

• Kc = factor de abertura do espiral

• K_d = factor de distribución

Derivación: O fluxo cortado por cada conductor en unha revolución é Pϕ Weber. O tempo para completar unha revolución é 60/N segundos. A FEM media inducida por conductor dáse por:

A FEM media inducida por fase darase pola ecuación mostrada a continuación:

Suposicións da Ecuación de FEM Media

A derivación da ecuación de FEM media basease nas seguintes suposicións:

• As bobinas exhiben configuración de paso completo.

• Todos os conductores están concentrados nun único ranuro do estator.

O valor eficaz (RMS) da FEM inducida por fase exprésase como:Eph = Valor Medio×Factor de Forma Así,

Ecuación de FEM e Factores de Bobinado

A ecuación (1) anterior representa a ecuación de FEM dun xerador síncrono.

Factor de Abertura do Espiral (Kc)

O factor de abertura do espiral defineuse como a razón entre a FEM inducida nunha bobina de paso curto e a dunha bobina de paso completo idéntica.

Factor de Distribución (Kd)

O factor de distribución é a razón entre a FEM inducida nun grupo de bobinas distribuídas (bobinadas a través de múltiples ranuras) e a nun grupo de bobinas concentradas (bobinadas nunha única ranura).