Caza en motor síncrono

Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS

Nos encontramos con el término CAZA cuando estudiamos las operaciones de motores síncronos trifásicos . La palabra caza se utiliza porque después de la aplicación repentina de carga, el rotor tiene que buscar o ‘cazar’ su nueva posición de equilibrio. Ese fenómeno se conoce como caza en un motor síncrono . Ahora háganos saber cuál es la condición de equilibrio en el motor síncrono .

Un funcionamiento en régimen permanente del motor síncrono es una condición de equilibrio en la que el par electromagnético es igual y opuesto al par de carga. En estado estacionario, el rotor funciona a velocidad síncrona manteniendo así un valor constante del ángulo de par (δ). Si hay un cambio repentino en el par de carga, el equilibrio se altera y hay un par resultante que cambia la velocidad del motor.

¿Qué es la caza?

La máquina síncrona descargada tiene un ángulo de carga de cero grados. Al aumentar la carga del eje, aumentará gradualmente el ángulo de carga. Consideremos que la carga P ₁ se aplica repentinamente al eje de la máquina sin carga, de modo que la máquina se desacelerará momentáneamente.
Además, el ángulo de carga (δ) aumenta desde cero grados y se convierte en δ ₁ . Durante la primera oscilación, la potencia eléctrica desarrollada es igual a la carga mecánica P ₁ . No se establece el equilibrio, por lo que el rotor gira más. El ángulo de carga excede δ ₁ y se convierte en δ ₂. Ahora la potencia eléctrica generada es mayor que la anterior. El rotor alcanza la velocidad sincrónica. Pero no se mantiene en velocidad sincrónica y seguirá aumentando más allá de la velocidad sincrónica. Como resultado de la aceleración del rotor por encima de la velocidad síncrona, el ángulo de carga disminuye. De modo que, una vez más, no se alcanza ningún equilibrio. Por lo tanto, el rotor se balancea u oscila alrededor de una nueva posición de equilibrio. Este fenómeno se conoce como caza o cambio de fase. La fluctuación ocurre no solo en motores síncronos sino también en generadores síncronos ante un cambio brusco de carga.

Causas de caza en motor síncrono

1. Cambio repentino de carga.
2. Cambio repentino en la corriente de campo.
3. Una carga que contiene un par armónico .
4. Fallo en el sistema de suministro.

Efectos de la caza en motor síncrono

1. Puede provocar una pérdida de sincronismo.
2. Produce tensiones mecánicas en el eje del rotor.
3. Aumenta las pérdidas de la máquina y provoca un aumento de temperatura.
4. Provocan mayores sobretensiones en el flujo de corriente y potencia .
5. Aumenta la posibilidad de resonancia.

Reducción de la caza en motor síncrono

Deben utilizarse dos técnicas para reducir la caza. Estos son –

• Uso del devanado del amortiguador : Consiste en uncepillo de cobre / aluminiode baja resistencia eléctrica incrustado en las ranuras de las caras de los polos en la máquina de polos salientes. El devanado del amortiguador amortigua las oscilaciones produciendo un par opuesto al deslizamiento del rotor. La magnitud del par de amortiguación es proporcional a la velocidad de deslizamiento.
• Uso de volantes : El motor principal está provisto de un volante grande y pesado. Esto aumenta la inercia del motor primario y ayuda a mantener constante la velocidad del rotor.
• Diseño de máquina síncrona con coeficientes de potencia de sincronización adecuados.

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JORGE CABRERA BERRÍOS Administrator

Ingeniero Electrónico por la UNI, con maestría y doctorado por la University of Electro-Communications (Japón).

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