Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Cada máquina eléctrica giratoria funciona según la ley de Faraday . Toda máquina eléctrica requiere un campo magnético y una bobina (conocida como armadura) con un movimiento relativo entre ellos. En el caso de un alternador , suministramos electricidad al polo para producir un campo magnético y la potencia de salida se toma del inducido. Debido al movimiento relativo entre el campo y la armadura, el conductor de las armaduras corta el flujo del campo magnético y, por lo tanto, el enlace de flujo cambia con estos conductores de la armadura. De acuerdo con la ley de inducción electromagnética de Faraday , habría una fem inducida en el inducido. Por lo tanto, tan pronto como la carga se conecta con los terminales del inducido, hay una corriente fluyendo en la bobina del inducido.
Tan pronto como la corriente comienza a fluir a través del conductor del inducido, hay un efecto inverso de esta corriente en el flujo de campo principal del alternador (o generador síncrono). Este efecto inverso se conoce como reacción del inducido en alternador o generador síncrono . En otras palabras, el efecto del flujo del inducido (estator) sobre el flujo producido por los polos del campo del rotor se denomina reacción del inducido.
Ya sabemos que un conductor portador de corriente produce su propio campo magnético , y este campo magnético afecta el campo magnético principal del alternador.
Tiene dos efectos indeseables, o distorsiona el campo principal, o reduce el flujo del campo principal o ambos. Deterioro el rendimiento de la máquina. Cuando el campo se distorsiona, se conoce como efecto de magnetización cruzada. Y cuando el flujo de campo se reduce, se conoce como efecto desmagnetizador.
La conversión de energía electromecánica tiene lugar a través del campo magnético como medio. Debido al movimiento relativo entre los conductores del inducido y el campo principal, se induce una fem en los devanados del inducido cuya magnitud depende de la velocidad relativa y del flujo magnético . Debido a la reacción del inducido, el flujo se reduce o distorsiona, la fem neta inducida también se ve afectada y, por lo tanto, el rendimiento de la máquina se degrada.
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Reacción de la armadura en el alternador
En un alternador como todas las demás máquinas síncronas, el efecto de la reacción del inducido depende del factor de potencia, es decir, la relación de fase entre el voltaje del terminal y la corriente del inducido.
La potencia reactiva (atrasada) es la energía del campo magnético , por lo que si el generador suministra una carga atrasada, esto implica que está suministrando energía magnética a la carga. Dado que esta potencia proviene de la excitación de la máquina síncrona, la potencia reactiva neta se reduce en el generador.
Por tanto, la reacción del inducido se desmagnetiza. De manera similar, la reacción de la armadura tiene un efecto de magnetización cuando el generador suministra una carga principal (ya que la carga principal toma el VAR principal) y, a cambio, proporciona VAR (energía magnética) retardada al generador. En el caso de una carga puramente resistiva, la reacción del inducido es únicamente de magnetización cruzada.
La reacción del inducido del alternador o del generador síncrono depende del ángulo de fase entre la corriente del inducido del estator y el voltaje inducido a través del devanado del inducido del alternador.
La diferencia de fase entre estas dos cantidades, es decir, la corriente y el voltaje del inducido pueden variar de – 90 o a + 90 o
Si este ángulo es θ, entonces, 
para comprender el efecto real de este ángulo en la reacción del inducido del alternador, consideraremos tres casos estándar ,
- Cuando θ = 0
- Cuando θ = 90 o
- Cuando θ = – 90 o
Reacción del inducido del alternador con factor de potencia unitario
Con un factor de potencia unitario , el ángulo entre la corriente de inducido I y la fem inducida E es cero. Eso significa que la corriente del inducido y la fem inducida están en la misma fase. Pero sabemos teóricamente que la fem inducida en el inducido se debe al cambio del flujo del campo principal, vinculado con el conductor del inducido.
Como el campo es excitado por DC, el flujo del campo principal es constante con respecto a los imanes de campo, pero sería alterno con respecto al inducido ya que hay un movimiento relativo entre el campo y el inducido en el alternador. Si el flujo del campo principal del alternador con respecto al inducido se puede representar como 
Entonces la fem E inducida a través del inducido es proporcional a, dφ f / dt. 
Por lo tanto, a partir de estas ecuaciones anteriores (1) y (2) queda claro que el ángulo entre, φ fy la fem inducida E será de 90 o .
Ahora, el flujo del inducido φ a es proporcional a la corriente del inducido I. Por lo tanto, el flujo del inducido φ a está en fase con la corriente del inducido I.
De nuevo, con un factor de potencia eléctrica unitario, I y E están en la misma fase. Entonces, en un factor de potencia unitario, φ a es fase con E. Entonces, en esta condición, el flujo de armadura está en fase con la fem inducida E y el flujo de campo está en cuadratura con E. Por lo tanto, el flujo de armadura φ a está en cuadratura con el flujo de campo principal φ f .
Como estos dos flujos son perpendiculares entre sí, la reacción del inducido del alternador al factor de potencia unitario es puramente de tipo distorsión o magnetización cruzada.
A medida que el flujo del inducido empuja el flujo del campo principal perpendicularmente, la distribución del flujo del campo principal debajo de una cara polar no permanece uniformemente distribuida. La densidad de flujo debajo de las puntas de los postes posteriores aumenta un poco, mientras que debajo de las puntas de los postes principales disminuye.
Reacción del inducido del alternador con factor de potencia cero rezagado
Con un factor de potencia eléctrica cero retardado, la corriente del inducido se retrasa 90 ° con respecto a la fem inducida en el inducido.
Como la fem inducida en la bobina del inducido debido al flujo del campo principal, la fem conduce al flujo del campo principal en 90 o . De la ecuación (1) obtenemos el flujo de campo. 
Por lo tanto, en ωt = 0, E es máximo y φ f es cero.
En ωt = 90 o , E es cero y φ f tiene el valor máximo.
En ωt = 180 o , E es máximo y φ f cero.
En ωt = 270 o , E es cero y φ f tiene un valor máximo negativo.
Aquí, φ f obtuvo un valor máximo de 90 oantes de E. Por tanto, φ f adelanta a E en 90 o .
Ahora, la corriente de inducido I es proporcional a la armadura flujo φ una , y yo GAL E por 90 o . Por lo tanto, φ un desfases E por 90 o .
Por tanto, se puede concluir que el flujo de campo φ f adelanta a E en 90 o .
Por lo tanto, el flujo de armadura y el flujo de campo actúan directamente opuestos entre sí. Por lo tanto, la reacción del inducido del alternador con un factor de potencia cero rezagado es un tipo puramente desmagnetizante. Eso significa que el flujo de la armadura debilita directamente el flujo del campo principal.
Reacción del inducido del alternador al factor de potencia líder
En la condición de factor de potencia principal, la corriente de inducido «I» conduce a la fem inducida E en un ángulo de 90 ° . Nuevamente, hemos mostrado solo, el flujo de campo φ f conduce, la fem E inducida por 90 o .
Nuevamente, el flujo del inducido φ a es proporcional a la corriente del inducido I. Por lo tanto, φ a está en fase con I. Por lo tanto, el flujo del inducido φ a también adelanta a E en 90 o como I adelanta a E en 90 o .
Como en este caso, tanto el flujo de inducido como el flujo de campo conducen, la fem E inducida en 90 o, se puede decir, el flujo de campo y el flujo de armadura están en la misma dirección. Por tanto, el flujo resultante es simplemente la suma aritmética del flujo de campo y el flujo de armadura. Por lo tanto, por último, se puede decir que la reacción del inducido del alternador debido a un factor de potencia eléctrica puramente principal es del tipo magnetizante.
Naturaleza de la reacción de la armadura
- El flujo de reacción del inducido es de magnitud constante y gira a una velocidad sincrónica.
- La reacción del inducido es de magnetización cruzada cuando el generador suministra una carga al factor de potencia unitario.
- Cuando el generador suministra una carga al factor de potencia principal, la reacción del inducido se desmagnetiza en parte y en parte se magnetiza en forma cruzada.
- Cuando el generador suministra una carga al factor de potencia principal, la reacción del inducido se magnetiza en parte y en parte se magnetiza de forma cruzada.
- El flujo del inducido actúa independientemente del flujo del campo principal.
