Introducción
Este es un modelo 3D de un Generador Sincrónico Trifásico utilizado en la industria de generación de energía (grandes plantas de energía).
Anotaciones del Modelo 3D
Generador Sincrónico Trifásico
Los generadores sincrónicos trifásicos se emplean en casi todas las plantas de energía comercial; el tipo menos común es el generador de inducción. Estos generadores transforman la energía mecánica proporcionada por el motor primario (turbina de vapor, turbina de gas, turbina hidráulica, etc.) en energía eléctrica.
Excitador
La excitación se refiere a la corriente continua (DC) suministrada a los devanados del rotor para regular la intensidad de su campo magnético. La corriente de excitación se proporciona mediante sistemas de excitación con escobillas o sin escobillas; la mayoría de los generadores modernos utilizan excitación sin escobillas ya que requiere menos mantenimiento que su contraparte con escobillas.
Núcleo y Devanados del Estator
El estator está fabricado con acero laminado. Posee ranuras a lo largo de toda su longitud que están llenas de devanados de conductor de cobre. Cada ranura de devanado está equipada con una cuña para evitar que los devanados de cobre se desplacen debido a las fuerzas centrífugas generadas durante la operación. Se induce corriente alterna en los devanados del estator a medida que los campos magnéticos del rotor interactúan con los devanados.
Rotor y Devanados
El rotor está compuesto de acero sólido con ranuras a lo largo de toda su longitud; las ranuras están llenas de devanados de conductor de cobre. Se suministra corriente continua (DC) a los devanados del rotor para generar un campo electromagnético alrededor del rotor. A medida que el rotor gira, los polos norte y sur de sus campos magnéticos inducen el flujo de corriente alterna (AC) en los devanados del estator.
Cojinetes
Los cojinetes soportan el peso del eje tanto cuando el generador está inactivo como en operación. Las unidades pequeñas pueden usar cojinetes de rodillos antifricción, pero las unidades más grandes emplean cojinetes lisos/deslizantes. En los casos donde se utilizan cojinetes lisos, es esencial mantener la presión del aceite lubricante durante la operación del generador. Una reducción en la presión del aceite lubricante puede causar daños en los cojinetes y el eje.
Sistema de Enfriamiento
El enfriamiento se realiza mediante aire, hidrógeno o agua. Los generadores pequeños pueden ser enfriados por aire, las unidades más grandes a menudo son enfriadas por hidrógeno, mientras que las unidades muy grandes pueden ser enfriadas por agua.
Marco
El marco alberga el estator, el rotor, los cojinetes y los canales de enfriamiento utilizados por el generador. Proporciona la resistencia estructural necesaria para montar todos los componentes y está diseñado para absorber vibraciones.
Pasatapas
Los pasatapas se utilizan para transferir corriente eléctrica a través del recinto del generador sin aumentar el potencial eléctrico de la carcasa del generador. Generalmente consisten en un conductor central de aluminio o cobre y un aislante de porcelana.
Anillo de Retención
Los anillos de retención aplican tensión de compresión residual sobre los devanados del rotor; esto contrarresta las fuerzas centrífugas a las que están sujetos los devanados cuando el generador está en operación.
Ventiladores de Enfriamiento
El aire se extrae a través de la carcasa del generador utilizando ventiladores axiales de una sola etapa; esto elimina el calor residual de la carcasa del generador.
Recursos Adicionales
https://www.eeeguide.com/three-phase-synchronous-generator
https://www.theengineeringknowledge.com/introduction-to-synchronous-generator
https://www.alternative-energy-tutorials.com/wind-energy/synchronous-generator.html