kVA FRECUENCIA Hz POLOS TENSION V 10 a 1200 50 4 400/231 12 a 1440 60 4 450/260 350 a 800 50 6 400 420 a 960 60 6 450 210 a 500 50 8 400 250 a 600 60 8 450
La protección normal de estas máquinas es IP21, es decir, no pueden penetrar cuerpos sólidos con un diámetro mayor de 8 mm y además no pueden penetrar gotas de agua que caen verticalmente.
La carcaza está realizada en fundición o en hierro dulce soldado, las tapas o escudos son en fundición con orificios de ventilación.
La Figura 3.10 muestra algunos detalles constructivos de los rotores correspondientes, arriba tamaño 200, abajo tamaño 400.
Las ruedas polares están construidas de hierro dulce laminado con jaula amortiguadora realizada con cobre.
La excitatriz de corriente alterna sin escobillas está montada coaxialmente del lado opuesto al acoplamiento.
Se pueden observar los elementos de sujeción del devanado de excitación como así también otros detalles constructivos.
3.17 MOTORES SINCRONICOS.
La máquina sincrónica también puede funcionar como motor para accionar por ejemplo compresores y bombas, generalmente se utiliza trabajando con un factor de potencia en adelanto contribuyendo de esta manera a compensar la potencia reactiva de las cargas inductivas. La Figura 3.11 muestra un típico motor sincrónico de cuatro polos, totalmente cerrado y refrigerado por agua-aire mediante un intercambiador de calor.
Como se observa el flujo axial de aire es impulsado por un ventilador montado sobre el eje de la máquina y conducido a través de conductos para refrigerar el rotor y el estator, pasando luego a través del intercambiador de calor para retornar nuevamente al circuito de refrigeración.
El sistema de excitación es del tipo sin escobillas con rectificadores rotativos.
Se pueden observar además algunos detalles constructivos del amarrado y sujeción del paquete estatórico mediante dos anillos frontales y tirantes con tuercas de fijación en ambos extremos.
Otro detalle interesante de destacar es la forma de armado de las piezas polares mediante bulones de acero magnético ubicados en adecuadas fresaduras realizadas en la expansión polar.
Las bobinas se colocan en el paquete estatórico fuera de la carcaza y luego todo el conjunto es impregnado con un sistema de aislamiento que se realiza en autoclave mediante un tratamiento de vacío, secado e impregnación con adecuadas resinas epóxicas, y posterior secado en un horno a alta temperatura para endurecerla.
Este sistema confiere al conjunto (bobinas y paquete) una sólida resistencia mecánica y confiable aislación.
Por último se observa en la figura que la máquina tiene cojinetes del tipo con metal antifricción, con refrigeración forzada en aceite.
Para proteger las superficies de metal de los cojinetes de las corrientes que pueden circular por el eje de la máquina produciendo una degradación de las superficies, se aisla adecuadamente respecto al eje de la máquina uno de los cojinetes.
3.18 GRANDES ALTERNADORES. La Figura 3.12 muestra el paquete estatórico de un generador constituido por chapas magnéticas de hierro silicio, prensado y puede observarse que el conjunto está sujeto por medio de una robusta jaula de acero soldado que garantiza su rigidez.
Este tipo de construcción permite realizar el devanado y su impregnación fuera de la carcaza lo cual asegura una mejor ejecución y una impregnación más eficaz, cuando es así se dice que el paquete estatórico esta bobinado fuera de la carcaza.
El paquete una vez terminado con su devanado se monta en caliente en la carcaza, de la cual puede ser retirado con relativa facilidad si fuese necesario sustituirlo.
Se pueden observar los canales radiales de ventilación y los dispositivos de sujeción de las cabezas de bobinas que tienen por finalidad sostener solidariamente esta parte del devanado. Además estos dispositivos de sujeción de las cabezas de bobinas, se utilizan para sujetar las conexiones frontales de las bobinas entre si para la formación de las respectivas fases o bien las conexiones de los posibles circuitos en paralelo.
La Figura 3.13 muestra en detalle las cabezas de bobinas de un alternador de polos salientes de 4 polos (potencia 16 MVA) soportadas con ataduras de fibra de vidrio.
La Figura 3.14 permite observar algunos detalles constructivos de la carcaza de un generador sincrónico de 22.5 MVA, 13.2 kV, 50 Hz, 4 polos refrigerado con aire.
En la Figura 3.15 se observa la máquina durante el proceso de montaje del paquete magnético.
En máquinas de gran tamaño, como estas últimas, el paquete estatórico se debe armar con segmentos de chapas magnéticas prensados en una sola operación (que se observan
en la parte superior de la figura) que se van apilando con la ayuda de dispositivos que permiten su perfecta alineación longitudinal.
El montaje se realiza de modo que las juntas que se forman queden alternadas, es decir, se empieza por una primera capa de segmentos colocados uno a continuación del otro; la segunda capa se coloca de modo que la junta entre dos segmentos de la capa anterior se encuentre en la parte central de un segmento, completándose de este modo la segunda capa y así sucesivamente.
Una vez realizada esta operación el paquete es prensado y sujetado mediante los tirantes como se observa en la figura última pudiéndose también ver los canales radiales de ventilación.
La Figura 3.16 muestra el eje de la máquina y parte del inductor (cuello) que es un conjunto forjado de una pieza térmicamente tratada en caliente, de resistencia mecánica y permeabilidad magnética elevadas y luego mecanizada.
La Figura 3.17 indica la forma de la expansión polar, parcialmente laminada, con la zapata polar formada por paquetes remachados, y asegurados al cuerpo macizo en las entalladuras de la figura anterior (previa colocación del devanado de excitación