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Como la pregunta no hace distinción (motor o generador), responderé de la siguiente manera,

En el funcionamiento de la máquina síncrona, se tiene que:

- La potencia activa suministrada, tiene que ver con la potencia mecánica disponible en el eje: si la potencia en el eje es constante, la potencia activa suministrada (o recibida), es en teoría, constante.

- La potencia reactiva suministrada, tiene que ver con la magnitud de la corriente de excitación: si la corriente de excitación cambia, la potencia reactiva suministrada (o absorbida) también cambia.

Se dan los siguientes dos casos:

1. Funcionamiento como motor

En este caso, el motor está sobre excitado cuando se comporta como un consumo capacitivo (Condensador síncrono).

2. Funcionamiento como generador

En régimen permanente, la ecuación de malla del generador, y despreciando la resistencia de armadura, es:

Donde

E = Tensión inducida tras la impedancia síncrona

I = Corriente de armadura

X_s = Reactancia síncrona

V = Tensión de bornes

en este caso, hay que distinguir dos situaciones:

b1) Funcionamiento como generador aislado

El generador suministra energía a un consumo pasivo cualesquiera, en cuyo caso, está sobre excitado cuando su tensión inducida E, es elevada (o sea, su tensión de bornes V también aumenta), y está sub excitado cuando su tensión inducida E es reducida (en cuyo caso, la tensión de bornes V también se reduce).

 

b2) Funcionamiento como generador en paralelo con otros generadores

En este caso, suponemos que el voltaje de bornes V. y la frecuencia del conjunto son constantes, ya que el resto del sistema ( Barra infinita ) se encarga de mantenerlos invariables.

A causa de lo anterior, si se aumenta la corriente de excitación del generador solo aumentará la tensión inducida E, pero no la tensión de bornes V.

Los diagramas fasoriales siguientes muestran, geométricamente, lo que ocurre con la ecuación anterior cuando varía la corriente de excitación, bajo potencia activa constante.

(Siempre debe existir perpendicularidad entre el fasor j I x X_s , y el fasor I.



O sea, cuando el generador está sobre excitado, el resto del sistema ( o barra infinita) se comporta como un consumo reactivo inductivo (figura superior), y cuando está sub excitado, el resto del sistema se comporta como un consumo reactivo capacitivo (figura inferior).

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