Generadores Síncronos

¿Cuál es la principal función de los generadores síncronos trifásicos?. Convertir energía eléctrica en mecánica. Convertir energía mecánica en eléctrica. Aumentar el voltaje de la corriente alterna. Reducir la frecuencia de la corriente alterna.

¿Qué tipo de campo magnético utilizan los generadores síncronos comerciales?. Campo magnético de corriente alterna (CA). Campo magnético de corriente continua (CC) estacionario o rotatorio. Campo magnético permanente. Campo magnético variable inducido.

En un generador síncrono de campo estacionario, ¿qué parte rota?. El estator. Los polos salientes. La armadura. El devanado de campo.

¿Hasta qué potencia se suelen utilizar generadores de campo estacionario?. Hasta 5 kVA. Hasta 50 kVA. Hasta 150 kVA. Hasta 500 kVA.

¿Qué facilita un estator estacionario en un generador de campo rotatorio?. El aislamiento de los devanados y reduce las fuerzas centrífugas sobre ellos. La conexión directa del devanado a la carga sin anillos ni escobillas. La reducción del número de polos necesarios. El aumento de la velocidad de rotación.

¿Cómo se llama a veces un generador síncrono de campo rotatorio?. Dinamo. Motor de inducción. Alternador. Convertidor de frecuencia.

¿Qué determina la frecuencia del voltaje inducido en un generador síncrono?. La potencia de salida y el número de fases. La velocidad de rotación y el número de polos en el campo. La resistencia de la armadura y el voltaje de excitación. La capacidad del estator y el factor de potencia.

¿Qué tipo de turbinas suelen impulsar a los rotores de polos salientes?. Turbinas de vapor de alta velocidad. Turbinas hidráulicas de baja velocidad. Turbinas eólicas. Turbinas de gas.

¿Por qué los rotores cilíndricos lisos se utilizan con turbinas de alta velocidad?. Para generar una frecuencia más baja. Porque son más grandes y robustos. Para resistir las altas fuerzas centrífugas. Porque requieren menos excitación.

¿Cuál es el propósito del devanado de jaula de ardilla en un rotor de polos salientes?. Generar el campo principal de CC. Amortiguar las oscilaciones del rotor y mantener la estabilidad. Aumentar la eficiencia del generador. Reducir la corriente de excitación.

¿Por qué se prefiere una conexión en Y en el estator de un generador síncrono?. Para obtener una mayor salida de potencia activa. Para permitir una conexión delta cerrada. Para reducir el voltaje entre línea y neutro, permitiendo menor aislamiento y mayor conductor. Para aumentar la frecuencia de salida.

¿Qué problema evita la conexión en Y en relación con los voltajes armónicos?. Evita los armónicos de tercer orden en los voltajes de línea. Evita los armónicos de segundo orden en los voltajes de fase. Evita la distorsión de la forma de onda sinusoidal. Evita la sobrecarga de los devanados.

¿Por qué el voltaje nominal entre líneas de los generadores síncronos rara vez excede los 25 kV?. Debido a limitaciones en la velocidad de rotación. Debido a la necesidad de limitar la potencia de salida. Debido a que el aislamiento incrementado en las ranuras ocupa espacio a expensas de los conductores de cobre. Debido a la alta impedancia interna.

¿Qué se utiliza para excitar el campo de un gran generador síncrono?. Un solo excitador de CA. Un generador de CC de alta potencia. Dos generadores de CC: un principal y un piloto, o excitadores estáticos. Un transformador.

¿Cuál es una característica importante de la excitación de campo en un generador síncrono?. La potencia reactiva suministrada. La prontitud de respuesta a los cambios de carga. El número de polos del rotor. La frecuencia de salida.

¿Qué elimina un sistema de excitación sin escobillas?. Los devanados del estator. Las escobillas, anillos colectores y conmutadores. El campo magnético del rotor. La corriente de excitación.

¿Cómo se incrementa la eficiencia de los generadores síncronos?. Aumentando la velocidad de rotación. Reduciendo el número de polos. Incrementando la potencia de salida (tamaño de la máquina). Disminuyendo la corriente de excitación.

¿Cuál es el principal desafío que presentan las máquinas de gran tamaño?. Su bajo factor de potencia. La dificultad para mantener la velocidad síncrona. Los problemas de enfriamiento debido a las altas pérdidas por unidad de área. La baja salida de potencia por kilogramo.

¿Qué método de enfriamiento se utiliza para generadores de menos de 50 MW?. Enfriamiento por hidrógeno. Enfriamiento por agua. Enfriamiento por aire frío. Enfriamiento por aceite.

¿Qué sucede cuando se incrementa gradualmente la corriente de excitación en un generador síncrono operando sin carga?. El voltaje inducido disminuye. El voltaje inducido aumenta hasta que el hierro del núcleo comienza a saturarse. La frecuencia del generador aumenta. La resistencia interna aumenta.

¿Qué representa la curva de saturación sin carga de un generador síncrono?. La relación entre la corriente de carga y el voltaje terminal. La relación entre la corriente de excitación y el voltaje inducido en vacío (sin carga). La relación entre la frecuencia y la velocidad del rotor. La relación entre la potencia activa y la potencia reactiva.

¿Qué es la reactancia síncrona (X₅)?. La resistencia del devanado del estator. La inductancia del devanado del estator multiplicada por 2πf. La impedancia total del generador. La resistencia del rotor.

¿Por qué se omite generalmente la resistencia interna (R) del devanado del estator al calcular la reactancia síncrona?. Porque la resistencia es cero. Porque la resistencia es mucho menor que la reactancia síncrona. Porque la resistencia no afecta la potencia de salida. Porque la resistencia se mide en ohmios y la reactancia en henrios.

¿Cómo se determina el valor no saturado de la reactancia síncrona (X₅)?. Mediante una prueba de circuito abierto y cortocircuito. Aplicando una carga resistiva y midiendo la corriente. Calculando la inductancia del estator y del rotor. Utilizando la fórmula f = pn/120.

Cuando las terminales de un generador están en cortocircuito, ¿qué impedancia limita principalmente el flujo de corriente?. La resistencia interna. La inductancia mutua. La reactancia síncrona. La impedancia de la carga.

¿Qué es la regulación porcentual de un generador?. La relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada. El cambio en el voltaje terminal desde sin carga hasta plena carga, expresado como porcentaje del voltaje nominal. La relación entre la corriente de excitación y la corriente de carga. La medida de la eficiencia del generador a diferentes cargas.

¿Por qué la regulación porcentual de un generador síncrono es generalmente mayor que la de un generador de CC?. Debido a la menor velocidad de rotación. Debido a la alta impedancia de la reactancia síncrona. Debido a la menor eficiencia. Debido al mayor número de polos.

¿Qué condiciones debe cumplir un generador antes de ser conectado a un sistema de potencia (bus infinito)?. Voltaje terminal diferente al del sistema, frecuencia ligeramente mayor y secuencia de fases opuesta. Voltaje terminal igual, frecuencia igual y secuencia de fases igual, y estar en fase. Voltaje terminal diferente, frecuencia igual y secuencia de fases igual. Voltaje terminal igual, frecuencia diferente y secuencia de fases igual.

¿Qué indica un sincronoscopio?. La potencia activa generada. El voltaje de excitación. El ángulo de fase entre el voltaje del generador y el voltaje del sistema. La frecuencia del generador.

Cuando un generador síncrono está 'flotando en la línea' (conectado a un bus infinito pero sin suministro de potencia activa), ¿cómo se comparan el voltaje inducido (E₀) y el voltaje terminal (E)?. E₀ es mayor que E y está adelantado. E₀ es menor que E y está retrasado. E₀ es igual a E y están en fase. E₀ es igual a E pero están desfasados 180°.

¿Qué sucede si se incrementa la corriente de excitación (sobreexcitación) de un generador conectado a un bus infinito?. El generador suministra potencia activa adicional. El generador suministra potencia reactiva al sistema. El generador absorbe potencia reactiva del sistema. La velocidad del generador aumenta.

¿Qué sucede si se disminuye la corriente de excitación (subexcitación) de un generador conectado a un bus infinito?. El generador suministra potencia reactiva capacitiva al sistema. El generador absorbe potencia reactiva del sistema. El generador suministra potencia activa adicional. La frecuencia del sistema aumenta.

¿Cómo se suministra potencia activa a un bus infinito?. Ajustando la corriente de excitación. Ajustando el par o momento de torsión mecánico suministrado por la turbina. Cambiando la frecuencia del sistema. Modificando la reactancia síncrona.

¿Qué es la reactancia transitoria (X<0xE1><0xB5><0xA2>) de un generador?. La reactancia síncrona en estado permanente. Una reactancia que varía rápidamente después de un cortocircuito, siendo menor que la reactancia síncrona. La reactancia equivalente de la carga conectada. La reactancia del excitador.

¿Por qué la reactancia transitoria es importante para la regulación de voltaje durante cambios rápidos de carga?. Porque aumenta la caída de voltaje interno, mejorando la regulación. Porque su valor bajo reduce la caída de voltaje interno, ayudando a estabilizar el voltaje terminal. Porque permite que el generador opere a frecuencias más altas. Porque reduce la necesidad de excitación.

¿Cómo se relaciona la potencia activa suministrada por un generador síncrono con el ángulo del momento de torsión (θ)?. Es inversamente proporcional al seno del ángulo. Es directamente proporcional al coseno del ángulo. Es directamente proporcional al seno del ángulo. No tiene relación con el ángulo.

¿Cuál es el ángulo del momento de torsión para el cual se alcanza generalmente la potencia nominal máxima en un generador síncrono?. 0°. 30°. 90°. 180°.

Si un generador síncrono intenta suministrar más potencia activa que su límite máximo, ¿qué puede ocurrir?. La eficiencia aumenta drásticamente. El generador pierde sincronía con el bus infinito (el rotor se acelera). El voltaje terminal aumenta significativamente. La corriente de excitación se reduce.

¿Qué se utiliza para controlar la potencia activa suministrada por un generador en un sistema eléctrico grande?. El ajuste de la corriente de excitación. El control del voltaje del sistema. El ajuste de la apertura de la válvula de la turbina (o similar) para controlar la velocidad y el par. El cambio de la reactancia síncrona.

¿Por qué la eficiencia de las máquinas eléctricas tiende a aumentar con el tamaño?. Porque las pérdidas de enfriamiento disminuyen. Porque las pérdidas por unidad de potencia disminuyen a medida que aumenta la potencia. Porque se requiere menos material de aislamiento. Porque la velocidad de rotación es mayor en máquinas grandes.