¿Qué está bajo excitación en un motor síncrono?

Subexcitación en motores síncronos

La subexcitación en un motor síncrono se refiere a una condición en la que la corriente de excitación del campo es menor que el valor requerido para que el motor funcione con un factor de potencia unitario. Esto da como resultado que el motor consuma potencia reactiva del sistema eléctrico, lo que tiene varias implicaciones:

1. Factor de potencia reducido: El motor funciona con un factor de potencia retrasado, lo que significa que la corriente va por detrás del voltaje. Esto aumenta la corriente consumida por el motor para la misma potencia de salida, lo que genera mayores pérdidas y una menor eficiencia.

2. Par reducido: La subexcitación reduce la intensidad del campo magnético en el estator, lo que provoca una disminución de la capacidad de par del motor. Es posible que el motor tenga dificultades para cumplir con los requisitos de carga, lo que podría provocar que se detenga.

3. Mayor corriente de armadura: Debido a la menor intensidad del campo, la corriente del inducido debe ser mayor para generar el mismo par. Este aumento de corriente puede provocar un sobrecalentamiento del devanado del inducido y una reducción de la vida útil del motor.

4. Caída de voltaje: La potencia reactiva consumida por el motor subexcitado puede provocar una caída de voltaje en el sistema de energía, afectando a otros equipos conectados al mismo sistema.

5. Problemas de estabilidad: Bajo una subexcitación extrema, el motor síncrono puede volverse inestable y perder sincronismo. Esto puede causar daños graves al motor y al sistema de energía.

Causas de la subexcitación:

* Configuración actual del campo incorrecta: Es posible que la corriente de excitación esté demasiado baja, lo que provocará una subexcitación.

* Fallos del devanado de campo: Una falla en el devanado de campo, como un cortocircuito o un circuito abierto, puede reducir la corriente de excitación.

* Variaciones de tensión: Las fluctuaciones en la tensión de alimentación pueden afectar a la corriente de excitación y provocar una subexcitación.

* Variaciones de carga: Los cambios significativos de carga en el motor pueden hacer que el nivel de excitación sea insuficiente para la nueva condición de funcionamiento.

Consecuencias de la subexcitación:

* Aumento de costos operativos: El aumento del consumo actual conduce a mayores facturas de energía.

* Reducción de la eficiencia del motor: Un factor de potencia más bajo y mayores pérdidas dan como resultado una eficiencia reducida.

* Posibles daños al motor: El sobrecalentamiento y la inestabilidad pueden dañar el motor.

* Problemas del sistema de energía: Las caídas de voltaje y la inestabilidad pueden afectar otros equipos conectados al sistema.

Mitigación de la subexcitación:

* Ajustando el campo actual: La corriente de excitación debe ajustarse para garantizar el funcionamiento en o cerca del factor de potencia unitario.

* Sistemas de seguimiento y control: Utilizando sistemas de control avanzados para monitorear el nivel de excitación del motor y ajustarlo automáticamente.

* Corrección del factor de potencia: Instalar condensadores en el sistema de energía para compensar la potencia reactiva consumida por el motor subexcitado.

Al comprender las causas y consecuencias de la subexcitación, los operadores pueden tomar las medidas adecuadas para prevenir esta condición y garantizar el funcionamiento eficiente y confiable de los motores síncronos.