​Conversión de generadores para suministrar potencia monofásica o trifásica

Además de asegurar que la frecuencia del generador coincida con la frecuencia de la red o los electrodomésticos, las siguientes condiciones también deben ser cumplidas:

(a) La tensión de salida del generador debe coincidir con la tensión de funcionamiento de la red, o los aparatos alimentados por el generador.

(b) No debe haber diferencia de fase entre la tensión de red y la del generador.

Para entender la conversión de un generador trifásico a uno de una sola fase y viceversa, primero vamos a echar un breve vistazo a la configuración interna de estos dos tipos de generadores.

Generadores Monofásicos:

En un generador monofásico, el estator tiene un número de devanados conectados en serie para formar un solo circuito a través del cual se genera la tensión de salida.

  • Igualdad de voltaje a través de todos los devanados del estator en fase entre sí. Por ejemplo, en un generador de 4 polos, los cuatro polos del rotor se espacian uniformemente alrededor del marco del estator. En cualquier punto dado en el tiempo, cada polo del rotor está en la misma posición con respecto a los devanados del estator como cualquier otro polo del rotor. Por lo tanto, las tensiones inducidas en todos los devanados del estator son del mismo valor y la amplitud y también están en fase entre sí en cada momento.
  • Conexión en serie de los devanados del estator También, puesto que los devanados están conectados en serie, los voltajes producidos en cada devanado se suman para producir un voltaje final de salida del generador que es cuatro veces el voltaje que pasa a través de cada uno de los devanados individuales del estator.

La distribución de energía monofásica se utiliza comúnmente en las zonas residenciales y también en las zonas rurales donde las cargas son pequeñas y poco frecuentes y el costo de la creación de una red de distribución trifásica es alto.

Generadores trifásicos:

En un generador trifásico, tres devanados monofásicos están espaciados de tal manera que hay una diferencia de fase de 120 ° entre las tensiones inducidas en cada uno de los devanados del estator. Las tres fases son independientes una de la otra.

  • Configuración Estrella: o Y En una conexión estrella o Y, uno de los conductores de cada devanado se conecta para formar el neutral. El extremo opuesto de cada devanado, conocido como el extremo final, está conectado a un terminal de línea cada uno. Esto produce una tensión de línea mayor que la tensión individual a través de cada devanado.
  • Configuración Delta: En una configuración de delta, el extremo inicial de una fase está conectado al extremo final de la fase adyacente. Esto produce una tensión de línea igual a la tensión de fase. Las instalaciones eléctricas y generadores comerciales producen energía trifásica.

Conversión de fase en Generadores:

(1) Reconfiguración de la conexión de las bobina

Un generador trifásico se puede convertir en uno de una sola fase mediante la alteración de la conexión entre los devanados del estator dentro o fuera de la cabeza del generador. Por ejemplo, en el caso de un generador de 3 fases, tendría 6 conductores. Los generadores más grandes tienen comúnmente 12 conductores de seis bobinas y todos los cables salen del generador por lo que es más fácil configurar el generador en una variedad de maneras, como se indica a continuación:

  • Conectar las bobinas en serie convertirá el generador en uno de una sola fase.
  • Conectando las bobinas opuestas en serie, puede duplicar la tensión de salida.
  • Una conexión en paralelo duplicará el flujo de corriente.

La parte difícil de reconfigurar un generador se encuentra en rastrear los cables que salen de un generador desde las bobinas a las que están conectados. Es necesario disponer de los documentos del fabricante. De lo contrario, usted tendría que estudiar cómo está conectado su generador y trabajar hacia atrás desde allí.

(2) Toma central desde cargas monofásicas a generadores trifásicos

Un generador de tres fases se puede considerar como una combinación de tres unidades monofásicas. Las cargas monofásicas se pueden conectar a un generador de tres fases en una de las siguientes maneras:

  • Conecte la carga entre un conductor de fase y el neutro del sistema. Esto se hace generalmente para cargas de baja potencia.
  • Conecte la carga entre dos conductores activos en una conexión de fase a fase. Esto se hace generalmente para cargas de alta potencia tales como acondicionadores de aire o calefactores y ofrece 208 V.

Sin embargo, esto puede llevar a un mal funcionamiento, ya que los aparatos que requieren 240V para funcionar, se ejecutan al 75% de su capacidad nominal, a 208 V.

(3) Convertidores de fase:

Un convertidor de fase rotativo (RPC) se puede conectar directamente a un generador de una sola fase para producir una fuente de alimentación trifásica. Requiere una configuración sencilla que comprende dos conexiones de entrada, conocidas como entradas intermedias, desde un generador monofásico. La tensión se produce en el tercer terminal que no es conectado a la potencia monofásica. La fase de la tensión inducida es difiere a la de los otros dos terminales, por 120 °.

(4) Unidades de velocidad variable (VSD) / Unidades de frecuencia variable (VFD) / Inversores

Estos son similares a los convertidores de fase rotativos. La combinación de generador monofásico VFD es más eficaz en el caso de aplicaciones que requieren menos de 20 caballos de fuerza.

Elección entre generadores monofásicos y trifásicos

La salida de los generadores monofásicos se limita generalmente a 25 kVA. Cuando se trabaja con valores altos, es menos costoso extraer la fuente de alimentación monofásica de un generador trifásico, que comprar unidades monofásicas para cargas más altas. Lea el siguiente artículo, Consejos sobre la compra Generadores usados, para ayudarle a encontrar el generador adecuado para cualquier situación.

La elección entre una salida monofásica y una trifásica es exclusivamente dependiente del tipo de aplicación que será alimentada. Los generadores monofásicos son los más adecuados para salidas de una sola fase, mientras que un generador trifásico puede proporcionar fácilmente tanto potencia de una fase como de tres fases. Si todos sus aparatos funcionan con energía monofásica, tiene sentido elegir un generador monofásico. Si usted necesita operar aparatos que funcionan en diferentes fases, un generador trifásico le servirá mejor. Sin embargo, es esencial tener en cuenta el equilibrio de la carga, cuando se va a cambiar de un generador de una sola fase a una unidad de tres fases.

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