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GENERACIÓN ASÍNCRONA

El generador asíncrono de rotor en cortocircuito fue la primera máquina utilizada en los

aerogeneradores diseñados para la generación de energía eléctrica a gran escala, debido

a su robustez y reducido peso y coste por kilovatio. En estos primeros sistemas, el

generador se conectaba directamente a la red, por lo que la velocidad de giro era

 prácticamente fia. !"artínez, #$$%&

'os primeros sistemas de generación eólica iban equipados con generadores asíncronos

de rotor bobinado debido a que, en este tipo de máquinas, la variación de velocidad

 puede realizarse procesando (nicamente la energía intercambiada con el devanado

rotatorio, mientras que el devanado estatórico se puede conectar directamente a la red.

)e este modo, las etapas de potencia son más sencillas y tienen un coste muc*o más

reducido. !"artínez, #$$%&

En la figura + se presenta un esquema de principio de este robusto generador asíncrono

o de inducción que está compuesto por un bobinado trifásico inductor conectado a la red

eléctrica y ubicado en el n(cleo magnético del estator, y de un sencillo bobinado de

inducción, cortocircuitado, y ubicado en el rotor de la máquina. !ardón, #$$-&

Figura 1. enerador asíncrono 

'a característica de velocidad de este generador, presenta un ligero deslizamiento develocidad proporcional al par electromagnético transmitido, *ace que presente algunas

ventaas en su utilización en aerogeneradores, como son/

0 1o presenta un sistema de sincronismo en el arranque.

0 Establece un acoplamiento amortiguado entre el sistema aerodinámico, la

transmisión mecánica y la red eléctrica.

0 2iene una respuesta rápida y estable frente a sobrecargas transitorias y fortuitas

 provocadas.

GENERACIÓN SÍNCRONA

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enerador eléctrico síncrono accionado directamente por una turbina eólica que gira a

velocidad variable. e los diferencia por el tipo de e3citación/

0 íncronos con e3citación con electroimanes.

0 íncronos con e3citación con imanes permanentes.

Generador síncrono con excitación convenciona !GSEC"

e trata de un generador síncrono formado por un rotor o inductor cuyos arrollamientos

se alimentan por corriente continua procedente de un rectificador y por un estator donde

se genera la corriente eléctrica que posteriormente se e3porta a la red.

'os E4 se emplean con rotores eólicos de velocidad variable con control activo para

variación del ángulo de pala !pitc*&. 5ueden acoplarse directamente al ee del rotor 

eólico sin caa multiplicadora o bien a través de una caa multiplicadora.

'a caa multiplicadora permite accionar el rotor del generador síncrono a mayor 

velocidad que si el acoplamiento con el rotor eólico fuese directo, por lo que puede

reducirse el n(mero de polos del estator y en consecuencia el tamaño y coste del

generador eléctrico. !'ópez, #$+#&

Generador síncrono con i#anes $er#anentes !GSI%"

on similares al caso anterior, aunque se diferencian en que la e3citación !rotor& está

formada por imanes fios y no por electroimanes. En este caso ni la regulación ni el

control de reactiva puede realizarse a través de e3citación.

e trata de un generador síncrono sin escobillas con regulación pitc* y con un

convertidor para la totalidad de la potencia del generador. 'a máquina trabaa a

velocidad variable y el control se lo realiza por cambio de frecuencia por el convertidor.

El 65 tiene un mayor coste, en especial por los imanes fios que son de materiales con

aleaciones de tierras raras. En cambio, tiene ventaa de menor mantenimiento, y

menores perdidas por la ausencia de circuito de e3citación en el rotor del generador, al

ser sustituidos los electroimanes por imanes fios. !'ópez, #$+#&

CO&%ARACIÓN EN'RE GENERACIÓN SÍNCRONA ( ASÍNCRONA

GENERACIÓN SÍNCRONA)enta*as +esventa*as

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)isponen de un bobinado de e3citación

donde se puede, ya no solo aportar la

 potencia reactiva de magnetización de la

máquina, sino que incluso se puede

regular el nivel de la reactiva aportada por 

ella misma al sistema.

e establece un acoplamiento

absolutamente rígido entre el sistema

aerodinámico, ya la transmisión mecánica

y la red eléctrica, lo que e3igiría

introducir en el sistema de transmisión

sistemas de acoplamiento elástico e

incluso amortiguadores viscosos.

'a constitución de esta máquina *ace que

 presente un rendimiento sensiblemente

mayor al del generador asíncrono, y en

casos que se precise, requiere dimensiones

menores, en especial en máquinas de alto

 par y baa velocidad.

'a elevada contante de tiempo que,

obligatoriamente, tiene el bobinado de

e3citación, *ace que este sistema tenga

una respuesta lenta y oscilante frente a

sobrecargas transitorias y fortuitas

 provocadas.

GENERACIÓN ASÍNCRONA)enta*as +esventa*as

Establece un acoplamiento amortiguado

entre el sistema aerodinámico, la

transmisión mecánica y la red eléctrica.

 1o dispone de un bobinado que permita ni

 producir ni controlar la potencia reactiva.

2iene una respuesta rápida y estable frente

a sobrecargas transitorias y fortuitas

 provocadas.

Esta potencia requerida por la máquina, la

absorbe de la propia red eléctrica a la que

está conectada.

'as características constructivas de este

generador, *acen que sea una máquina

muy robusta y e3enta prácticamente de

mantenimiento.

E3ige mantener un factor de potencia

determinado, pró3imo a la unidad,

independientemente de la energía

 producida. 5ara solucionar este problema

estos generadores precisan un costoso

sistema adicional de aporte y control de

reactiva, compuesto por baterías

regulables de condensadores.

'a cone3ión necesariamente de

cortocircuito en el rotor, *ace que este

sistema admita trabaar a dos velocidades

distintas del ee, en dependencia de la

velocidad del viento.