La Energía eléctrica (1902-04-25 00:00:00), página 9

El acoplamiento de alternadores.

El acoplamiento de los alternadores puede estudiarse bajo los dos aspectos que presentan las necesidades observadas en la práctica. Estos son: la agrupación en cantidad ó paralelo, para sumar las corrientes de dos ó más alternadores, y en tensión, con el solo objeto de utilizar una línea ya establecida, para aumentar el transporte de energía sin recurrir á transformadores que eleven el voltaje.

Para la generalidad del problema importa poco el número de alternadores que se trata de acoplar, puesto que siempre se puede referir el caso al de asociación de dos de diferente fuerza electromotriz ó intensidad, según que se pretenda acoplarlos en serie ó en cantidad, con sólo suponer á varios de ellos funcionando ya en conjunto.

Supongamos, pues, por ahora el caso de un acoplamiento en serie.

Sea un alternador de fuerza electromotriz \( e_1 = E_1 \sen \omega t \), al que se quiere asociar otro cuyas fases, por el momento, se presentan con una diferencia \( \beta \) con las de aquél, y puede, por consiguiente, expresarse su fuerza electromotriz por

\[
e_2 = E_2 \sen (\omega t + \beta)
\]

Al introducirlos en el mismo circuito y actuando ambos en igual dirección, la intensidad de la corriente será la misma en los dos inducidos, y llamándola I, las potencias que desarrollen, respectivamente, podrán expresarse por

\[
P_1 = \frac{E_1 I}{2} \cos \varphi
\]
\[
P_2 = \frac{E_2 I}{2} \cos (\beta - \varphi),
\]

siendo \( \varphi \) el retraso de la corriente respecto á la fuerza electromotriz del primer alternador, que se hallará avanzada en \( (\beta - \varphi) \) con respecto al segundo, mientras otros efectos no tengan lugar.

La figura 1 da las curvas \( e_1 \) y \( e_2 \) de las fuerzas electromotrices; la E, que representa la fuerza electromotriz total, suma de ambas, y la I, que indica la intensidad en el circuito exterior, retrasada respecto á E en un ángulo determinado, por efecto de la autoinducción resultante en el conjunto del circuito total. Por ellas se ve que esta intensidad queda comprendida entre las dos curvas \( e_1 \) y \( e_2 \); pero más próxima de \( e_2 \) que de \( e_1 \).

Si por cualquiera circunstancia ocurriese un retraso en el motor que acciona sobre el primer alternador, el ángulo \( \beta \) aumentaría y \( \cos (\beta - \varphi) \), factor de la potencia desarrollada por el segundo, disminuiría de valor siempre que consideremos \( \beta - \varphi < \pi \), ó crecería cuando \( \beta - \varphi > \pi \). En el primer caso, es decir, cuando \( \beta - \varphi < \pi \), al decrecimiento de \( \cos (\beta - \varphi) \) corresponde otro decrecimiento de la potencia \( P_2 \), tendiendo á acelerar la marcha del motor que acciona sobre la segunda máquina y, por consiguiente, á aumentar más la diferencia de fases \( \beta \) y á la oposición de las fuerzas electromotrices de los dos alternadores, correspondiente á \( \beta = \pi \). En el segundo caso \( \beta - \varphi > \pi \), el coseno de este ángulo crece al aumentar de valor \( \beta - \varphi \), y siempre que se mantenga esta diferencia excediendo de su límite mínimo condicional \( \pi \); la potencia \( P_2 \) crecerá pues, contribuyendo por un retraso del segundo alternador, á reducir \( \beta - \varphi \) á un valor angular \( \pi \).