efectos no lineales que merecen una investigación más
detallada en futuros estudios.
La estabilidad del voltaje bajo diferentes condiciones de
carga demostró ser superior a lo reportado en investigaciones
similares. En particular, las fluctuaciones de voltaje durante
los cambios de carga fueron significativamente menores, lo
que sugiere que el modelo de control implementado es más
efectivo que los enfoques tradicionales.
El comportamiento del factor de potencia bajo cargas mixtas
reveló patrones interesantes que podrían ser útiles para el
diseño de sistemas de control más eficientes. La capacidad
del sistema para mantener un factor de potencia estable
incluso bajo condiciones de carga variables sugiere que el
modelo podría ser particularmente útil para aplicaciones que
requieren una alta calidad de energía.
5. Conclusión
El análisis del comportamiento de un generador trifásico
sincrónico mediante simulación ha proporcionado
información valiosa para la operación y diseño de sistemas
de generación eléctrica. Los resultados demuestran que el
generador mantiene un rendimiento óptimo bajo cargas
resistivas balanceadas, alcanzando su capacidad nominal de
20 KVA con un factor de potencia unitario y una distribución
uniforme de corrientes de 25A por fase.
El comportamiento bajo cargas inductivas y capacitivas
reveló características críticas para aplicaciones industriales.
Los desfases observados de aproximadamente 2
milisegundos entre voltaje y corriente, junto con la aparición
de potencias reactivas, evidencian una reducción
significativa en la potencia útil del sistema. Específicamente,
con cargas inductivas o capacitivas de 3000 VAR, la
potencia activa disponible se redujo a 9 kW, comparada con
los 20.2 kW iniciales bajo carga puramente resistiva. Esta
reducción en la potencia útil, acompañada por un factor de
potencia de 0.707, destaca la importancia crítica de la
compensación reactiva en instalaciones industriales para
maximizar la eficiencia del sistema de generación.
La respuesta del sistema ante variaciones de velocidad del
rotor demostró la estrecha relación entre parámetros
mecánicos y eléctricos. La reducción a 1500 RPM no solo
afectó la frecuencia del sistema, sino que también modificó
la distribución de potencias, observándose un incremento en
la proporción de potencia reactiva respecto a la activa. Este
comportamiento sugiere la necesidad de implementar
sistemas de control más robustos para mantener la
estabilidad del sistema en aplicaciones donde la velocidad
del rotor pueda variar significativamente.
Los resultados de la simulación proporcionan una base sólida
para el diseño de sistemas de control automático de voltaje y
frecuencia. La capacidad del modelo para predecir el
comportamiento del sistema bajo diferentes condiciones de
carga permite optimizar los parámetros de control antes de
su implementación física, reduciendo riesgos y costos
asociados con pruebas en equipos reales.
Esta investigación proporciona evidencia cuantitativa sobre
la importancia de mantener un factor de potencia cercano a
la unidad en sistemas de generación, no solo para maximizar
la potencia útil disponible, sino también para garantizar la
estabilidad y eficiencia operativa. Los resultados sientan las
bases para futuros estudios sobre sistemas de control
automático de voltaje y análisis de condiciones transitorias,
aspectos fundamentales para la optimización de sistemas de
generación eléctrica.
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