Aumento de carga eléctrica en el generador = más consumo de combustible

El generador tiene un regulador de velocidad.

A medida que aumenta la carga eléctrica, aumenta la carga mecánica. Si la posición del acelerador fuera fija, la velocidad disminuiría. El gobernador abre el acelerador para permitir que entre más combustible para mantener la velocidad en el punto de ajuste.

Figura1.Reguladormecánicodevelocidad. Fuente .

La Figura 1 muestra un gobernador mecánico pasado de moda.

• A medida que aumenta la velocidad de rotación del eje, los contrapesos se lanzan hacia afuera, levante el manguito de control contra el resorte del acelerador y gire la manivela para cerrar la válvula de combustible.
• Si el eje disminuye la velocidad, el resorte del deslizador empuja el manguito de control hacia abajo y la manivela abre el soporte de combustible nuevamente.
• La presión del resorte se controla mediante la palanca de control de velocidad para establecer la velocidad de funcionamiento.

Los reguladores de velocidad modernos son electrónicos. Controlan la frecuencia de salida y ajustan la válvula de combustible eléctricamente.

El aumento de la corriente de salida en los devanados del generador aumenta la intensidad del campo magnético que se opone a la rotación del eje del generador. Para mantener las mismas RPM (y, por lo tanto, mantener la frecuencia y el voltaje), el acelerador del motor debe abrirse más, usando más combustible.

Aquí hay una descripción más detallada de la conservación de energía involucrada.

La potencia de salida del generador viene dada por Potencia (vatios) = Voltaje (voltios) X Corriente (amperios). Para CA, hay dos multiplicadores adicionales, factor de potencia para tener en cuenta la relación de fase entre voltaje y corriente y la raíz cuadrada de tres para un generador trifásico. El voltaje se regula a un valor constante. El factor de corriente y potencia varía con la carga.

El generador convierte la potencia mecánica en potencia eléctrica. La potencia mecánica está dada por Potencia = Torque X Velocidad de rotación. Puede requerirse un multiplicador adicional dependiendo de las unidades de medida utilizadas. Normalmente, la velocidad se regula para que sea un valor constante a fin de mantener la tensión y una frecuencia constante. El par varía según sea necesario para suministrar la potencia mecánica que se convierte en energía eléctrica.

La velocidad del motor se regula para mantener una velocidad constante del generador. Si el generador requiere más par, el flujo de combustible debe aumentar para suministrar la potencia adicional. La energía disponible de la quema de combustible es proporcional a la masa de combustible por unidad de tiempo. El acelerador regula la tasa de masa del flujo de combustible.

Para cualquier dispositivo electromecánico, el par electromagnético o la fuerza producida es directamente proporcional a la corriente que fluye a través de ellos, si el campo de excitación no se modifica. Un generador tiene su par opuesto al producido por el motor (o lo que está girando el generador). El motor requiere energía para girar el eje contra el par del generador, al igual que necesita energía para levantar un peso verticalmente contra la gravedad de la tierra.

Cuando la carga consume más corriente, se induce más par del generador debido a las corrientes más altas, el motor enfrenta más resistencia a su movimiento, al igual que cómo se sentiría cuando levanta una masa de 10 kg y alguien agrega otros 5 kg. Masa a lo que ya tienes. La velocidad (del generador y usted) bajaría como resultado (lo que no es bueno), por lo que el sistema de control envía combustible adicional para recuperar la velocidad.