Germán Villarroel, Rodrigo Pascual.
JI3 2011, número 1, páginas 42-43.
Abstract
Los sistemas turbogeneradores son generadores de energía eléctrica que funcionan a grandes velocidades de rotación movidos por turbinas de gas o vapor vitales para la matriz energética de nuestro pais. Son estructuras complejas con distintos sistemas eléctricos, mecánicos e hidráulicos los cuales son críticos al momento de la operación. Un ejemplo de componente crítico es el entrehierro, separación entre rotor y estator del generador, el cual evita que estos elementos entren en contacto y se genere una falla en el sistema. El turbogenerador posee velocidades críticas o frecuencias naturales, las cuales son intrínsecas a características elásticas e inerciales del sistema, las cuales no pueden coincidir con la velocidad de operación sino el sistema comenzaría a resonar y podría colapsar. Es por esto que el correcto posicionamiento de las velocidades críticas de un rotot durante la etapa de sieño es fundamental para no tener problemas de vibraciones. En este trabajo se caracterizó la operación de un turbogenerador analizando su respuesta a distintos tipos de desbalance, y se construyó un diagrama que muestra como varían las frecuencias naturales en función de la velocidad de rotación para así identificar una zona segura de operación (Diagrama de Campbell). Para modelar el turbogenerador se planteó un modelo de Elementos Finitos. A partir del Diagrama de Campbell se pueden identificar las velocidades críticas de rotación 8donde se corta la velocidad de rotacion con las frecuencias naturales) y con la respuesta forzada al desbalance se puede determinar la zona de seguridad de operación del turbogenerador donde las amplitudes de las vibraciones son pequeñas. Tambien se observa que las amplitudes de giro maxima ocurren a las primeras velocidades críticas, por ende gran cuidado se debe tener en las partidas y detenciones del sistema, ya que se debe pasar por estas velocidades.