Alternador

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Máquines de principios del sieglu XX. Pueden vése les escitatrices de corriente continua asitiaes sobre la mesma exa.

Los alternadores son máquines llétriques que convierten la enerxía mecánico que se yos-aplica n' enerxía llétrico.

Anque esisten dellos tipos, el más común ye l' alternador o xenerador síncronu, nomáu simplemente alternador. Los principios nos que se basa'l llabor d'estes máquines son los comunes del electromagnetismu: la llei deLenz, llei de inducción de Faraday, etc. Los principios que rixen los motores llétricos son los mesmos, solo qu' el procesu ye inversu. Xeneralizando, un alternador puede trabayar como motor y a la inversa.

Principiu físicu d'operación[editar | editar la fonte]

La variación del campu magnéticu esternu nel que ta asitiada una bobina produz una fuercia electromotriz (tensión) nésta. La fuercia electromotriz orixina una corriente inducida que s'opón a esti cambéu nel campu esternu col campu magnéticu creáu por esta corriente.

El cambéu puede ser en valor, o en dirección. Nes máquines trifásiques (alimentaes por tres tensiones monofásiques coles sos senoides desfasaes 120º), les emplegaes cásique siempre, el campu magnéticu tien un valor que sigue una variación senoidal (la so magnitú represéntase con una función senoidal) y que va xirando pente l'entefierru.

Pa crear esti campu xiratoriu, apurrese-y al devanáu la nomada corriente d'escitación. Esta corriente, continuo, crea un campu que va xirando col propiu movimientu del rotor. Esti campu xiratoriu induz nel devanáu trifásicu del estator (parte fixa de la máquina) les fuercies electromotrices y corrientes inducíes que se manden pa la rede llétrica. Pa que hebia potencia llétrico tien qu' haber interacción del campu llétricu del rotor y del campu xiratoriu xeneráu nel estator de la máquina poles corrientes inducíes.

Representación por elementos finitos del campu magnéticu nuna máquina de tres pares de polos. Pueden vése les bobines de rotor y estator.

La potencia ye apurrida a la exa o rotor de la máquina por una turbina, motor diésel, etc. La escitación de la máquina regula la tensión, pero non la potencia. Pa camudar el valor de potencia, hai que actuar na máquina qu' acciona l'alternador.

Construcción[editar | editar la fonte]

Los alternadores consisten nun devanáu trifásicu(conxunto bobines de filo o pletina, dependiendo de la potencia)nel estator. El númberu de pares de polos magnéticos depende de como tean asitiaes les bobines, y de les interconesiones . Les bobines tán encastraes nel estator, que ye un conxuntu chapes apilaes d' aceru magnético. El rotor ye la parte móvil, solidaria al motor d'accionamientu. Tien tamién una devanáu pol que s'escita la máquina. Ente rotor y estator hai un espaciu pequeñu nomáu entefierru.

Como en toa máquina xiratoria, ye importante la llubricación, refrixeración, etc. Los grandes alternadores de central térmica tán enfriaos por hidróxeno.

N'otres dómines, la corriente d'escitación creábase con una máquina de corriente continuo ausiliar, la escitatriz. Anguaño, úsase la electrónica pa rectificar corriente alterno, creando la corriente continuo d'escitación. Xeneralmente, la corriente continuo creada asina apurrese-y al rotor con escobilles. Nes máquines brushless, la corriente ye xenerada nel propiu rotor por una escitación ausiliar y nun se necesiten escobilles, lo que elimina les torgues derivaes de la so utilización.

Delles veces, en máquines pequeñes, empléguense imanes permanentes xiratorios, evitándose la corriente d'escitación.

Control de velocidá[editar | editar la fonte]

La frecuencia deles corrientes xeneraes depende directamente del a velocidá del rotor (por eso son máquines síncrones). Como la rede llétrica suel ser grande en proporción al alternador, la frecuencia vien marcada por ésta. Solo en redes pequeñes, la frecuencia del alternador puede regulase col nomáu estatismu.