¿Qué es un generador eléctrico?

Los generadores eléctricos son máquinas eléctricas que convierten la energía mecánica en energía eléctrica.

La acción de los generadores eléctricos se basa en el principio de inducción electromagnética: en un cable que se mueve en un campo magnético, se induce una fuerza electromotriz: EMF .

Los generadores eléctricos pueden producir tanto corriente continua como alterna . La palabra generador (generador) se traduce del latín como fabricante.

Generadores DC

Durante mucho tiempo, los generadores eléctricos de CC fueron el único tipo de fuente de energía. Se induce una corriente alterna en el devanado del inducido de un generador de corriente continua , que se convierte en corriente continua mediante un rectificador electromecánico, un colector.  Sin embargo, el proceso de rectificación de la corriente por parte del colector está asociado con un mayor desgaste del colector y las escobillas, especialmente a una alta frecuencia de rotación del inducido del generador .

Generadores de CC

Se distinguen por la naturaleza de su excitación: excitación independiente y autoexcitada. En generadores con excitación electromagnética, el devanado de excitación ubicado en los polos principales está conectado a una fuente de alimentación independiente. Los generadores de excitación magnética son excitados por imanes permanentes a partir de los cuales están hechos los polos de la máquina.

La potencia de los generadores de CC puede alcanzar decenas de megavatios.

Alternadores

Los alternadores son capaces de generar grandes corrientes a un voltaje suficientemente alto. Hay varios tipos de generadores de inducción disponibles actualmente .

Consisten en un electroimán o imán permanente que crea un campo magnético y un devanado en el que se induce un campo electromagnético alterno. Dado que se suman los EMF inducidos en las vueltas conectadas en serie, la amplitud de la EMF de inducción en el marco es proporcional al número de vueltas en él. También es proporcional a la amplitud del flujo magnético alterno a través de cada vuelta.

Para obtener un gran flujo magnético, se utiliza un sistema magnético especial en los generadores , que consta de dos núcleos de acero eléctrico. Los devanados que crean un campo magnético se colocan en las ranuras de uno de los núcleos, y los devanados en los que se induce la EMF se ubican en las ranuras del otro. Uno de los núcleos (generalmente interior), junto con su devanado, gira alrededor de un eje horizontal o vertical. Por lo tanto, se llama rotor.

El núcleo fijo con su devanado se llama estator. El espacio entre los núcleos del estator y del rotor se mantiene lo más pequeño posible. Esto asegura el valor más alto del flujo de inducción magnética. En los grandes generadores industriales, gira un electroimán, que es un rotor, mientras que los devanados en los que se induce la EMF se colocan en las ranuras del estator y permanecen estacionarios.

Es necesario suministrar corriente al rotor o quitarlo del devanado del rotor al circuito externo mediante contactos deslizantes. Para ello, el rotor está equipado con anillos colectores unidos a los extremos de su bobinado. Las placas fijas – escobillas – se presionan contra los anillos y conectan el devanado del rotor con el circuito externo. La fuerza de la corriente en los devanados del electroimán, que crea un campo magnético, es mucho menor que la fuerza de la corriente dada por el generador al circuito externo.

Por lo tanto, es más conveniente eliminar la corriente generada de los devanados estacionarios y suministrar una corriente relativamente débil al electroimán giratorio a través de contactos deslizantes. Esta corriente es generada por un generador de CC separado (excitador) ubicado en el mismo eje.

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