GENERADOR ELECTRICO

1. Principio de funcionamiento de las maquinas eléctricas

Las máquinas eléctricas son reversibles y pueden trabajar de dos maneras diferentes:

·         Como  motor eléctrico: Convierte la energía eléctrica en mecánica.

·         Como generador eléctrico: Convierte la energía mecánica en eléctrica.

Para poder funcionar, una máquina eléctrica necesita siempre la aplicación de un campo magnético y una espiral situada dentro de este campo. Así, hay que destacar también que un motor o generador eléctrico constará de dos partes fundamentales:

·         Una parte fija llamada estator donde se genera el campo magnético.

·         Una parte móvil llamada rotor que gira en su interior y donde se crean los corrientes inducidos.

Generador

EN un espiral por donde circula un corriente eléctrico situado dentro de un campo magnético, aparecen un par de fuerzas que provocan que el espiral gire alrededor de su eje.

2. Generador de corriente continua

También es conocido con el nombre de dinamo. Una dinamo es un generador eléctrico destinado a la transformación de energía mecánica en eléctrica. En el momento en que hagamos girar una espira dentro de un campo magnético, aparecerá una corriente inducida en esa espira. La corriente inducida en esta espira será siempre positiva, por eso se le llama corriente continua, porque su valor no cambia de positivo a negativo.

Cuando hagamos girar la espira bajo la acción del campo magnético creado por el estator habrá unas posiciones donde la f.e.m (fuerza electro motriz) inducida que recojan las escombrillas (D i E) será máxima y otras donde será mínima. Fijémonos en una vuelta completa del espiral. Cuando el espiral está situado de manera que el plano que describe es perpendicular a la dirección del campo magnético, el flujo atraviesa ese máximo. La variación de flujo es nula, la f.e.m que se induce a la bobina es nula y no circula ninguna corriente. 

Posición 1.

Cuando el espiral gira 90º en sentido contrario a las agujas del reloj, el flujo magnético que lo atraviesa es nulo, pero la variación de flujo que tiene en ese instante llega a su valor máximo y, por lo tanto, la f.e.m que se induce en la espira es máxima. 

Posición 2.

Cuando la espira gira 90º más, se vuelve a estar en la misma situación que al principio, con la única diferencia que el tramo a-a’ y el b-b’ están intercambiados. De manera que la f.e.m inducida vuelve a ser nula. 

Posición 3.

Si el espiral gira otros 90º, ahora estamos en la misma posición que en la figura 2, pero con los lados de la espira cambiados. De forma que la variación de flujo vuelve a ser máxima por lo que tendremos otra vez, el valor máximo de corriente inducida en la bobina.

Posición 4.

Si el espiral gira 90º más, volvemos a la posición inicial. Hemos realizado así una vuelta completa (un ciclo) y hemos obtenido corriente inducida continua. Esta corriente es continua porque en todo momento la mitad de la espira por donde circula la corriente está en contacto con la misma escobilla. Cuando la espira gira indefinidamente, el ciclo completo se va repitiendo. 

Generador de corriente contínua

3. Generador de corriente alterna

También es conocido con el nombre de alternador y su funcionamiento se basa en el mismo principio que el generador de corriente continuo que hemos visto en el apartado anterior. Se llama alterna porque en este caso el valor de la corriente inducida cambia de positivo a negativo.

Así que volvemos a tener una espira que gira alrededor de su eje dentro de un campo magnético. Un ejemplo para entenderlo es el agua embalsada que se transforma en energía eléctrica, dado que, el movimiento de rotación es producido por el movimiento de una turbina accionada por un salto de agua.

En este caso, cada uno de los extremos del espiral estará unido a un anillo acoplado con el eje. Cada una de las escobillas que recogen la corriente inducida estará conectada a cada anillo. Ahora realizaremos así una vuelta completa del espiral para comprobar la f.e.m inducida que se crea.

Cuando la espira se encuentra en la posición inicial la f.e.m inducida es cero. 

Posición 1.

Al girar 90º en sentido antihorario (posición 2), la f.e.m inducida será máxima. El corriente inducido es aquí positivo en tramo a-a’ y negativo en el tramo b-b’. El tramo a-a’ está en contacto con el anillo A i el b-b’ con en anillo B. El primero recoge una corriente de signo positivo y el segundo caso, una corriente inducida negativa. 

Posición 2.

SI volvemos a girar 90º más estaremos en la posición 3, donde la f.e.m inducida será de nuevo nula y no habrá corriente inducida. 

Posición 3.

Cuando vuelva a girar 90º estaremos al revés de la posición 2 y la f.em inducida será máxima de nuevo. Ahora el tramo a-a’ será negativo y el b-b’ positivo. Observamos así que se han intercambiado el signo de las corrientes que circulan por el anillo A y B respecto a la posición 2. 

Posición 4.

Si volvemos a girar 90º más la espiral ya habrá realizado la vuelta entera. Durante esta vuelta entera hemos obtenido un corriente alterno. Durante media vuelta el signo recogido por un anillo es de signo positivo y luego negativo. Por eso se denomina precisamente corriente alterna, ya que, el signo de estas corrientes va alternando de forma cíclica.  

Generador de corriente alterna

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