Principio de funcionamiento del alternador

Se el primero en calificar

El principio de funcionamiento de un alternador es muy simple. Es como el principio básico del generador de CC . También depende de la ley de inducción electromagnética de Faraday, que dice que la corriente se induce en el conductor dentro de un campo magnético cuando hay un movimiento relativo entre ese conductor y el campo magnético.
Principio de funcionamiento del alternador
Para comprender el funcionamiento del alternador , pensemos en una sola vuelta rectangular colocada entre dos polos magnéticos opuestos, como se muestra arriba.

Digamos que este bucle de una sola vuelta ABCD puede girar contra el eje ab. Suponga que este bucle comienza a girar en el sentido de las agujas del reloj. Después de una rotación de 90 o el lado AB oel conductor AB del bucle se coloca delante del polo S y el conductor CD se sitúa delante del polo N. En esta posición, el movimiento tangencial del conductor AB es simplemente perpendicular a las líneas de flujo magnético del polo N al S. Por lo tanto, la tasa de corte de flujo por el conductor AB es máxima aquí y para ese corte de flujo habrá una corriente inducida en el conductor AB y la dirección de la corriente inducida puede determinarse mediante la regla de la mano derecha de Fleming . Según esta regla, la dirección de esta corriente será de A a B.Al mismo tiempo, el conductor CD pasa por debajo del polo N y aquí también si aplicamos la regla de Fleming de la mano derecha obtendremos la dirección de la corriente inducida y será de C a D.

Ahora, después de girar otros 90 o en el sentido de las agujas del reloj, el giro ABCD llega a la posición vertical como se muestra a continuación. En esta posición, el movimiento tangencial del conductor AB y CD es simplemente paralelo a las líneas de flujo magnético, por lo que no habrá corte de flujo si no hay corriente en el conductor.

Mientras que el giro ABCD pasa de una posición horizontal a una posición vertical, el ángulo entre las líneas de flujo y la dirección de movimiento del conductor, se reduce de 90 o a 0 o y, en consecuencia, la corriente inducida en el giro se reduce a cero desde su valor máximo.

Después de otra rotación en el sentido de las agujas del reloj de 90 o, la vuelta vuelve a la posición horizontal, y aquí el conductor AB pasa por debajo del polo N y el CD por debajo del polo S, y aquí si aplicamos nuevamente la regla de Fleming de la mano derecha, veremos que la corriente inducida en el conductor AB, es del punto B al A y la corriente inducida en el conductor CD es de D a C.

Como en esta posición el giro llega a una posición horizontal desde su posición vertical, la corriente en los conductores llega a su valor máximo de cero. Eso significa que la corriente está circulando en la vuelta cerrada del punto B al A, de A a D, de D a C y de C a B, siempre que el bucle esté cerrado aunque no se muestra aquí. Eso significa que la corriente es inversa a la de la posición horizontal anterior cuando la corriente circulaba como A → B → C → D → A.

Mientras el giro continúa hacia su posición vertical, la corriente se reduce nuevamente a cero. Entonces, si el giro continúa girando, la corriente alterna continuamente su dirección. Durante cada revolución completa de la vuelta, la corriente a su vez alcanza gradualmente su valor máximo, luego se reduce a cero y luego vuelve a llegar a su valor máximo pero en dirección opuesta y nuevamente llega a cero. De esta manera, la corriente completa un ciclo completo de onda sinusoidal durante cada revolución de 360 o de giro. Entonces, hemos visto cómo se produce la corriente alterna que en un giro se hace girar dentro de un campo magnético. A partir de esto, llegaremos ahora al principio de funcionamiento real de un alternador .

Ahora colocamos un cepillo estacionario en cada anillo colector. Si conectamos dos terminales de una carga externa con estas dos escobillas, obtendremos una corriente alterna en la carga. Este es nuestro modelo elemental de alternador .

generador de corriente alterna de un solo lazo
Habiendo entendido el principio básico de un alternador, echemos un vistazo a su principio operativo básico de un alternador práctico. Durante la discusión del principio de funcionamiento básico de un alternador, hemos considerado que el campo magnético es estacionario y los conductores (armadura) giran. Pero generalmente en la construcción práctica de un alternador , los conductores de la armadura son estacionarios y los imanes de campo giran entre ellos. El rotor de un alternador o un generador síncrono está acoplado mecánicamente al eje o las palas de la turbina , que se hace girar a una velocidad síncrona N s bajo alguna fuerza mecánica da como resultado el corte del flujo magnético de los conductores de armadura estacionarios alojados en el estator.

Como consecuencia directa de este corte de flujo, una fem inducida y una corriente comienzan a fluir a través de los conductores del inducido, que primero fluyen en una dirección durante el primer medio ciclo y luego en la otra dirección durante el segundo medio ciclo para cada devanado con un desfase de tiempo definido. de 120 o debido a la disposición de espacio desplazado de 120 o entre ellos como se muestra en la figura siguiente. Este fenómeno particular da como resultado un flujo de energía trifásico fuera del alternador que luego se transmite a las estaciones de distribución para usos domésticos e industriales.
voltaje generado trifásico

JORGE CABRERA BERRÍOS Administrator
Ingeniero Electrónico por la UNI, con maestría y doctorado por la University of Electro-Communications (Japón).

Deja un comentario

¿Qué es un transformador elevador?Un transformador elevador es un tipo de transformador que convierte el voltaje bajo (LV) y la…