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Maquines de principios del sieglu XX. Pueden vese les escitatrices de corriente continua asitiaes sobre la mesma exa.
Los
alternadores
son maquines lletriques que convierten la enerxia mecanico que se yos-aplica n' enerxia lletrico.
Anque esisten dellos tipos, el mas comun ye l' alternador o xenerador sincronu, nomau simplemente alternador.
Los principios nos que se basa'l llabor d'estes maquines son los comunes del
electromagnetismu
: la
llei deLenz
,
llei de induccion de Faraday
, etc. Los principios que rixen los
motores lletricos
son los mesmos, solo qu' el procesu ye inversu. Xeneralizando, un alternador puede trabayar como motor y a la inversa.
La variacion del campu magneticu esternu nel que ta asitiada una bobina produz una fuercia electromotriz (tension) nesta. La fuercia electromotriz orixina una corriente
inducida
que s'opon a esti cambeu nel campu esternu col campu magneticu creau por esta corriente.
El cambeu puede ser en valor, o en direicion. Nes maquines trifasiques (alimentaes por tres tensiones monofasiques coles sos senoides desfasaes 120º), les emplegaes casique siempre, el campu magneticu tien un valor que sigue una variacion senoidal (la so magnitu representase con una funcion senoidal) y que va xirando pente l'entefierru.
Pa crear esti campu xiratoriu, apurrese-y al devanau la nomada
corriente d'escitacion
. Esta corriente, continuo, crea un campu que va xirando col propiu movimientu del rotor. Esti campu xiratoriu induz nel devanau trifasicu del estator (parte fixa de la maquina) les fuercies electromotrices y corrientes inducies que se manden pa la rede lletrica. Pa que hebia potencia lletrico tien qu' haber interaccion del campu lletricu del rotor y del campu xiratoriu xenerau nel estator de la maquina poles corrientes inducies.
Representacion por elementos finitos del campu magneticu nuna maquina de tres pares de polos. Pueden vese les bobines de rotor y estator.
La potencia ye apurrida a la exa o rotor de la maquina por una
turbina
,
motor diesel
, etc. La escitacion de la maquina regula la tension, pero non la potencia. Pa camudar el valor de potencia, hai qu'actuar na maquina qu' acciona l'alternador.
Los alternadores consisten nun devanau trifasicu(conxunto bobines de filo o pletina, dependiendo de la potencia)nel estator. El numberu de pares de polos magneticos depende de como tean asitiaes les bobines, y de les interconesiones . Les bobines tan encastraes nel estator, que ye un conxuntu chapes apilaes d' aceru magnetico. El rotor ye la parte movil, solidaria al motor d'accionamientu. Tien tamien una devanau pol que s'escita la maquina. Ente rotor y estator hai un espaciu pequenu nomau
entefierru
.
Como en toa maquina xiratoria, ye importante la llubricacion, refrixeracion, etc. Los grandes alternadores de
central termica
tan enfriaos por
hidroxeno
.
N'otres domines, la corriente d'escitacion creabase con una maquina de corriente continuo ausiliar, la
escitatriz
. Anguano, usase la electronica pa rectificar corriente alterno, creando la corriente continuo d'escitacion. Xeneralmente, la corriente continuo creada asina apurrese-y al rotor con escobilles. Nes maquines
brushless
, la corriente ye xenerada nel propiu rotor por una escitacion ausiliar y nun se necesiten escobilles, lo que elimina les torgues derivaes de la so utilizacion.
Delles veces, en maquines pequenes, empleguense imanes permanentes xiratorios, evitandose la corriente d'escitacion.
La frecuencia deles corrientes xeneraes depende direutamente del a velocida del rotor (por eso son maquines sincrones). Como la rede lletrica suel ser grande en proporcion al alternador, la frecuencia vien marcada por esta. Solo en redes pequenes, la frecuencia del alternador puede regulase col nomau estatismu.