Generador síncrono

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El generador síncrono, o también conocido como alternador síncrono, es un tipo de máquina eléctrica rotativa capaz de transformar energía mecánica en energía eléctrica. Entre los diferentes tipos de generadores síncronos existen los de tipo trifásico, que son los más comunes a la hora de generar energía eléctrica para uso domiciliario, y también existen generadores monofásicos usados para ferrocarriles.

Principio de funcionamiento[editar]

El generador síncrono basa su funcionamiento en la Ley de Faraday y la inducción electromagnética. Cuando un conductor eléctrico y un campo magnético se mueven de manera relativa uno respecto del otro, se genera en el conductor una diferencia de potencial, la cual genera la corriente eléctrica que luego se utilizará.

Por simplicidad para el análisis, el campo magnético queda estático mientras que se hace mover el conductor eléctrico de manera rotatoria, esto hace que la corriente generada sea de manera sinusoidal.

Funcionamiento en máquinas[editar]

El generador síncrono está compuesto principalmente de una parte móvil o rotor y de una parte fija o estator.

En las máquinas actuales se coloca un elemento interior giratorio conformado por espiras llamado rotor, y en el elemento externo se coloca otro elemento similar, llamado estator. En el rotor se induce una corriente que genera un Campo magnético. Al hacer girar el rotor mediante un evento externo, se genera un campo magnético giratorio, el cual genera en el estator una diferencia de potencial que será la que genera la corriente a utilizar.

Tipos constructivos[editar]

De inducido móvil[editar]

De inductor móvil[editar]

La principal diferencia entre los diferentes tipos de generadores síncronos, se encuentra en su sistema de alimentación en continua para la fuente de excitación situada en el rotor.

  • Excitación Independiente: excitatriz independiente de corriente continua que alimenta el rotor a través de un juego de anillos rozantes y escobillas.
  • Excitatriz principal y excitatriz piloto: la máquina principal de continua tiene como bobinado de campo otra máquina de excitación independiente, accionada por el mismo eje.
  • Electrónica de potencia: directamente, desde la salida trifásica del generador, se rectifica la señal mediante un rectificador controlado, y desde el mismo se alimenta directamente en continua el rotor mediante un juego de contactores (anillos y escobillas). El arranque se efectúa utilizando una fuente auxiliar (batería) hasta conseguir arrancar.
  • Sin escobillas, o diodos giratorios: la fuente de continua es un rectificador no controlado situado en el mismo rotor (dentro del mismo) alimentado en alterna por un generador situado también en el mismo eje y cuyo bobinado de campo es excitado desde un rectificador controlado que rectifica la señal generada por el giro de unos imanes permanentes situados en el mismo rotor (que constituyen la excitatriz piloto de alterna).
  • Excitación estática o por transformador de compoundaje, consiste en que el devanado de campo del rotor es alimentado desde una fuente de alimentación a transformador y rectificadores que toma la tensión y corriente de salida del estator. El transformador, de tipo especial, posee dos devanados primarios, llamados de tensión e intensidad, que se conectan en paralelo y en serie a los bornes de salida del estator. El transformador convierte la tensión de salida a una más baja (30V aprox), que se rectifica y aplica al rotor por medio de escobillas y anillos deslizantes. Es un sistema con autorregulación intrínseca, ya que al tener el bobinado serie, al aumentar el consumo sobre el generador, aumenta el flujo del transformador y por lo tanto aumenta la excitación del generador.

Campo magnético rotatorio[editar]

Un campo magnético rotativo o campo magnético giratorio es un campo magnético que rota a una velocidad uniforme (idealmente) y es generado a partir de una corriente eléctrica alterna trifásica. Fue descubierto por Nikola Tesla en 1882, y es el fenómeno sobre el que se fundamenta el motor de corriente alterna.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

Müller, Wolfgang; Hörnemann, Ernst; Hübscher, Heinrich; Jagla, Dieter; Larisch, Joachim; Pauly, Volkmar (1994). «4.3». Elektrotechnik Fachstufe 1 und 2 Energietechnik [Electrotecnia de potencia, curso superior]. Reverté, S.A. pp. 137–142. ISBN 84-291-3455-7.