Funcionament de la Dinamo i Generadors de Corrent Continu

Generadors: La dinamo elemental

Els generadors de corrent continu són màquines elèctriques que transformen l’energia mecànica en energia elèctrica en forma de corrent continu. La dinamo o generador de corrent continu està format per un sistema d’excitació, que és l’encarregat de crear un camp magnètic estàtic, a l’interior del qual gira una espira conductora.

Si mesuréssim la tensió als extrems de l’espira, veuríem que és alterna sinusoidal. Per passar-la a corrent continu, es necessita un col·lector de lamel·les (delgues). D’aquesta forma, només hi ha un únic anell col·lector, dividit en dues parts aïllades elèctricament, i cada part connectada a un extrem de l’espira. Damunt aquest anell hi col·loquem dues escombretes (escobilles), una a cada extrem, i seguint la direcció del camp magnètic.

Així, quan la tensió és pròxima a zero i va a passar a negativa, les escombretes canvien la part de l’anell amb què fan contacte i així la tensió no canvia de polaritat. És a dir, a dins de l’espira la tensió és alterna, però amb el col·lector i les escombretes aconseguim rectificar-la.

Generadors: La dinamo real

A la dinamo elemental que s’ha descrit se li apliquen una sèrie de millores per augmentar el seu rendiment. El corrent que genera una dinamo amb una sola espira i un anell col·lector amb dues lamel·les és sempre positiu, però varia molt, des del seu màxim fins a zero. Per millorar aquesta situació, i que la tensió resultant sigui més constant, s’han d’afegir més espires i dividir l’anell col·lector en més parts.

Si afegim una altra espira a 90º, el corrent resultant tindria una forma més constant. Per obtenir un corrent continu que s’assembli més al que proporciona una pila, s’haurien d’afegir més espires. Unes altres millores tenen a veure amb el circuit magnètic que segueix el flux magnètic. Com ja s’ha dit, la tensió generada depèn del camp magnètic; per tant, hem de maximitzar aquest camp.

Això es fa reduint els espais d’aire que ha de travessar el flux, anomenat entreferro (ja que té una baixa permeabilitat), i introduint nuclis de ferro (que tenen una alta permeabilitat). A l’estator es col·loquen xapes de ferro i peces polars per conduir el flux magnètic i maximitzar el camp generat. Finalment, les espires no giren a l’aire, sinó que estan subjectes a un rotor de xapes de ferro (tambor), també amb la finalitat d’augmentar el camp.