Funcionamiento de Alternadores: Tensión Inducida y Tipos de Rotores

Parámetros que determinan la tensión inducida eficaz en alternadores

¿De qué parámetros depende la tensión inducida eficaz? La tensión eficaz inducida depende directamente de los siguientes factores:

• La frecuencia.
• La intensidad del campo magnético.
• El número de espiras del bobinado.
• El factor k del bobinado.

Diferencias entre un rotor liso y uno de polos salientes

¿Qué diferencias existen entre un rotor liso y uno de polos salientes? ¿En qué tipo de turbomáquinas se utiliza cada uno y por qué?

Las diferencias principales entre estos rotores son:

• El rotor de polos salientes presenta una forma constructiva mucho más grande que su contraparte, lo que permite albergar una mayor cantidad de polos.
• El rotor liso tiene la capacidad de alojar 2 o 4 polos y, a su vez, se encuentra ranurado para poder colocar los bobinados en su interior.

Velocidades de trabajo y aplicaciones en turbomáquinas

Las velocidades de trabajo son muy diferentes entre ambos:

• Un rotor de polos salientes se puede utilizar en máquinas de hasta 1000 RPM.
• En cambio, un rotor liso se puede utilizar en máquinas de entre 1500 a 3000 RPM.

En cuanto a su aplicación:

• Las turbomáquinas donde se utiliza el rotor de polos salientes son: hidráulicas, eólicas y en motores de combustión.
• Las turbomáquinas donde se utiliza el rotor liso son: turbinas de vapor y turbinas de gas sumadas a una caja de velocidad.

Ventajas del inductor rotórico e inducido estatórico en alternadores de potencia

¿Qué ventajas posee, en los alternadores de potencia, el inductor rotórico y el inducido estatórico?

Dado un alternador con sus tres devanados desplazados 120° geométricamente y en su centro un rotor con sus respectivos polos magnéticos, el proceso ocurre de la siguiente manera:

El movimiento giratorio del rotor, con sus respectivos polos magnéticos, va a generar una variación de flujo magnético en el interior del alternador. Esta variación va a inducir en las bobinas estatóricas una tensión, cuya forma de onda estará determinada por el entrehierro de separación entre los polos magnéticos del rotor y los polos donde están conectadas las bobinas.

Este fenómeno de inducción se repite en las tres bobinas que, al estar desfasadas geométricamente, generan que las tensiones inducidas en las mismas estén desfasadas entre ellas 120°.

Sistemas de excitación existentes

¿Qué sistemas de excitación existen? Los principales métodos son:

• Excitación electrónica.
• Excitación electromecánica.
• Excitación sin escobillas (brushless).