Funcionamiento y Componentes Clave del Alternador Sincrónico Trifásico
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Generador de Corriente Alterna: El Alternador
El alternador es una máquina rotativa a la cual ingresa energía mecánica, en forma de movimiento giratorio a una velocidad estrictamente constante, y que se encarga de transformar esta última en energía eléctrica, bajo la forma de una corriente alterna de un conjunto trifásico.
Los alternadores son máquinas que poseen la particularidad de presentar una relación fija entre la velocidad de accionamiento y la frecuencia de las corrientes que generan. A esta particularidad se la llama sincronismo, y por esta causa, a estas máquinas se las denomina generadores sincrónicos. La velocidad constante permite obtener la frecuencia constante de las redes que abastecen.
Composición y Estructura del Alternador
Esencialmente, el alternador está compuesto por un conjunto de bobinas, en las cuales se han de generar las fuerzas electromotrices, y un campo magnético rotante. Lo que se pretende es obtener un movimiento relativo entre las bobinas y el campo magnético.
Actualmente, los alternadores modernos son de inductor móvil (rotor) e inducido fijo (estator).
El Rotor (Sistema Inductor)
La energía mecánica ingresa por el eje, proveniente de una máquina primaria, a través de una brida, órgano que se encarga de la vinculación.
El rotor es el sistema inductor y está compuesto por:
- Anillos Rozantes y Escobillas: Sujetos al eje, permiten el ingreso de la corriente continua de excitación desde el exterior.
- Rueda Polar: Pieza fija al eje que consta de piezas polares, llamados simplemente polos excitadores.
- Núcleo y Bobinado Excitador: Estos polos constan de un núcleo que está abrazado por un arrollamiento o bobinado excitador.
La corriente de excitación sigue hacia el interior del rotor por medio de conductores de conexión, alcanzando la rueda polar. El rotor produce un campo magnético que gira con él, generando en las bobinas fijas las fuerzas electromotrices.
El Estator (Sistema Inducido)
El estator o inducido es el conjunto fijo que rodea al rotor. Está formado por chapas de hierro al silicio, adosadas una junto a otra, como en el núcleo de los transformadores. En su superficie interior encontramos:
- Canaletas: Alojamientos donde se insertan los paquetes de la bobina.
- Bobinas de Fase: Los paquetes de bobina, vinculados de a dos, constituyen una bobina de fase.
- Terminales y Placa de Bornes: Cada bobina posee terminales que llegan a la placa de bornes, por medio de la cual se logra la vinculación a la red exterior donde se empleará la energía eléctrica producida.
- Cabeza de Bobinas: Conexiones en la parte posterior entre un lado de la bobina y su diametralmente opuesta.