Fundamentos de Equipos Eléctricos: Alternadores, Transformadores y Dispositivos de Protección

Componentes y Dispositivos en Sistemas Eléctricos

Alternador

Se utiliza para la producción de energía eléctrica. Un alternador consta de una rueda polar con un fuerte campo magnético que rota rodeado de las bobinas del estator, a las cuales induce una tensión. Esta es transportada y distribuida a los centros de consumo.

Transformador

Un transformador posee dos bobinas, una primaria y otra secundaria, que se arrollan sobre un núcleo magnético. Al conectar el bobinado primario a una tensión alterna, se induce una fuerza electromotriz en el segundo bobinado:

• Si el número de espiras (N) del secundario es mayor, la tensión también será mayor.
• Si N es menor, la tensión será menor.

Pinza amperimétrica

Se puede medir la intensidad de corriente de un conductor sin tener que realizar contactos eléctricos. Esto se hace abrazando con la pinza el conductor de corriente alterna (CA); dicho conductor produce un campo magnético a su alrededor que se conduce con facilidad al circuito magnético de la pinza.

La pinza tiene una bobina conectada a un instrumento de medida donde se induce la f.e.m. Esta es proporcional a la intensidad y el indicador lo traduce fácilmente a amperios.

Interruptor diferencial

Es un dispositivo que interrumpe el suministro en caso de detectar un fallo de aislamiento. En condiciones normales, la corriente que entra por uno de los conductores es igual a la que sale por el otro.

Si aparece un fallo de aislamiento, la intensidad (I) de entrada es diferente a la I de salida. En ese momento, el diferencial capta la diferencia y produce la apertura de los contactos, desconectando el circuito. Esto es gracias a la inducción electromagnética: cuando los flujos electromagnéticos no son iguales, se produce en el núcleo un flujo diferencial, lo cual induce una pequeña tensión en una bobina auxiliar asociada a un electroimán que abre los contactos.

Corrientes parásitas o de Foucault

Este efecto aparece sobre todo en corriente alterna (CA). Cuando la corriente recorre las bobinas, el núcleo de hierro queda sometido a la acción de un campo magnético variable. También se producen corrientes de circulación por el hierro (parásitas).

Estas corrientes pueden alcanzar valores elevados debido a la baja resistencia del hierro; en consecuencia, el núcleo se calienta por el efecto Joule, pudiendo alcanzar temperaturas elevadas. Este fenómeno reduce el rendimiento de la máquina.

La forma de reducir estas corrientes es:

• Dividir longitudinalmente el núcleo.
• Aislar eléctricamente cada una de las partes.

De esta manera, se divide el flujo y también la corriente inducida. Se usan chapas de menos de 1 milímetro y se aíslan con barniz. Este principio se aplica en hornos y cocinas de inducción.