Tipos de bobinados del rotor

Gen de CA, alternador. Los generadores de CA o alternadores son máquinas que transforman energía mecánica, que reciben por su eje, en energía eléctrica en forma de corriente alterna.

Constitución

Los alternadores se construyen con el bobinado inductor móvil (en el rotor)
Y el bobinado inducido fijo (en el estátor). De esta manera la conexión fija para valores elevados de tensión, mejora el rendimiento y evita el problema de aparición de chispas. El rotor dispone de polos, alrededor de los cuales se coloca el enrollamiento inductor. La CC de excitación se hace llegar por medio de anillos de rozamiento o utilizando un generador de CC especial colocada sobre el eje del alternador y que gira con él. Los bobinados del estator suelen ser mayoritariamente trifásicos.

Funcionamiento

 Se aplica corriente continua al bobinado del rotor (inductor) y se hace girar creando un campo magnético giratorio. El campo magnético creado al ser giratorio, y por tanto variable,  induce una fuerza electromotriz en las bobinas del estator. Sí el bobinado del estátor es trifásico, las tensiones generadas también lo son. Para que la fem y la tensión sean sinusoidales es necesario un campo magnético también sinusoidal. Los alternadores son máquinas síncronas, es decir, la velocidad de rotación de su eje y la frecuencia eléctrica que generan están relacionadas. Se deduce que, para generar energía eléctrica a una determinada frecuencia la velocidad de giro del eje estará en función de dicha frecuencia y del número de pares de polos y ser constante.

Motor trifásico asíncrono o motor de inducción

Constitución

El motor de c.a. se compone de:

Estátor

Es la parte fija del motor. Se diseña para producir y conducir el flujo magnético.  La carcasa. En ella se fija una corona de chapas de acero provistas de ranuras. El bobinado inductor, de hilo de cobre alojado en las ranuras.

Rotor

Es la parte móvil del motor, situado en su interior apoyado por rodamientos. En él tiene lugar el proceso de conversión de energía. El núcleo. Un cilindro de ranuras formado por chapas magnéticas, fijadas al eje. Rotor de jaula de ardilla: los conductores en cortocircuito alojados en las ranuras son de cobre o aluminio inyectado. Rotor bobinado: bobinas conectadas en estrella por un extremo y por el otro a anillos rozantes con escobillas.

Funcionamiento

Se considera un estátor elemental con tres bobinas desfasadas 120º. Conectadas a una red trifásica. Las corrientes crean campos magnéticos cambiantes. El estator produce un campo magnético giratorio. El campo magnético gira a la velocidad de sincronismo n. Al variar el campo magnético se induce una fem en el rotor y por él circula una corriente inducida. Los conductores, recorridos por corrientes dentro de un campo magnético son forzados a moverse. Se mueven en el sentido de giro del campo magnético, haciendo girar el rotor, oponiéndose al cambio de posición. La velocidad del rotor es próxima a la del campo magnético. No llega a alcanzar la velocidad de sincronismo, si la alcanzase no se induciría fem. La velocidad del rotor suele ser de 2 a 6 % menor a la velocidad de sincronismo. A la diferencia de velocidad se le llama deslizamiento (s)