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domingo, 1 de abril de 2018

Principio de funcionamiento del Generador Eléctrico












Fundamentos

El generador es capaz de generar electricidad, es decir, capaz de originar una corriente eléctrica.

Los generadores se basan en los principios del electromagnetismo, y concretamente en la ley de Faraday, ver post: “Electricidad: Magnetismo y Electromagnetismo (y Parte 2ª)” en el siguiente link:




Son máquinas capaces de transformar en energía eléctrica cualquier otra forma de energía o a la inversa, existiendo siempre un magnetismo que permite esta conversión.

Por ello suelen llamarse convertidores electromecánicos de energía.

Componentes esenciales del generador

La ley de Faraday nos dice que toda variación del campo magnético sobre un conductor, hace que en los extremos de éste aparezca una cierta tensión o fuerza electromotriz (f.e.m.).

Al moverse el conductor accionado por una fuerza externa (máquina motriz) "corta" líneas de fuerza de campo magnético fijo (variación de campo magnético).



Leyenda de la figura:

(1) El inducido

Espira o espiras que han de generar las corrientes inducidas que por medio del colector son dirigidas al circuito exterior o de utilización, constituyendo un circuito enteramente cerrado.

(2) El inductor

Tiene como finalidad crear el campo magnético necesario para la inducción.

Puede estar constituido por imanes o por electroimanes.

(3) Regla de la mano derecha


 Regla de la palma derecha para determinar la dirección de la fuerza electromotriz debida al movimiento de una carga positiva en un campo magnético.

(4) Las escobillas

Elementos fijos, indispensables para recoger las corrientes producidas en el inducido y enviarlas al circuito exterior para su utilización.

Evolución de la f.e.m.


Consideremos un imán permanente y entre sus piezas polares una espira rectangular.

Los extremos de la espira están conectados a unos anillos metálicos aislados (anillos rozantes) que giran con la espira y están en contacto con dos escobillas de carbón encargadas de recoger la corriente y transportarla al circuito exterior, en este caso constituido por un galvanómetro.




La intensidad de la corriente varía constantemente y sus valores se repiten, pero en sentido opuesto, a cada media vuelta. Así se obtiene la denominada corriente alterna con su forma senoidal.


Expresión de la fuerza electromotriz

Sí, como ocurre en la realidad, en lugar de una sola espira, el inducido se compone de muchas espiras conectadas en serie, el resultado será que la fuerza electromotriz o tensión generada será mucho mayor que la originada en una única espira.

También aumenta la fuerza electromotriz cuanto más intenso sea el campo magnético y cuanto más elevada la velocidad con que se cortan las líneas de fuerza.

Tipos de generadores según la colocación de los polos

Hay dos tipos básicos de generadores, diferenciados por la colocación de los polos:


La parte estática se denomina estátor; la parte giratoria, rotor.

Leyenda de la figura:

(1) Generador con polos en el estátor

·         Campo magnético fijo.
·         Bobinas giratorias.
·         La f.e.m., se origina en el rotor y se recoge mediante anillos rozantes o colector con delgas.
·         Se utiliza en corriente continua y algunas veces en corriente alterna.

(1.1) El campo magnético, para pequeños generadores puede conseguirse con imanes permanentes (generador de una bicicleta).

Mayores inducciones requieren electroimanes, llamados polos. Constan de una bobina arrollada sobre un núcleo, generalmente de chapas. En las máquinas de polos exteriores, éstos se encuentran montados en la carcasa.)

Deben generar un campo uniforme y constante, por lo que siempre son alimentados con corriente continua.

(1.2) Devanado de inducido

El conjunto de las bobinas en que se induce la tensión se llama devanado de inducido. Se alojan en un ranurado efectuado en el rotor.

En las máquinas de polos exteriores el devanado se encuentra en el rotor.

(2) Generador con polos en el rotor

·         Bobinas fijas.
·         Campo magnético giratorio.
·         La f.e.m. se origina en el estátor y puede formarse directamente del devanado inducido.
·         Se emplean para corriente alterna tanto monofásica como trifásica.

(2.1) Devanado de inducido

El conjunto de las bobinas en que se induce la tensión se llama devanado de inducido. Se alojan en un ranurado efectuado en el estátor.

En las máquinas de polos interiores el devanado se encuentra en el estátor.

(2.2) El campo magnético, para pequeños generadores puede conseguirse con imanes permanentes (generador de una bicicleta).

Mayores inducciones requieren electroimanes, llamados polos. Constan de una bobina arrollada sobre un núcleo, generalmente de chapas; en las máquinas de polos interiores, éstos van montados sobre la rueda de polos (rotor).

Deben generar un campo uniforme y constante, por lo que siempre son alimentados con corriente continua.








1 comentario:

  1. primeiro agradeco aos admistradores dessa pagina pela iniciativa, e segundo dizer que gostei muito do conteudo que ca encontrei serviu para esclarecer as minhas duvidas, desejo que continuem assim partilhando a informacao para o beneficio de todos. obrigado!

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