Maquinas de Corriente Alterna

GENERADORES DE CORRIENTE ALTERNA

-Principio de funcionamiento
Los generadores de corriente alternada o alternadores funcionan bajo el siguiente principio: si se coloca una espira dentro de un campo magnético y se hace girar, sus dos lados cortaran las líneas de fuerza del campo, induciéndose entonces una f.e.m. que puede ser verificada entre los extremos del conductor que forma la espira.Veremos inmediatamente que la f.e.m. inducida es de carácter alternado. Cerrando el circuito esta f.e.m. da origen a una corriente eléctrica, también alternada.
Si en lugar de hacer girar la espira se hace girar al campo magnético, dejando fija la espira, se producirá exactamente el mismo fenómeno, puesto que lo que lo produce es el desplazamiento relativo entre los conductores y las líneas defuerza del campo.
Veamos la figura 79. Representa la versión más simple de un alternador, pudiendo verse el electroimán que proporcionara el campo magnético que debe barrer a los conductores de la espira fija, durante su giro completo. Se ha colocado una sola capa para simplificar la comprensión del dibujo, pero en realidad hay muchas más, conectándose entre sí.
El electroimán gira en el sentidoindicado, arrastrado por un motor impulso, que puede ser una maquina a vapor, una turbina térmica o hidráulica, un motor de combustión interna, etc. a razón de n revoluciones por minuto.
De acuerdo con el sentido del devanado del electroimán, se obtiene al circular corriente por el, una polaridad magnética determinada, que hemos indicado arbitrariamente en la figura. Para encontrar estapolaridad, en la práctica, se puede aplicar la regla de tirabuzón.
Al girar el electroimán, que se denomina generalmente rotor o inductor, las líneas de fuerza de su campo magnético cortan a los conductores que forman la espira, y se inducirá entonces en ellos una f.e.m. cuyo valor depende de la velocidad del corte, de la densidad magnética, y de la longitud de los conductores de la espira. El sentidode dicha fuerza electromotriz se puede determinar mediante el auxilio de la regla de la mano derecha.
Para el caso de la figura 79, tomemos el conductor de la izquierda que esta frente al polo Norte. La palma debe quedar en posición vertical y vuelta hacia la derecha de la figura, para que reciba las líneas de fuerza de frente. El pulgar debe quedar hacia abajo, porque el conductor tiene undesplazamiento imaginario en esa dirección, puesto que las líneas de fuerza suben, lo que equivale a un descenso del conductor. Los dedos estirados en esa posición de la mano, señalan hacia adentro del papel, es decir, que la f.e.m. inducida tiene el sentido indicado en la figura. Aplicando ahora la misma regla al conductor de la derecha, la palma se coloca también vertical y vuelta hacia la derecha,pero el desplazamiento relativo del conductor respecto de las líneas de fuerza es hacia arriba, con lo que la f.e.m. inducida tendrá el sentido indicado por los dedos restantes, esto es, hacia afuera. Se llama la atención sobre la importancia de la interpretación de la regla de la mano derecha en la forma como se ha explicado, que parecería inversa de la forma común. Ello se debe a que el campoel que se mueve y no el conductor.

Forma de la f.e.m. inducida.
Cuando el electroimán está en la posición horizontal de la figura 79, se produce el corte máximo de las líneas de fuerza; cuando alcanza la posición vertical, ninguna línea de fuerza cortara al conductor; en posiciones intermedias las líneas son cortadas oblicuamente, por lo que el valor de la f.e.m. inducida disminuirá conrespecto al valor correspondiente a la posición horizontal y seguirá disminuyendo hasta anularse en la posición vertical del inductor. Al sobrepasar la posición vertical, la f.e.m. comienza a producirse otra vez pero en sentido contrario, porque el sentido del desplazamiento del campo con respecto al conductor se invierte. En esta forma la f.e.m. irá aumentando su valor hasta llegar a la posición...