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Alternadores
Alternadores de principios del siglo XX en una central hidroeléctrica de Budapest.
Alternador de un automóvil seccionado: en azul las masas polares inductoras (rotor), en rojo las bobinas del inducido (estator), a la derecha la polea de arrastre por correa con ventilador de refrigeración, a la izquierda la placa de diodos de rectificación y excitación. Un alternador es unamáquina eléctrica, capaz de transformar energía mecánica en energía eléctrica, generando una corriente alterna mediante inducción electromagnética.
Los alternadores están fundados en el principio de que en un conductor sometido a un campo magnético variable se crea una tensión eléctrica inducida cuya polaridad depende del sentido del campo y el valor del flujo que lo atraviesa.
Un alternador es ungenerador de corriente alterna. Funciona cambiando constantemente la polaridad para que haya movimiento y genere energía. En España se utilizan alternadores con una frecuencia de 50 Hz, es decir, que cambia su polaridad 50 veces por segundo.
Características constructivas Un alternador consta de dos partes fundamentales, el inductor (no confundir con inductor o bobina, pues en la figura las bobinasactúan como inducido), que es el que crea el campo magnético y el inducido que es el conductor atravesado por las líneas de fuerza de dicho campo magnético.
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Inductor El rotor, que en estas máquinas coincide con el inductor, es el elemento giratorio del alternador, que recibe la fuerza mecánica de rotación.
Inducido El inducido o estator, es donde se encuentran una serie de paresde polos distribuidos de modo alterno y, en este caso, formados por un bobinado en torno a un núcleo de material ferro magnético de característica blanda, normalmente hierro dulce.
La rotación del inductor hace que su campo magnético, formado por imanes fijos, se haga variable en el tiempo, y el paso de este campo variable por los polos del inducido genera en él una corriente alterna que serecoge en los terminales de la máquina.
Aplicación La principal aplicación del alternador es la de generar energía eléctrica de corriente alterna para entregar a la red eléctrica, aunque también, desde la invención de los rectificadores de silicio, son la principal fuente de energía eléctrica en todo tipo de vehículos como automóviles, aviones, barcos y trenes, desplazando a la dinamo por ser máseficiente y económico.
Fundamento físico
Diagrama de un alternador simple con un núcleo magnético rotante (rotor) y alambre estacionario (estator) mostrando además la corriente inducida en el estator al hacer rotar el campo magnético del rotor.
La frecuencia de la corriente alterna que aparece entre los terminales de la máquina se obtiene multiplicando la velocidad de rotación (número de vueltaspor segundo) del inductor por el número de pares de polos del inducido
Motor eléctrico
Es aquel motor que transforma la energía eléctrica en energía mecánica, por medio de la repulsión que presenta un objeto cargado eléctricamente ante un imán permanente. Son máquinas eléctricas rotatorias.
Algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energíaeléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras o en automóviles híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos.
Son muy utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a utilizar envehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos.
Ventajas
A la igual potencia, su tamaño y peso son más reducidos.
Se pueden construir de cualquier tamaño y forma, siempre que el voltaje lo permita.
Tiene un par de giro elevado y, según el tipo de motor, prácticamente constante.
Su rendimiento es muy elevado (típicamente en torno al 75%, aumentando a medida que se incrementa...