Alternadores

1. Definición y Principio De Funcionamiento:
El Generador Síncrono o también llamado Alternador, es un tipo de maquina eléctrica rotativa capaz de transformar energía mecánica (en forma de rotación) en energía eléctrica.
Son los encargados de generar la mayor parte de la energía eléctrica consumida en la red, y su respuesta dinámica resulta determinante para la estabilidad del sistema despuésde una perturbación. Por ello, para simular la respuesta dinámica de un sistema eléctrico es imprescindible modelar adecuadamente los generadores sincrónicos.
El principio de funcionamiento de un G.S. se basa en la ley de Faraday. Para crear tensión inducida en el circuito de armadura (estator), debemos crear un campo magnético con el rotor o circuito de campo, esto lo lograremos alimentado elrotor con una batería, este campo magnético inducirá una tensión en el devanado de armadura por lo que tendremos una corriente alterna fluyendo a través de el.
Al operar como generador, la es suministrada a la maquina por la aplicación de un torque y por la rotación del eje de la misma, una fuente de energía mecánica puede ser, por ejemplo, una turbina hidráulica a gas o a vapor. Una vezestando el generador conectado a la red eléctrica, su rotación es dictada por la frecuencia de la red, pues la frecuencia de la tensión trifásica depende directamente de la velocidad de la maquina.
Para que la maquina síncrona sea capaz de efectivamente convertir energía mecánica aplicada a su eje, es necesario que el enrollamiento de campo localizado en el rotor de la maquina se alimentando por unafuente de tensión continua de forma que al girar el campo magnético generado por los polos del rotor tengan un movimiento relativo a los conductores de los enrollamientos del estator.
Debido a ese movimiento relativo entre el campo magnético de los polos del rotor, la intensidad del campo magnético que atraviesa los enrollamientos del estator ira a variar el tiempo, y así tendremos por la ley deFaraday una inducción de tensionen las terminales de los enrollamientos del estator.
Debido a l distribución y disposición espacial del conjunto de enrollamientos del estator, las tensiones inducidas en sus terminales serán alternas senoidales trifásicas.

2. Identificación Del Devanado Del Inductor Y Del Inducido:


En el generador mostrado en la figura el inductor está constituido por elrotor R, dotado de cuatro piezas magnéticas, las que para simplificar son imanes permanentes, cuya polaridad se indica, y el inducido o estator con bobinas de alambre arrolladas en las zapatas polares.
Las cuatro bobinas a-b, c-d, e-f y g-h, arrolladas sobre piezas de una aleación ferro-magnéticas (zapatas polares) se magnetizan bajo la acción de los imanes del inductor. Dado que el inductor estágirando, el campo magnético que actúa sobre las cuatro zapatas cambia de sentido cuando el rotor gira 90º (se cambia de polo n a polo s), y su intensidad pasa de un máximo, cuando están las piezas enfrentadas como en la figura, a un mínimo cuando los polos n y s están equidistantes de las piezas de hierro.
Son estas variaciones de sentido y de intensidad del campo magnético las que inducirán enlas cuatro bobinas una diferencia de potencial (voltaje) que cambia de valor y de polaridad siguiendo el ritmo del campo.
La frecuencia de la corriente alterna que aparece entre los terminales a-b se obtiene multiplicando el número de vueltas por segundo del inductor por el número de pares de polos del inducido (en nuestro caso 2), y el voltaje generado dependerá de la fuerza de los imanes(intensidad del campo), la cantidad de vueltas de alambre de las bobinas y de la velocidad de rotación.

3. Partes Componentes Del Alternador:
Un alternador consta de dos partes fundamentales, el inductor, 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. Otro componente de un generador de corriente alterna es el...