Por: Juan Manuel Espinal Mosquera

Generador Eléctrico

Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos llamados polos, terminales o bornes transformando la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura denominada también estátor. Aunque la corriente generada es corriente alterna, puede ser rectificada para obtener una corriente continua

El principio de funcionamiento de los generadores está basado en la ley de Faraday que dice que para que se genere una corriente eléctrica debe haber un movimiento relativo entre un conductor o espira y un campo magnético. Entonces, cuando dentro de un campo magnético tenemos una espira por donde circula una corriente eléctrica aparecen un par de fuerzas que provocan que la espira gire alrededor de su eje. De esta misma manera, si dentro de un campo magnético introducimos una espira y la hacemos girar provocaremos la corriente inducida. Esta corriente inducida es la responsable de la fuerza electromotriz (F.E.M) y será variable en función de la posición de la espira y el campo magnético.  

La cantidad de corriente inducida o F.E.M. dependerá de la cantidad de flujo magnético (también llamado líneas) que la espira pueda cortar, cuanto mayor sea el número, mayor variación de flujo generará y por lo tanto mayor fuerza electromotriz. En la figura se observa los dos casos más extremos, cuando la espira está situada a 0º o 180º y no corta líneas, y cuando está a 90º y 270º y las corta todas.

Al hacer girar la espira dentro del imán conseguiremos una tensión que variará en función del tiempo. Esta tensión tendrá una forma alterna, puesto que de 180º a 360º los polos estarán invertidos y el valor de la tensión será negativo.

Componentes del Generador Eléctrico

La transformación de la  energía mecánica en energía eléctrica realiza por el generador, se consigue gracias a la interacción de los dos elementos principales que lo componen: la parte móvil llamada rotor, y la parte estática que se denomina estátor.

Detalle del rotor y estátor de un generado

Rotor: Eje que rota  dentro del estator impulsado por una turbina. Este rotor en su parte más externa tiene un electroimán alimentado por una corriente eléctrica pequeña.

Estator: Armadura metálica en reposo recubierta por alambres de cobre que forman un circuito.

Los generadores eléctricos se diferencian según el tipo de corriente que producen. Así, nos encontramos con dos grandes grupos de máquinas eléctricas rotativas: los alternadores y las dinamos.

El alternador es una máquina 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 de corriente alterna funciona cambiando constantemente la polaridad para que haya movimiento y genere energía

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 (Video: https://www.youtube.com/watch?v=kilqpajUO_Y)

Disposición de elementos en un alternador simple

Una dinamo  es un generador eléctrico destinado a la transformación de flujo magnético en electricidad mediante el fenómeno de la inducción electromagnética, generando una corriente continua. En la actualidad se utilizan muy poco, ya que la producción y transporte de energía eléctrica es en forma de corriente alterna.  El motor es la principal aplicación industrial de la dinamo, ya que tiene facilidad a la hora de regular su velocidad de giro en el rotor.(Video: https://www.youtube.com/watch?v=-nE4uZkUvuQ)

Señales de salida de un alternador, en corriente alterna, y de una dinamo en corriente continua