INTRODUCCIÓN
Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de
mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos
de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Los
generadores eléctricos son máquinas
destinadas a transformar 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
estator). Si mecánicamente se produce un movimiento
relativo entre los conductores y el campo, se generara una
fuerza
electromotriz (F.E.M.).
En la actualidad, la generación de C.C. se realiza
mediante pilas y
acumuladores o se obtiene de la conversión de C.A. a C.C.
mediante los puentes rectificadores. El uso de la dinamo para la
producción de energía en forma de C.
C. se estuvo utilizando hasta la llegada de los alternadores, que
con el tiempo la han
dejado totalmente desplazada. Hoy en día únicamente
se utilizan las dinamos para aplicaciones específicas,
como por ejemplo, para medir las velocidades de rotación
de un eje (tacodinamos), ya que la tensión que presentan
en los bornes de salida es proporcional a la velocidad de
la misma.
Se puede decir que una dinamo es una máquina
eléctrica rotativa que produce energía
eléctrica en forma de corriente continua aprovechando
el fenómeno de inducción electromagnética. Esta
máquina consta fundamentalmente de un electroimán
encargado de crear un campo magnético fijo conocido por el
nombre de inductor, y un cilindro donde se enrollan bobinas de
cobre, que se
hacen girar a una cierta velocidad cortando el flujo inductor,
que se conoce como inducido.
GENERADOR DE
CORRIENTE CONTINUA (O DINAMOS)
1 Producción de corriente alterna
en una espira que gira en el seno de un campo
magnético
FIGURA 1.1. Alternador Elemental
Cuando hacemos girar una espira rectangular una vuelta
completa entre las masas polares de un electroimán
inductor (véase Figura 1.1), los conductores a y b del
inducido cortan en su movimiento el campo magnético fijo y
en ellos se induce una f.e.m. inducida cuyo valor y
sentido varía en cada instante con la posición.
Cada uno de los terminales de la espira se conecta a un anillo
metálico conductor, donde dos escobillas de grafito
recogen la corriente inducida y la suministran al circuito
exterior.
Para determinar el sentido de la corriente inducida, en cada
posición de los conductores, de la espira se aplica la
regla de los tres dedos de la mano derecha, pudiéndose
comprobar cómo se obtiene a la salida una tensión
alterna senoidal.
2. Rectificación de la corriente
mediante el colector de delgas
Dado que lo que deseamos es obtener corriente continua en la
salida del generador, necesitamos incorporar un dispositivo que
convierta la C.A. generada en C.C. Esto se consigue mediante el
colector de delgas.
Si, tal como se muestra en la
Figura 1.2, conectamos los dos extremos de la espira, no ya en
los dos anillos colectores, sino en dos semianillos conductores
aislados uno del otro, sobre los que ponemos en contacto dos
escobillas que recojan la corriente, conseguiremos obtener a la
salida C.C.
Cuando la espira gira, la corriente inducida cambia de sentido
en una determinada posición. Si observamos atentamente en
la Figura 1.3 las dos posiciones de la espira, ésta es
solidaria a los dos semianillos 1 y 2 que giran con ella. Sin
embargo, las escobillas A y B son fijas.
Figura 1.3. El sentido de la corriente
permanece constante en la salida de la espira gracias al colector
de delgas.
En la posición de la Figura 13. a, la corriente
inducida en los conductores a y b posee el sentido que se indica
con las flechas. El semianillo 1 está en contacto con la
escobilla A, y el semianillo 2 con la escobilla B.
Al girar la espira hasta la posición de la Figura 1.3
b, la corriente inducida en los conductores a y b ha cambiado de
sentido, tal como se indica con las flechas, pero como el
semianillo 1 está ahora en contacto con la escobilla B y
el semianillo 2 queda en contacto con la escobilla A, el sentido
de la corriente no cambia en los conductores A y B que
suministran energía a la carga.
En resumen, la corriente que fluye por la espira es alterna,
pero el colector formado por los semianillos aislados consiguen
rectificar la corriente y convertirla en continua.
Con una sola espira y dos anillos colectores conseguimos una
corriente continua similar a la obtenida en un puente
rectificador de onda completa, tal como se muestra en la Figura
1.4.
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