3. Generadors elèctrics de Corrent Altern: L'Alternador

La majoria de generadors de corrent altern són màquines síncrones i trifàsiques.

Les màquines síncrones són les que giren a la velocitat de sincronisme, que està relacionada amb el nombre de pols que té la màquina i la freqüència de la FEM generada per l'equació: Ns=60f/p. Això vol dir que no tenen lliscament, i que per tant, la velocitat del rotor és directament proporcional a la freqüència del corrent produït, depenent aquesta proporció del nombre de pols de l'induït.

La majoria d’alternadors industrials són trifàsics. S'anomenen així ja que es crea un sistema trifàsic de corrents i una força magnetomotriu sinusoïdal al connectar el bobinat induït (bobina del estàtor) a una càrrega trifàsica. Això implica que el rotor té 3 bobinatges induïts independents col·locats a 120º l’un respecte de l’altre en el nucli. Això produeix 3 línies de corrent altern amb un desfassament de 120º.

Un alternador funciona de la següent manera:
1-Alimentem amb cc el rotor per a la producció d'un camp magnètic (bipolar, tetrapolar, hexapolar…). Normalment l’alimentació es fa utilitzant una petita part de la mateixa corrent alterna produïda per l’alternador i transformant-la en contínua.

2-El rotor gira alimentat per una màquina motriu.

3-El camp magnètic gira a la mateixa velocitat que el rotor perquè són solidaris.

4-El camp magnètic indueix tensions a l’estator amb una freqüència determinada per la fòrmula: f=(p·N)/60.


5-Li connectem una càrrega i el corrent circula per l’estator.

L’Inductor i l’Induït:

L’estator: És la part fixa i està format per una carcassa metàl·lica que serveix de suport als diferents components, i constitueix l’estructura de la màquina. Al seu interior s’hi fixa el nucli de l’induït, al contrari que en una dinamo, que està format per un paquet de xapes magnètiques en forma de corona i amb ranures longitudinals, on s’allotgen els conductors de l’enrotllament induït.

El rotor: És la part mòbil i està situat a l’interior de l’estator. Conté el sistema inductor i mitjançant els anells de fregament, es pot alimentar el sistema per a que produeixi un camp magnètic.

Les diferències més importants entre una dinamo i un alternador són les següents:

·La dinamo té l’inductor al estator i l’induït al rotor, en canvi,l’alternador té l’inductor en el rotor i l’induït en l’estator.

·La majoria d’aparells domèstics i industrials utilitzen corrent altern.

·La dinamo produeix CC i l’alternador CA.

Actualment la dinamo està passant a un segon plà respecte l’alternador per dos motius principals:

·L’alternador pot produïr voltatges més elevats amb més facilitat.

·L’eficiència en el transport de l’energia elèctrica és molt més alta quan el corrent és altern.

Aplicacions:

L’alternador s’utilitza majoria en tots els tipus de producció d’energia elèctrica, tant industrial com domèstica. Trobem alternadors en centrals hidràuliques, mareomotrius, tèrmiques, nuclears, geotèrmiques…, així com també en podem trobar en cotxes o trens amb motor tèrmic.

A continuació us mostrem un video introductor sobre l'alternador: