Maquina de corriente continua como generador

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Un generador de inducción o generador asíncrono es un tipo de generador eléctrico de corriente alterna (CA) que utiliza los principios de los motores de inducción para producir energía eléctrica. Los generadores de inducción funcionan girando mecánicamente sus rotores más rápido que la velocidad síncrona. Un motor de inducción de CA normal suele poder utilizarse como generador, sin necesidad de modificaciones internas. Como pueden recuperar energía con controles relativamente sencillos, los generadores de inducción son útiles en aplicaciones como minicentrales hidroeléctricas, turbinas eólicas o en la reducción de corrientes de gas de alta presión a una presión más baja.

Un generador de inducción toma la corriente de excitación reactiva de una fuente externa. Los generadores de inducción tienen un rotor de CA y no pueden arrancar utilizando la magnetización residual para arrancar un sistema de distribución desenergizado como hacen las máquinas síncronas. Los condensadores correctores del factor de potencia pueden añadirse externamente para neutralizar una cantidad constante de la corriente de excitación reactiva variable. Después de arrancar, un generador de inducción puede utilizar una batería de condensadores para producir corriente de excitación reactiva, pero la tensión y la frecuencia del sistema eléctrico aislado no se autorregulan y se desestabilizan con facilidad.

Estator

Un generador de corriente continua es una máquina eléctrica que convierte la energía mecánica en electricidad de corriente continua. Esta conversión de energía se basa en el principio de producción de emf inducida dinámicamente. Este artículo describe la construcción básica y el funcionamiento de un generador de corriente continua.

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Nota: Teóricamente, un generador de CC puede utilizarse como motor de CC sin ningún cambio constructivo y viceversa. Por lo tanto, un generador de corriente continua o un motor de corriente continua pueden denominarse, en sentido amplio, máquinas de corriente continua. Estos detalles constructivos básicos también son válidos tanto para el generador de CC como para el motor de CC. Por lo tanto, vamos a llamar a este punto como la construcción de una máquina de corriente continua en lugar de sólo “la construcción de un generador de corriente continua”.

La figura anterior muestra los detalles constructivos de una simple máquina de CC de 4 polos. Una máquina de CC consta de dos partes básicas: el estator y el rotor. A continuación se describen las partes constructivas básicas de una máquina de CC.

De acuerdo con las leyes de inducción electromagnética de Faraday, cada vez que un conductor se coloca en un campo magnético variable (O un conductor se mueve en un campo magnético), una emf (fuerza electromotriz) se induce en el conductor. La magnitud de la emf inducida puede calcularse a partir de la ecuación de la emf del generador de corriente continua. Si el conductor está provisto de un camino cerrado, la corriente inducida circulará dentro del camino. En un generador de CC, las bobinas de campo producen un campo electromagnético y los conductores del inducido giran dentro del campo. Así, se genera una emf inducida electromagnéticamente en los conductores de la armadura. La dirección de la corriente inducida viene dada por la regla de la mano derecha de Fleming.

Comentarios

Cuando un conductor corta un flujo magnético, se produce en él una F.E.M. inducida dinámicamente según la Ley de Faraday de Inducción Electromagnética. Esta F.E.M. hace que fluya una corriente si el circuito conductor está cerrado. Esto se consigue en un generador eléctrico por medio de un inducido que lleva conductores y que trabaja en conjunción con un campo magnético. La fuerza electromotriz es inducida por el movimiento relativo de los conductores de la armadura y el campo magnético.

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La máquina de CC básica es la de tipo conmutador, es decir, es una máquina de CA equipada con un conmutador que convierte la CA en CC. En este sentido, podemos decir que los segmentos del conmutador actúan como rectificadores mecánicos.

Generador de corriente continua

Una máquina giratoria configurable como generador de corriente continua pura para su uso en diversas aplicaciones, incluida la recarga de baterías en dispositivos portátiles que funcionan con pilas. El generador consta de un par de imanes permanentes montados en dos cubos giratorios de metal ferroso magnético. Los imanes están alineados de modo que tienen la misma polaridad uno frente al otro. Los cubos, incluidos los imanes, giran alrededor de una bobina toroidal estacionaria que crea un flujo magnético. El flujo de los dos imanes corta el conductor de la bobina toroidal en la misma dirección al girar los cubos, creando una emf (corriente) siempre en la misma dirección. Así, se crea una corriente continua, sin necesidad de conmutación o rectificación. Las funciones de entrada y salida del generador pueden invertirse para permitir que el generador funcione como un motor de corriente continua.

Un generador es una máquina eléctrica que convierte la energía mecánica en energía eléctrica, produciendo una corriente alterna o una corriente continua. Existen dos tipos de generadores de corriente continua en la tecnología actual. Un tipo de generador de CC es un generador de imán giratorio con un rectificador. El generador de imán giratorio se conoce generalmente como alternador, que genera corriente alterna y luego se rectifica en corriente continua. El otro tipo de generador de CC es un generador de bobina giratoria que produce corriente alterna y se utiliza con un conmutador para que la corriente sea unidireccional. En ambos tipos de generadores, la corriente inducida a través de la bobina es corriente alterna. El movimiento relativo de una bobina giratoria en un campo magnético constante o de una bobina estacionaria en un campo magnético giratorio producirá una fuerza electromotriz inducida, también conocida como emf o tensión, y una corriente asociada. Como, generalmente, la corriente producida es alterna, el rectificador o conmutador es necesario para cambiar la corriente alterna en corriente continua. Sin embargo, hay muchas aplicaciones en las que el diseño tradicional de estos generadores de corriente continua es demasiado grande e ineficiente. Una de estas aplicaciones es la recarga de baterías utilizadas en ordenadores portátiles, teléfonos móviles, automóviles, motocicletas u otros dispositivos, donde se requiere recargar una batería de manera eficiente.

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