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Motor térmico de cilco Otto 

Generador eléctrico

Generador eléctrico

Un generador eléctrico es una máquina que transforma energía mecánica de rotación en energía eléctrica. En este sentido, funciona en el sentido inverso a cómo funciona un motor eléctrico.

Un generador eléctrico es todo aquel dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico (voltaje) entre dos puntos, llamados polos o bornes. Los generadores eléctricos son máquinas eléctricas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos en bobinas sobre un armazón de chapas. Si mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se genere una fuerza electromotriz, tal como descubrió el físico Michael Faraday.

También se le pude llamar máquina generatriz de fem (fuerza eléctrica motriz).

Los generadores de corriente eléctrica pueden ser de dos tipos:

  • Generador eléctrico de corriente continua. En el generador eléctrico de corriente continua, una bobina de cable que gira en un campo magnético produce una corriente que cambia de dirección con cada rotación de 180°.
  • Generador eléctrico de corriente alterna. Este último habitualmente se le llama alternador o generadores síncronos. Las máquinas síncronas están conectadas directamente a la red y deben estar correctamente sincronizadas durante el inicio.9​ Además, están excitadas con un control especial para mejorar la estabilidad del sistema de energía.

Todos los generadores necesitan una máquina motriz (motor) de algún tipo para producir la fuerza de rotación, por medio de la cual un conductor puede cortar las líneas de fuerza magnéticas y producir una fem (fuerza eléctrica motriz). La máquina más simple de los motores y generadores es el alternador.

¿Cómo funciona un generador eléctrico?

Todos los generadores eléctricos (excepto los generadores electrostáticos) funcionan según el principio de la inducción eléctrica, donde la corriente eléctrica se genera cuando el conductor se cruza con las fuerzas del campo magnético. En generadores más pequeños, el campo magnético es provisto por imanes permanentes. Por otro lado, las unidades más grandes tienen electroimanes más comunes, que a su vez requieren una fuente adicional de corriente de excitación.

Con los generadores de corriente alterna modernos, la corriente de excitación proporciona una fuente externa separada (generador o rectificador de corriente contínua), y en el caso de los generadores de corriente continua, el circuito de excitación también puede conectarse al devanado inductor (es decir, el devanado inductor de voltaje).

Debido a que la corriente de excitación es mucho menor que la corriente en el inductor, el circuito de excitación generalmente está montado en el rotor del generador, ya que los anillos colectores no son adecuados para conducir una corriente grande. Por el contrario, en el caso de un generador de corriente contínua, donde el conmutador montado en el rotor proporciona la conversión de corriente alterna a corriente continua, la bobina de excitación se monta en el estator y el inductor en el rotor.

En general, el funcionamiento de los generadores es exactamente lo opuesto al de los motores eléctricos .

Tipos de generadores eléctricos

Existen diferentes formas de clasificar los generadores eléctricos dependiendo del criterio que se siga. Una de las formas de clasificar los diferentes tipos de generador es hacerlo dependiendo de donde aparece la energía primaria.

  • Generadores eléctricos químicos. Tales como las pilas y baterías, ya que convierten en electricidad la energía de ciertas reacciones químicas. Un generador electroquímico es un tipo de generador eléctrico que convierte directamente la energía química almacenada en sustancias químicas en una corriente eléctrica, mediante una reacción química,​ sin pasar por otros tipos de energía como energía térmica, mecánica o magnética.
  • Generadores eléctricos mecánicos. Los aerogeneradores y las centrales hidroeléctricas, incluyen alternadores, antiguamente dinamos que transforman la energía mecánica en energía eléctrica. Se basan en el fenómeno de la inducción electromagnética.
  • Generadores eléctricos fotovoltaicos. Este tipo de generadores eléctricos son los que se utilizan en la energía solar fotovoltaica para generar electricidad. Gracias al efecto fotovoltaico, las placas fotovoltaicas generan electricidad a partir de la radiación solar.

    Historia de los generadores eléctricos

    Primeramente sólo había sistemas de baterías para abastecer el consumo de electricidad, hasta que en 1831 el físico Michael Faraday, publicó sus trabajos sobre la inducción electromagnética, posteriormente los terminó el físico Franz Ernst Neumann en el 1841, esto concluyó en la fabricación de las dinamos, que suministran corriente continua. Pero la corriente continua no podía ser distribuida a grandes distancias, y con la invención del alternador, y el transformador, esto fue posible.

    Estas primeras máquinas eléctricas eran movidas por máquinas de vapor, y posteriormente se utilizaron motores de combustión interna, turbinas hidráulicas y aerogeneradores.

    También es de destacar, el impulso que están teniendo hoy en día, los dispositivos fotovoltaicos formados por semiconductores.

    El primer uso a escala industrial de alternadores El alternador Alliance, desarrollado por Floris Nollet (Bruselas) en 1849, fue el primer generador utilizado en la industria. El uso previsto de las máquinas era desmontar el agua electroquímicamente para obtener gas luminoso para la iluminación. De hecho, la mayoría de las máquinas sin conmutadores en faros ingleses y franceses se utilizaron para operar lámparas de arco . Los últimos solo quedaron fuera de servicio a principios del siglo XX.

    Autor:

    Fecha publicación: 17 de noviembre de 2016
    Última revisión: 26 de febrero de 2020