1. Un generador es una máquina eléctrica rotativa que transforma energía mecánica en energía eléctrica.
2. Pérdidas y eficiencia de las máquinas eléctricas rotativas
2.1. La potencia de salida de un generador eléctrico es la potencia eléctrica que entrega, es decir: la potencia útil. las pérdidas más significativas son:
2.1.1. Pérdidas mecánicas. Causadas por el rozamiento entre las piezas móviles y por la ventilación o refrigeración interior de los devanados.
2.1.1.1. Pérdidas eléctricas o pérdidas en el cobre. Se producen en el circuito eléctrico y en sus conexiones y son debidas al efecto Joule.
2.1.1.1.1. Pérdidas magnéticas o pérdidas en el hierro. Dependen de las variaciones que se producen en los campos magnéticos y de la frecuencia.
3. Los alternadores, también llamados generadores de corriente alterna, son máquinas que transforman la energía mecánica en energía eléctrica.
3.1. La estructura del alternador es la siguiente:
3.1.1. Estátor. Parte fija exterior de la máquina. Está formado por una carcasa metálica que sirve de soporte.
3.1.1.1. Rotor. Parte móvil que gira dentro del estátor. Contiene el sistema inductor y los anillos de rozamiento, mediante los cuales se alimenta el sistema inductor. En función de la velocidad de la máquina hay dos formas constructivas:
3.1.1.1.1. Rotor de polos salidos o rueda polar. Se utiliza en turbinas hidráulicas o motores térmicos para sistemas de baja velocidad.
4. Los alternadores están acoplados a una máquina motriz que les genera la energía mecánica en forma de rotación. Según la máquina motriz tenemos tres tipos:
4.1. Máquinas de vapor. Se acopla directamente al alternador. Generan una velocidad de giro baja y necesitan un volante de inercia para generar una rotación uniforme.
4.1.1. Motores de combustión interna. Se acoplan directamente y las características son similares al caso anterior.
4.1.1.1. Turbinas hidráulicas. La velocidad de funcionamiento tiene un rango muy amplio. Están diseñados para funcionar bien hasta el doble de su velocidad de régimen.
5. Efectos del funcionamiento de un alternador
5.1. Cuando un alternador funciona conectado a un circuito exterior se crean corrientes inducidas que nos generan los siguientes efectos:
5.1.1. Efecto de reacción en el inducido. El tipo de reacción que tendremos en el inducido dependerá de la carga conectada:
5.1.1.1. Resistiva. Tenemos un incremento en la caída de tensión interna y una disminución de la tensión en los bornes de salida.
5.1.1.1.1. Inductiva. Aparece una caída de tensión importante en los bornes de salida.