Los generadores de CA son máquinas electromecánicas que utilizan el giro de un rotor en un campo magnético para generar electricidad de corriente alterna. Utiliza la salida de un generador de CA cuando enciende una luz o enciende su automóvil. Los generadores de CA de la compañía eléctrica que impulsan su casa se encuentran en el extremo más grande del rango de tamaño. El alternador en su vehículo está en el extremo pequeño.
Historia
En 1831, Michael Faraday descubrió que al girar un bucle de cable de cobre entre los polos de un imán permanente, podía producir una corriente eléctrica alterna (Referencias 1). El descubrimiento de la inducción electromagnética de Faraday llevó a los desarrollos y mejoras de los generadores de CA actuales.
Operación
Los generadores de CA generan electricidad mediante la rotación de una armadura en un campo electromagnético. El campo magnético es producido por imanes permanentes o un circuito de corriente continua en los devanados del estator. El voltaje, el flujo de corriente y la frecuencia de la corriente están controlados por la fuerza del campo magnético, los devanados en el rotor, los polos en el estator y la velocidad de rotación del eje (Referencias 2). Por ejemplo, un pequeño generador de reserva podría producir 30 amperios a 120 voltios de CA y 60 ciclos por segundo (hercios). Sixty Hertz es la frecuencia estándar en los Estados Unidos. Los viajeros a Europa encuentran otras frecuencias.
Potencia mecánica
El alternador en su coche es accionado por el motor. La energía para su casa se genera en la mayoría de los casos con turbinas de vapor, agua o gas. El vapor se produce por la quema de carbón, petróleo o gas natural, o por el calor generado por la descomposición radiactiva en el caso de la energía nuclear. La energía hidroeléctrica es generada por la energía del agua contenida en una presa. Las turbinas de gas utilizan los productos de la combustión de gas natural o aceite directamente para hacer girar una turbina. La energía del viento se utiliza para alimentar a los generadores al igual que los motores de combustión interna. Estos motores utilizan gasolina, combustible diesel, propano o gas natural como combustible. Algunos generadores de CA incluso son accionados por motores eléctricos de corriente continua (DC) en una forma de conjunto motor-generador (Referencias 3).
Pequeñas aplicaciones
Los generadores de CA de tamaños de 3 a 2.000 kilovatios y alimentados por motores que funcionan con combustibles de hidrocarburos se usan para generadores portátiles para proyectos de construcción, como unidades de reserva para proteger los edificios de cortes de energía, como la única fuente de energía en ubicaciones remotas y para limitar la energía. uso en sistemas de utilidad que cobran extra por el uso por encima de una cantidad determinada (Referencias 4).
Aplicaciones grandes
Los generadores de CA más grandes se utilizan para los mismos fines que los más pequeños, pero también tienen otras aplicaciones como la extracción de petróleo y gas, maquinaria de minería, transporte ferroviario y marítimo. A menudo, estos generadores están empaquetados con un motor o turbina que se utiliza como motor-generador. Estas aplicaciones requieren de 200 kilovatios a 18 megavatios. Pueden suministrar una proporción significativa de la energía eléctrica de un edificio cuando se usa para reemplazar gran parte de la energía de la red pública en una computadora o instalación de telecomunicaciones (Referencias 5).
