Generadores Eléctricos: Corriente Continua (Dinamos) y Alterna (Alternadores)

Los generadores se clasifican según el tipo de corriente eléctrica que producen: Dinamos para corriente continua (CC) y Alternadores para corriente alterna (CA). Aunque su composición física es similar, existen diferencias clave en su funcionamiento. En los dinamos, el campo magnético permanece estático (estator) mientras que el inducido es el componente móvil. En los alternadores, el inducido generalmente permanece estático y el campo magnético gira.

Generador de Corriente Continua (Dinamo)

Si colocamos una espira dentro de un campo magnético y la hacemos girar, esta cortará las líneas de fuerza del campo magnético creado entre los polos norte y sur. Si conectamos anillos en los extremos de la espira y sobre ellos apoyamos escobillas conectadas a un circuito externo a través de una resistencia, un instrumento de medida registrará el paso de corriente eléctrica generada por el movimiento de la espira. La forma de esta corriente será una onda sinusoidal, al igual que la fuerza electromotriz (fem) inducida.

Para obtener corriente continua en un dinamo, se sustituyen los anillos por dos semicilindros que giran junto con la espira. De esta manera, cuando cambia el sentido de la fem inducida en la espira, también cambian los semicilindros de la escobilla, resultando en una corriente eléctrica que siempre fluye en el mismo sentido.

Este sistema de contactos móviles que conmutan automáticamente los terminales de la bobina mientras gira se llama conmutador. Está formado por pistas de cobre llamadas delgas, donde se conectan los extremos de la bobina, y las escobillas que recogen la fem de la bobina para entregarla a los contactos externos o bornes del generador.

Conmutación

La conmutación es la inversión de la corriente en la bobina del inducido. Ocurre cuando la delga correspondiente del colector pasa por debajo de la escobilla en un instante dado. El tiempo de inversión de la corriente es muy corto, igual al tiempo que tarda el colector en avanzar una delga en el sentido de giro de la máquina con respecto a la escobilla.

Arrollamientos del Inducido

Los conductores se alojan en el inducido de la máquina, en ranuras realizadas sobre la superficie del cilindro. Estas ranuras son paralelas al eje de giro, asegurando una buena sujeción y protección contra choques. Al no sobresalir de la superficie del cilindro, se reduce el entrehierro y, como consecuencia, la reluctancia de la máquina es menor.

La reluctancia (R) es el cociente entre la fuerza magnetomotriz (N.I) y el flujo del campo magnético (Φ):

R = (N . I) / Φ

Las ranuras del inducido se recubren con un aislante antes de efectuar el arrollamiento de los conductores, como se muestra en la figura (Nota: La figura no puede ser incluida en este formato de texto, pero se debe incluir una imagen ilustrativa en el documento final).