Generadores de Corriente Alterna (CA)
Un generador de corriente alterna convierte energía mecánica en energía eléctrica a través de la inducción electromagnética. Su principio de funcionamiento se basa en el movimiento relativo entre un campo magnético y un conductor.
Principios de Funcionamiento
- Inducción Electromagnética: Al girar un conductor en el campo magnético creado por un imán o electroimán, se genera un voltaje inducido en el conductor, produciendo una corriente alterna (CA).
- Frecuencia de la CA: La frecuencia de la corriente generada (medida en Hertz, Hz) depende de la velocidad de rotación del rotor y del número de pares de polos. La fórmula es:
donde:
- ( ƒ ) es la frecuencia de la CA,
- ( n ) es la velocidad del rotor (RPM),
- ( p ) es el número de polos.
Construcción de un Generador de CA
- Estator: Es la parte fija que contiene los devanados de cobre en los cuales se genera la corriente alterna por inducción. Generalmente está hecho de láminas de acero que reducen las pérdidas de energía.
- Rotor: Parte giratoria que contiene un campo magnético (puede ser un imán o un electroimán). La rotación del rotor en el estator genera la corriente inducida en el estator.
Conexiones de los Generadores de CA
- Conexión en Estrella (Y): Los terminales de los devanados se conectan a un punto común llamado neutro. Se utiliza para suministrar tanto voltaje monofásico como trifásico.
- Conexión en Delta (Δ): Los devanados se conectan en una configuración triangular, permitiendo una mayor corriente y, generalmente, mayor potencia.
Pruebas a los Generadores de CA
- Prueba de Resistencia del Devanado: Verifica la resistencia de los devanados del estator para asegurar que estén en buen estado.
- Prueba de Aislamiento: Verifica la resistencia del aislamiento entre el estator y la carcasa del generador, asegurando que no existan fugas de corriente peligrosas.
- Prueba de Carga: Comprueba el rendimiento del generador al aplicarle una carga resistiva o inductiva, evaluando su capacidad para mantener el voltaje y la frecuencia.
Plantas de Emergencia (de Combustión y Batería)
Las plantas de emergencia proveen electricidad en caso de fallas en el suministro de energía principal. Funcionan a través de motores de combustión o baterías.
Principio de Funcionamiento
- Motor de Combustión Interna: La planta de emergencia utiliza un motor de combustión interna (generalmente de gasolina o diésel). El motor gira un generador de CA, el cual convierte la energía mecánica en eléctrica.
- Ciclo de Combustión: La combustión del combustible genera calor, expandiendo los gases que impulsan el pistón o el rotor del motor, y este movimiento se transmite al generador.
- Control de Voltaje y Frecuencia: El sistema de control de la planta mantiene el voltaje y frecuencia constantes para evitar fluctuaciones y proteger el equipo conectado.
- Batería (para plantas de respaldo menores): Algunas plantas de emergencia pequeñas usan baterías de almacenamiento para generar corriente continua (CD), que se convierte en corriente alterna (CA) mediante inversores. Este sistema es más común en sistemas UPS (sistemas de energía ininterrumpida) y para cargas menores.
Pruebas y Mantenimiento de Plantas de Emergencia
- Prueba de Arranque: Verifica que el motor y generador puedan encender automáticamente cuando se detecta una interrupción de energía.
- Prueba de Carga: Realiza una prueba bajo carga para garantizar que el generador pueda suministrar potencia en caso de emergencia.
- Mantenimiento de la Batería: En plantas con baterías, se revisa la carga, voltaje, y estado de las baterías para asegurar su capacidad de respuesta.
Ambos sistemas desempeñan funciones críticas en la estabilidad de suministro eléctrico y respaldo en situaciones de emergencia, asegurando la continuidad operativa en sectores esenciales.
Formas de producir energía electrica:
- Por fricción o frotamiento.
- Por Reacción química.
- Presión o vibración.
- Por calor.
- Inducción magnética.
- Por luz.
