Clasificación del alternador
Definición del alternador
Un alternador es un generador que convierte energía mecánica en energía eléctrica en forma de corriente alterna. La mayoría de los alternadores utilizan un campo giratorio con una armadura fija, y ocasionalmente se utiliza un alternador lineal o una armadura giratoria con un campo fijo. Generalmente, cualquier generador eléctrico de CA puede considerarse un alternador, pero normalmente se refiere a las pequeñas máquinas rotativas que impulsan los automóviles y otros motores de combustión interna.
Clasificación del alternador
Podemos clasificar los tipos de alternador por excitación, número de fases, parte giratoria y método de refrigeración.
Por excitación
1. Generador de CC de conexión directa
Este método de excitación consiste en un generador de corriente continua (CC) más pequeño, montado en el mismo cigüeñal que el alternador. Un generador de CC produce una pequeña cantidad de electricidad, suficiente para excitar las bobinas de campo de un generador de CA conectado y generar electricidad. Una variante de este sistema es un alternador que utiliza la corriente continua de la batería para la excitación inicial al arrancar, tras lo cual el alternador se autoexcita.
2. Alternador sin escobillas
Un alternador sin escobillas consta de dos alternadores montados uno tras otro en un eje. Antes de 1966, los alternadores utilizaban escobillas con un campo magnético giratorio. Los avances en la tecnología de semiconductores hicieron posible los alternadores sin escobillas. Los alternadores sin escobillas más pequeños pueden parecer una sola unidad, pero las dos partes son fácilmente identificables en la versión más grande. La mayor de las dos secciones es el alternador principal y la menor es el excitador. Un excitador tiene una bobina de campo fija y una armadura giratoria (bobina de potencia). El alternador principal utiliza la configuración opuesta con un campo giratorio y una armadura fija. Un rectificador de puente, conocido como conjunto rectificador giratorio, está montado en el rotor. No se utilizan escobillas ni anillos colectores, lo que reduce el número de piezas de desgaste. El alternador principal tiene un campo giratorio y una armadura fija (bobinado generador).
Por número de fases
Otra forma de clasificar los alternadores es según el número de fases de su tensión de salida. La salida puede ser monofásica o multifásica. Los alternadores trifásicos son los más comunes, pero los polifásicos pueden ser bifásicos, hexafásicos o más.
Girando la pieza
La parte giratoria de un alternador puede ser una armadura o un campo magnético. Una armadura de tipo armadura giratoria se enrolla alrededor de un rotor, donde los devanados se mueven mediante un campo magnético fijo. El tipo de armadura giratoria no se usa comúnmente. Los tipos de campo giratorio tienen un campo magnético en el rotor, que gira mediante un devanado de armadura estacionario. La ventaja de esto es que el circuito del rotor transporta mucha menos potencia que el circuito de la armadura, lo que hace que la conexión de anillo colector sea más pequeña y económica.
Por método de enfriamiento
Muchos alternadores se refrigeran con aire ambiente, impulsado a través de la carcasa por un ventilador adicional en el mismo eje que impulsa el alternador. En vehículos como autobuses, donde las exigencias del sistema de control eléctrico son altas, pueden requerirse alternadores de gran tamaño para la refrigeración del aceite. La refrigeración por agua también se utiliza en aplicaciones marinas. Los vehículos de alto coste pueden utilizar alternadores refrigerados por agua para las altas exigencias del sistema eléctrico.