Generación y transmisión de energía eléctrica
Generador eléctrico trifasico y su forma de transmisión en redes de alta, media y baja tensión.
Erick C. Davalos Gonzalez
Universidad de Guadalajara
CUCEI
Guadalajara, Mexico.
Resumen —En la actualidad la mayoría de la energía es
generada a través de generadores trifásicos, las grandes centrales
generadoras de electricidad utilizan diferentes formas para
obtener la energía mecánica capaz de mover el rotor del
generador tales como turbinas de vapor, motores de combustión
o energía potencial, sin embargo, también existen las energías
limpias en las cuales se utiliza circuitería para corregir el voltaje
generado y así poder distribuirse en la red eléctrica.
Palabras clave—generador, trifásico, distribución, red,
eléctrica, conexiones, voltaje.
I. INTRODUCCIÓN
El principio de un generador eléctrico viene dado por la ley
de Faraday y la ley de Lenz, En conjuntos establecen que la
tensión inducida en un circuito cerrado es directamente
proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo
magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el
circuito como borde y en qué dirección viaja esta corriente.
ε=−Ndφ
dt
Esta formula nos dice que la f.e.m inducida es proporcional
al negativo del producto del número de vueltas en el inductor y
del cambio de flujo magnético a través del tiempo.
La cantidad de corriente inducida o fuerza electromotriz
dependerá de la cantidad de flujo magnético (también llamado
líneas) que la espira pueda cortar. Cuanto mayor sea el número,
mayor variación de flujo genera y por lo tanto mayor fuerza
electromotriz.
II. ALTERNADOR
El alternador es una máquina eléctrica que transforman la
energía mecánica en energía eléctrica. La mayoría son de
corriente alterna síncrona, que está relacionada con el número
de polos que tiene la máquina y la frecuencia de la fuerza
electromotriz.
Esta relación hace que el motor gire a la misma velocidad que
le impone el estátor a través del campo magnético. Esta
relación viene dada por la expresión:
n=60∗f
Np
Donde f es la frecuencia y Np el número de pares de polos.
Ilustración 1 Generador trifásico con 3 pares de polos
Como podemos observar en la anterior imagen la
construcción y principio de un generador es bastante similar al
motor de inducción de jaula de ardilla con la diferencia que en
este caso el componente inductor es un iman permanente o un
electroiman en el rotor el cual crea campos magneticos
alternantes y en cada par de polos se induce una f.e.m a lo que
corresponde una linea de voltaje.
Al ser maquinas síncronas que se conectan a la red
eléctrica, los alternadores han de trabajar a una frecuencia
determinada. En el caso de Europa se trabaja a 50 Hz, mientras
que en los Estados Unidos y gran parte de América se usan 60
Hz. En aplicaciones especiales como en el caso de la
aeronáutica, se utilizan frecuencias más elevadas, del orden de
los 400 Hz.
Las partes principales del alternador son:
1. Estator
Parte fija exterior de la máquina. Está formado por una
carcasa metálica que sirve de soporte. En su interior
encontramos el núcleo del inducido, con forma de corona y
ranuras longitudinales, donde se alojan los conductores del
enrollamiento inducido.
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