¿Qué es un Generador?
Un generador es un dispositivo que convierte la energía mecánica en energía eléctrica.
Existen generadores para fuentes de alimentación de CA y CC, y el término generador se refiere generalmente a generadores para fuentes de alimentación de CA. Las fuentes de corriente alterna se utilizan como fuentes de energía comercial en todo el mundo.
Los generadores tienen uno o más ejes giratorios y pueden convertir la energía eléctrica en energía eléctrica cuando se aplica energía mecánica externamente a los ejes giratorios. Cuanto mayor sea la energía eléctrica consumida, mayor será la energía requerida por el eje giratorio y más difícil le resultará girar. Con poco o ningún consumo de energía, el eje puede girar libremente.
Usos de los Generadores
Los generadores se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde el uso industrial hasta el doméstico.
La electricidad que se transmite de la compañía eléctrica al hogar procede de los generadores síncronos de la compañía eléctrica. Las compañías eléctricas suelen utilizar generadores síncronos que pueden alimentarse de cualquier fuente, incluida la energía térmica, nuclear e hidráulica.
En los últimos años, los generadores de inducción con estructuras sencillas se han utilizado mucho en los generadores eólicos, que están llamando la atención como fuente de energía renovable. Los generadores diésel y otros generadores también se utilizan como fuentes de energía de emergencia para uso doméstico, y los generadores se utilizan en casi todas partes donde se necesita corriente alterna.
Principio de los Generadores
Los generadores pueden dividirse en dos tipos principales en función de su principio: generadores síncronos y generadores de inducción. Los generadores de inducción son de construcción más sencilla, pero siempre requieren al menos un generador síncrono en el sistema de alimentación.
1. Generador Síncrono
Un generador síncrono puede generar electricidad generando un campo magnético en el rotor mientras tiene un dispositivo de excitación, como un imán permanente o un tipo de corriente continua, y cambiando la relación posicional entre el campo magnético y los devanados a lo largo del tiempo. El número de polos y la velocidad de rotación determinan la tensión de alimentación y la frecuencia. Cuanto mayor es la velocidad de rotación, mayor es la frecuencia de potencia y mayor la tensión de generación. Los generadores síncronos se utilizan principalmente como fuentes de alimentación de red, por ejemplo, para generadores de energía térmica y nuclear en empresas eléctricas.
2. Generadores de Inducción
Principio de generación de electricidad por acción de inducción electromagnética, sin dispositivo de excitación. Funciona como un motor eléctrico cuando está conectado a la red eléctrica sin un dispositivo que convierta la energía mecánica. Cuando se conecta a una turbina o aerogenerador y gira a velocidad sincrónica o superior, se convierte en un generador. Se utiliza principalmente como fuente de energía auxiliar para generadores eólicos e hidroeléctricos y puede utilizarse para regular la frecuencia aumentando la velocidad de rotación.
Tipos de Generadores
Se pueden dividir en cuatro tipos según el combustible utilizado.
1. Generadores de Petróleo Ligero
Generan electricidad conectándose a un motor diesel. Se aspira aire, se comprime, se calienta a alta temperatura y se inyecta combustible para una combustión explosiva.
2. Generadores de Gasolina
Pequeños, portátiles y fáciles de transportar, con una gran distribución y variedad de modelos.
3. Generadores de Gas
Existen dos tipos, uno para gas de cassette y otro para gas LP.
4. Generadores Inverter
Clasificados como equipados con inversor o con convertidor ciclónico.
¿Cómo Elegir un Generador?
Los distintos tipos de generadores tienen diferentes ventajas e inconvenientes y deben seleccionarse en función de la aplicación.
1. Generadores de Aceite Ligero
La potencia es potente, constante y no se ve afectada por el ambiente. El ruido y las vibraciones son altos durante el funcionamiento y hay mucho humo negro en el escape. No son adecuados para uso doméstico debido a su elevado costo, pero los gastos de funcionamiento son bajos porque el gasóleo es barato, y su peso dificulta su transporte.
2. Generadores de Gasolina
Poco ruido y vibraciones de funcionamiento, y relativamente baratos.
3. Generadores de Gas
Los generadores de gas para gas de cassette son pequeños y fáciles de transportar, mientras que los de gas LP se suelen utilizar con fines comerciales.
4. Generadores Inverter
En comparación con los convertidores ciclónicos, los inversores pueden convertir la electricidad en electricidad estable y de buena calidad. Sólo los equipados con inversor pueden utilizarse para maquinaria de precisión, como radios y ordenadores. Los generadores no equipados con inversor son los que menos electricidad pierden, y los equipados con inversor son los más comunes.
Estructura de los Generadores
Los generadores pueden dividirse en tres tipos según su mecanismo de generación de energía: generadores de corriente continua, alternadores y alternadores trifásicos.
1. Generadores de Corriente Continua
Al girar una bobina instalada entre imanes, ésta se carga y la corriente que circula se convierte en corriente continua. Se utilizan para las catástrofes compactas.
2. Generadores de Corriente Alterna
La bobina está fija y los imanes giran. Pueden utilizarse para aparatos sin pasar por un inversor y para generadores compactos.
3. Generadores de Corriente Alterna Trifásica
Se instalan tres bobinas separadas 120° y un solo rotor puede tomar energía de tres sistemas diferentes. Se utilizan en centrales eléctricas y otras aplicaciones donde se requieren altas tensiones y grandes corrientes.