Generador monofásico
El generador monofásico (también conocido como alternador monofásico ) es un generador eléctrico de corriente alterna que produce un solo voltaje alterno continuo. Los generadores monofásicos se pueden utilizar para generar energía en sistemas de energía eléctrica monofásicos . Sin embargo, los generadores polifásicos generalmente se utilizan para entregar energía en un sistema de distribución trifásico y, en cambio, la corriente se convierte en monofásica cerca de las cargas monofásicas. Por lo tanto, los generadores monofásicos se encuentran en aplicaciones que se utilizan con mayor frecuencia cuando las cargas que se impulsan son relativamente ligeras [1] y no están conectadas a una distribución trifásica, por ejemplo, portátiles.motores-generadores . Los generadores monofásicos más grandes también se utilizan en aplicaciones especiales, como energía de tracción monofásica para sistemas de electrificación ferroviaria . [2]
El diseño de los generadores de armadura giratoria es tener la parte de la armadura en un rotor y la parte del campo magnético en el estator . Un diseño básico, llamado generador elemental , [3] consiste en tener una armadura de bucle rectangular para cortar las líneas de fuerza entre los polos norte y sur. Al cortar líneas de fuerza a través de la rotación, produce corriente eléctrica. La corriente sale de la unidad generadora a través de dos conjuntos de anillos deslizantes y escobillas , uno de los cuales se usa para cada extremo de la armadura. En este diseño de dos polos, a medida que la armadura gira una revolución, genera un ciclo de una sola fase .corriente alterna (CA). Para generar una salida de CA, la armadura se gira a una velocidad constante con el número de rotaciones por segundo para que coincida con la frecuencia deseada (en hercios ) de la salida de CA.
Hacia esta posición, la corriente se genera en la dirección opuesta, dando el voltaje máximo en el lado opuesto. El voltaje vuelve a disminuir a medida que completa la rotación completa. En una rotación, la salida de CA se produce con un ciclo completo como se representa en laonda sinusoidal
También se pueden agregar más polos al generador monofásico para permitir que una rotación produzca más de un ciclo de salida de CA. En un ejemplo a la izquierda, la parte del estator se reconfigura para tener 4 polos que están igualmente espaciados. Un polo norte es adyacente a los dos polos sur. También se cambia la forma de la armadura en la parte del rotor. Ya no es un rectángulo plano. El brazo está doblado 90 grados. Esto permite que un lado de la armadura interactúe con un polo norte mientras que el otro lado interactúa con un polo sur de manera similar a la configuración de dos polos. La corriente todavía sale a través de los dos conjuntos de anillos deslizantes y escobillas de la misma manera que en la configuración de dos polos. La diferencia es que se puede completar un ciclo de salida de CA después de una rotación de 180 grados de la armadura. En una rotación, la salida de CA será de dos ciclos. Esto aumenta la frecuencia de salida del generador. Se pueden agregar más polos para lograr una frecuencia más alta a la misma velocidad de rotación del generador, o la misma frecuencia de salida a la velocidad de rotación más baja del generador, según las aplicaciones.
