Generador eléctrico: cómo funciona y partes principales

En 2050, más del 60% del consumo energético se basará en la electricidad. Para hacer realidad esta previsión y caminar hacia un modelo más sostenible, saber cómo funciona un generador eléctrico será clave. Este mecanismo, capaz de transformar los impulsos mecánicos en una fuente de energía que ofrece luz, calor y movimiento, será esencial en nuestro futuro.

Hoy vamos a explicar los entresijos que permiten que produzca electricidad, pero recuerda que puedes formarte exhaustivamente sobre el tema con el Curso Técnico de Eficiencia Energética y Energías Renovables de CEAC. ¡Vamos!

¿Cómo funciona un generador eléctrico?

Un generador eléctrico es una de las máquinas más demandadas en el mercado por su capacidad para convertir la energía mecánica en energía eléctrica. Pero, ¿cómo logra cumplir esta labor?

La clave de su funcionamiento se encuentra en lo que conocemos como Ley de Faraday, que establece que, para que se genere una corriente eléctrica en un conductor eléctrico, debe haber un movimiento relativo entre este conductor y un campo. En este caso, los conductores están dispuestos sobre una armadura, sobre los que debe influir un campo magnético.

El movimiento mecánico es lo que desencadena la reacción entre ambos y, en definitiva, lo que explica cómo funciona un generador eléctrico. Cuando la fuerza mecánica se acciona, provoca una fricción entre el conductor y el campo, haciendo que el primero corte las líneas de fuerza del segundo.

La Ley de Faraday y la fuerza electromotriz explican cómo funciona un generador eléctrico

A nivel técnico, el resultado es la fuerza electromotriz (FEM) del generador, la energía que comunica la unidad de carga que circula por él. Dicho de forma simple: un movimiento de electrones que, finalmente, provocará la corriente eléctrica.

Partes que permiten el funcionamiento del generador

Ahora que ya hemos visto algunos de los conceptos de electricidad que debes conocer, es el momento de estudiar más en detalle cómo funciona un generador eléctrico desde la perspectiva mecánica. Se trata de un dispositivo con multitud de componentes, pero estos son los principales responsables de que surja la energía eléctrica:

• Estator: un estator es una parte fija de una máquina rotativa, la cual alberga una parte móvil (rotor). En los motores eléctricos, el estator está compuesto por un imán natural (en pequeños motores de corriente continua) o por una o varias bobinas montadas sobre un núcleo metálico que generan un campo magnético.
• Armadura o inducido: este componente está formado por un cilindro hueco de chapas apiladas de hierro al silicio con las ranuras en la parte interior, donde se alojan las bobinas. En ellas se induce la fuerza electromotriz cuando gira el inductor. Las bobinas se conectan a unos bornes, que están en el exterior de la carcasa de la máquina, con el fin de conectarlas al circuito exterior al que entregan la corriente. En los dispositivos eléctricos, el inducido es la parte de la máquina rotativa donde se produce la transformación de energía mecánica en eléctrica.
• Colector (anillos rozantes): el rotor está constituido por tres devanados de hilo de cobre conectados en un punto común. Los extremos pueden estar unidos a tres anillos que giran con el eje (anillos rozantes). Haciendo contacto con estos tres anillos se encuentran unas escobillas, que permiten conectar a los devanados unas resistencias con las que se regula la velocidad de giro del motor.
• Escobillas: las escobillas están fabricadas con carbón prensado y calentado a una temperatura de 1200 °C. Se apoyan contra el colector gracias a la acción de unos resortes, que se incluyen para hacer que la escobilla esté rozando continuamente contra el mismo.

Tipos de generadores eléctricos

Existen muchas clasificaciones de generadores eléctricos en función de sus características y prestaciones. Sin embargo, generalmente se dividen de acuerdo con el tipo de corriente que producen:

• Alternadores: son los generadores eléctricos que originan electricidad en corriente alterna. En estos casos, el elemento inductor es el rotor y el inducido el estator. Este tipo de generadores se emplean en las centrales eléctricas.
• Dinamos: generan electricidad en corriente continua y su componente inductor es el estator y el inducido el rotor. Por ejemplo, las luces de las bicicletas que operan gracias a la fuerza del pedaleo, son dinamos.

Otras clasificaciones: generador monofásico y trifásico

• Generador eléctrico monofásico: es un generador sinusoidal de transformación de energía mecánica a eléctrica formado por dos terminales y una única corriente alterna que aporta una línea de 230 voltios.
• Generador eléctrico trifásico: está conformado por tres corrientes alternas monofásicas conectadas en triángulo o en estrella. Una de las grandes ventajas de los generadores trifásicos es que obtienen un rendimiento más elevado de los receptores, especialmente en motores.

Energías renovables: ¿cómo funciona su generador eléctrico?

Las fuerzas naturales como el Sol o el viento determinan cómo funciona un generador eléctrico en el contexto de la energía verde. A continuación, te explicamos algunas de las más usadas, aunque puedes profundizar más en el artículo sobre cómo se genera la electricidad que hemos realizado.

• Solar: el generador eléctrico solar transforma los rayos del Sol en energía eléctrica, normalmente esta energía se almacena en baterías a la espera de ser utilizada.
• Eólica: el generador eléctrico eólico funciona con la fuerza que el viento. Usan los denominados “molinos de viento”. Este movimiento de rotación es transmitido al eje del generador eléctrico (alternador), el cual transforma la energía mecánica de rotación en energía eléctrica.
• Geotérmica: las centrales geotérmicas funcionan a través del calentamiento de un líquido (agua normalmente) que alcanza una gran temperatura. Se destina a producir vapor con el que se da impulso a la turbina, que a su vez mueve un alternador, generando electricidad.

Beneficios de un generador eléctrico

La incorporación de un generador eléctrico en cualquier sistema energético no solo es una elección sabia, sino una jugada maestra para asegurar una fuente continua de energía. Estos dispositivos, dotados de tecnología avanzada, ofrecen una serie de beneficios que van más allá de la simple generación de electricidad.

¡Veamos los principales en el siguiente listado!

• Provee de suministro de respaldo. Los generadores eléctricos actúan como garantía de la continuidad energética, ya que están diseñados para entrar en acción de manera automática en caso de cortes inesperados. De esta manera, se garantiza que las operaciones de las empresas no se vean afectadas y que los sistemas críticos continúen funcionando sin interrupciones.
• Asegura la continuidad. La fiabilidad es una de las principales bazas de los generadores eléctricos. Cuentan con una capacidad para mantenerse operativos durante largos periodos, por lo que garantizan un suministro ininterrumpido, esencial para industrias o negocios donde la pérdida de energía puede traducirse en grandes costes y contratiempos.
• Tiene una mayor independencia energética. Gracias a cómo funciona un generador eléctrico, esta herramienta aporta una mayor autonomía y control sobre el suministro energético. Esto es muy valioso en regiones propensas a cortes de energía frecuentes o para empresas que buscan reducir su dependencia de la red eléctrica convencional.
• Es ideal para uso en exteriores. Gracias al diseño robusto y portátil de los generadores eléctricos, son la elección perfecta para actividades al aire libre o proyectos de construcción.
• Permite ahorrar costes. Utilizar generadores eléctricos en las horas de más coste eléctrico puede ser una estrategia ideal para optimizar los recursos, al permitir la generación de energía en momentos estratégicos. Además, se evitan costosos periodos de inactividad y gastos asociados a interrupciones eléctricas.
• Son compatibles con energías renovables. Los generadores eléctricos facilitan la integración con fuentes de energía renovable, lo que permite que la transición hacia un sistema más sostenible sea más sencillo y asequible.

¡Especialízate en energías renovales!

Según la publicación sobre el papel de España en la lucha contra la crisis climática redactado por la organización ecologista Greenpeace, una de cada 3 personas de nuestro país puede llegar a producir su propia energía eléctrica en 2050. Para eso, tendrán que conocer a fondo cómo funciona un generador eléctrico y contar con especialistas para realizar las instalaciones pertinentes.

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