Definición de alternador

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1 F. R. Quntla, R. C. Rdondo (Unvrsdad d Salamanca). M. M. Rdondo (Endsa). Rsumn En st artículo s comnta la dfncón d 'altrnador' d la últma dcón dl Dcconaro d la Ral Acadma Española, y la qu la sustturá n la próxma dcón, la vgésma trcra. S compara con la qu ofrcn otros dcconaros, qu tambén s comntan. S analzan las funcons d los altrnadors para tratar d ncontrar las propdads qu los caractrzan, y como conscunca d s análss, s propon una posbl dfncón. Abstract Ths papr maks commnts on th dfnton of 'altrnator' ncludd n th last dton of th Dcconaro d la Ral Acadma Española, and ts substtut for th nxt dton, th twnty-thrd. Ths dfnton s compard aganst th ons othr dctonars provd, whch ar also dscussd. Th charactrzng proprts of th altrnators ar obtand by analyzng th altrnator's functons and opratons, and through thm a possbl dfnton s proposd. Introduccón La dfncón qu la vgésma sgunda dcón dl Dcconaro d la Ral Acadma Española da d 'altrnador' s "Máquna léctrca gnradora d corrnt altrna"[1]. S la consulta s hac por ntrnt, al lado d la rspusta aparc un rctángulo n rojo con l avso "Artículo nmndado". S s pncha n s rctángulo, aparc la dfncón qu sustturá a la antror n la sgunt dcón, la vgésma trcra: "Máquna rotatora qu transforma la nrgía mcánca n corrnt léctrca altrna". Dsd lugo qu la prmra dfncón pud sr mjorada, pro crmos qu sa mjora no la proporcona la dfncón qu s propon para la dcón sgunt. En raldad, a nustro juco, la nuva dfncón s nadcuada, pus transmt la da quvocada d quvalnca ntr dos magntuds qu no son quvalnts: la nrgía y la corrnt léctrca. Es corrcto dcr qu la nrgía potncal s transforma n nrgía cnétca, porqu la msma cantdad qu dsaparc d una forma d nrgía aparc n la otra forma. Es corrcto dcr qu la nrgía mcánca s transforma n nrgía léctrca. En gnral, s corrcto dcr qu una nrgía s transforma n otra u otras nrgías, o n calor, o n trabajo; pro no s pud stablcr nnguna quvalnca ntr nrgía mcánca y corrnt léctrca, no son magntuds qu pudan transformars una n otra, no son magntuds qu pudan comparars; por so s mdn n undads dstntas, la nrgía s md n julos y la ntnsdad d corrnt léctrca n ampros. 1

2 Un objtvo dl Dcconaro En la prsntacón d la vgésma prmra dcón dl Dcconaro d la Ral Acadma Española[2] s dc qu l Dcconaro "...prtnd... rgstrar y dfnr adcuadamnt los térmnos cuyo mplo rbasa los límts d la spcaldad..." Por una part, l advrbo 'adcuadamnt', qu utlza la cta, manfsta prudnca rspcto al grado d xacttud d las dfncons d térmnos qu ncluy l Dcconaro, y qu procdn d ámbtos spcalzados; pro, por otra part, xprsa tambén la voluntad d lograr l mayor grado d xacttud posbl. S trataría d buscar dfncons ntndbls, ncluso a costa d no sr sufcntmnt prcsas n algunos casos. Pro la tndnca haca la prcsón db mantnrs, al mnos para mpdr la nclusón n l Dcconaro d dfncons qu pudan nducr a rror, más s s posbl ncontrar otras dfncons comprnsbls qu transmtan sgnfcado corrcto. D las dos dfncons d altrnador ctadas, la prmra pud sr acptabl. No así la sgunda, la qu prtnd susttur a la prmra, qu, sgún lo dcho arrba, transmt nformacón totalmnt ncorrcta. Dfncons d otros dcconaros Funt Dfncón [3] [4] [5] Dfncons d altrnador 1 Tpo d gnrador d corrnt altrna acconado a una vlocdad constant qu corrspond a la frcunca propa d sumnstro léctrco rqurdo d la máquna. 2 Gnrador lctromagnétco para la obtncón d furzas lctromotrcs altrnas y sumnstro d corrnts altrnas a un crcuto xtrno. Un dspostvo mcánco, léctrco o lctromcánco qu sumnstra corrnt altrna. Máquna léctrca rotatva qu transforma nrgía mcánca n nrgía léctrca d corrnt altrna. [6] Gnrador dstnado a producr corrnts altrnas. [7] An altrnatng-currnt gnrator. [8] An lctrc gnrator for producng altrnatng currnt. Tabla I.- Dfncons d 'altrnador'. (Los númros ntr corchts d la zqurda son las rfrncas d qu procdn). En la tabla 1 s mustran las dfncons qu dan varos dcconaros, algunos spcalzados, d altrnador. La más acptabl s, sn duda, la d 'Gran Espasa Unvrsal: Encclopda'[5], qu lo dfn como "Máquna léctrca rotatva qu transforma nrgía mcánca n nrgía léctrca d corrnt altrna". El dcconaro d IEEE (Insttut of Elctrcal and Elctroncs Engnrs)[7], s lmta a ctar lo qu pud consdrars un snónmo: "An altrnatng-currnt gnrator". Todas stas dfncons concdn n rsaltar como caractrístca sncal qu l altrnador produc corrnt altrna. Aunqu puda parcr sorprndnt, sta s, 2

3 prcsamnt, una causa d la falta d corrccón d stas dfncons, pus, como vrmos, no s la forma d la onda d la ntnsdad qu crcula por un altrnador lo qu pud caractrzarlo, ya qu, n contra d lo qu sas dfncons transmtn, no hay límt para las formas d la onda d la ntnsdad qu crcula por un altrnador. La corrnt d un altrnador En la fgura 1a) s rprsnta un altrnador monofásco dal. Su furza lctromotrz s una snusod, y su carga stá formada por un dodo n sr con una rsstnca. En la part supror d la fgura 1b) s rprsnta la ntnsdad qu crcula por l altrnador, qu s la ntnsdad d la corrnt d todo l crcuto. Como s v, sta corrnt no s snusodal, sno una onda llamada ntnsdad rctfcada d mda onda, qu s sul consdrar corrnt contnua. En la part nfror d sa msma fgura 1b) s rprsnta la furza lctromotrz dl altrnador, qu sí s snusodal. Est s un caso d los múltpls qu s pudn mostrar d corrnts no snusodals qu crculan por un altrnador. a) b) + R Fg. 1.- La curva supror d 1b) rprsnta la ntnsdad por l altrnador d la fgura 1a). No s altrna, sno rctfcada d mda onda. En la fgura 2a) s ha modfcado lgramnt la rd d la 1a) al añadr una autonduccón n sr con la rsstnca. El conjunto podría rprsntar una bobna. Est nuvo rcptor hac crcular por l altrnador la ntnsdad qu s rprsnta n la part supror d la fgura 2b), qu tampoco s corrnt altrna, n mda snusod como n l caso antror. Como s v, una lgra modfcacón n l rcptor ha altrado la forma d la onda d la ntnsdad. a) L b) + R Fg. 2.- La ntnsdad por l altrnador no s mda snusod como n la fgura 1. La dfrnca s db a la modfcacón ralzada n l rcptor. 3

4 En la fgura 3 s mustra otro caso tambén muy conocdo. Es una fotografía d la pantalla d un oscloscopo dond la onda supror s la tnsón, práctcamnt snusodal, qu s aplca al prmaro d un transformador con núclo frromagnétco, y la nfror s la onda d la ntnsdad por s prmaro cuando l transformador funcona n vacío, qu, como s v, sí s altrna, pro no snusodal. Fg. 3.- La onda supror s la tnsón, práctcamnt snusodal, qu s aplca al prmaro d un transformador. La nfror s la d la corrnt d s prmaro cuando l transformador funcona n vacío. S no s tn cudado, s tnd a crr qu, s s aplca una tnsón snusodal a un objto d dos trmnals, a un rcptor, la ntnsdad d régmn prmannt d s rcptor s tambén snusodal. Sn mbargo, cas nunca s así. Ocurr, dsd lugo, s l rcptor s cualqur combnacón d rsstncas, nductancas y condnsadors, qu son las ramas consttuynts d las rds qu s studan habtualmnt. Con rds dals así, almntadas con altrnadors cuyas furzas lctromotrcs tngan todas la msma frcunca, las ntnsdads d todas las ramas son tambén funcons snusodals d sa frcunca, s l régmn d funconamnto s l prmannt. Pro so no ocurr n muchos casos rals, como los qu s acaban d dscrbr. D hcho, dbdo a la gran vardad d los rcptors actuals, las ntnsdads qu crculan por los conductors d los sstmas léctrcos d potnca son, cas todas, dstntas d ntnsdads snusodals. Por so s dc d llas qu stán dformadas o qu contnn armóncos. Esas ntnsdads no snusodals son las qu crculan tambén por los altrnadors dl sstma léctrco. Y s qu la forma d la ntnsdad qu crcula por las rds, y la qu crcula por los altrnadors, no dpnd solo d los altrnadors, sno tambén dl rsto d la rd y, n partcular, d los rcptors, como s ha pusto d manfsto con los jmplos. Por so, al contraro d lo qu dcn las dfncons d la tabla 1, n la ntnsdad qu crcula por los altrnadors n la qu crcula por las rds d la qu forman part pud srvr para caractrzar al altrnador. 4

5 Caractrzacón dl altrnador El objtvo dl altrnador s transformar nrgía mcánca n nrgía léctrca, prcsamnt por mdo dl gro d un rotor, y d un campo magnétco. Esta prmra caractrístca lo ncuadra dntro d un dtrmnado tpo d gnradors, qu s l conjunto d los gnradors léctrcos rotatvos. A st grupo prtncn tambén las dínamos, pro no prtncn a él, por jmplo, las batrías léctrcas, qu transforman nrgía químca n nrgía léctrca. Una vz ncuadrado n s conjunto, s trata ahora d dntfcar la caractrístca o caractrístcas qu dfrncan al altrnador d otros gnradors léctrcos rotatvos. Dsd lugo, sa caractrístca no s la forma d onda d la ntnsdad qu pud crcular por él, ya qu, como por l rsto d gnradors, y tal como hmos vsto, por un altrnador pudn crcular ntnsdads d nfntos tpos d onda, ncludas corrnts contnuas. Lo qu dfrnca al altrnador dl rsto d gnradors léctrcos rotatvos s la furza lctromotrz qu prtnd gnrar. Los qu studan altrnadors, los qu los dsñan, los qu los calculan y los qu los fabrcan, sabn qu un sfurzo muy mportant s ddca a tratar d lmnar o contrarrstar las nfluncas qu dstorsonan la onda d furza lctromotrz. Por métodos conocdos y por mdo d otros mnos conocdos, s buscan dstrbucons d campo magnétco qu, con cualqur carga dl altrnador, hagan qu la furza lctromotrz sa una onda lo más próxma posbl a una snusod. Esto s, xactamnt, lo qu s prtnd qu no s altr, qu prmanzca n cualqur régmn d funconamnto dl altrnador: la forma snusodal d su furza lctromotrz. Bn s sabdo qu, absolutamnt hablando, nunca s consgu qu la furza lctromotrz sa xactamnt snusodal, pro s vrdad qu smpr s so lo qu s prtnd. qu s propon Por todo lo dcho, la dfncón qu nosotros proponmos para altrnador s la sgunt: "Gnrador léctrco rotatvo dstnado a producr furzas lctromotrcs qu san funcons snusodals dl tmpo". No dcmos "...qu produc furzas lctromotrcs qu son funcons snusodals dl tmpo" porqu, como hmos dcho, nunca s pud asgurar qu las furzas lctromotrcs qu gnra san xactamnt snusodals, pro sí s prtnd qu lo san. Admás utlzamos l plural "furzas lctromotrcs" n lugar dl sngular, porqu, s bn los altrnadors monofáscos producn una sola furza lctromotrz, los trfáscos producn trs y, n gnral, los d n fass producn n furzas lctromotrcs. Rfrncas bblográfcas [1] [n lína]. Ral Acadma Española, Dsponbl n: buscando la palabra 'altrnador'. [Consula: 17 d juno d 2007] 5

6 [2] REAL ACADEMIA ESPAÑOLA. Dcconaro d la Lngua Española. Vgésma prmra dcón. Madrd: Espasa Calp, 1992, vol. 1. ISBN: [3] COLLOCOT, T. C. Dcconaro Cntífco y Tcnológco Chambrs. Barclona: Edcons Omga, ISBN: [4] PARKER, Sybl P. Dcconaro McGraw-Hll d Físca. Méxco: McGraw- Hll, ISBN: [5] REOYO GONZÁLEZ, Carolna, ESCAMILLA, Alca, RAMOS, Alfrdo J., (t al.). Gran Espasa Unvrsal: Encclopda. Madrd: Espasa Calp, 2005, vol. 2. ISBN: X. [6] Nuva Encclopda Larouss. Barclona: Planta, , vol. 2. ISBN: [7] IEEE 100. Th Authortatv Dctonary of IEEE Standards Trms. Séptma dcón. Nw York: IEEE Prss, ISBN: [8] BABCOCK GOVE, Phlp. Wbstr's Thrd Nw Intrnatonal Dctonary. Chcago: Encyclopada Brtannca, 1981, vol. 1. ISBN:

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