¿Qué es un alternador?

Cuando un conductor se mueve dentro de un campo magnético, en sus extremos se crea una f.e.m. La energía mecánica se transforma en eléctrica; por ejemplo, la dinamo de una bicicleta y el alternador de un automóvil son generadores que se basan en este principio; la producción de electricidad en el ámbito industrial también se basa en este fenómeno

Los generadores de corriente alterna (alternadores) se construyen con el bobinado inductor en el rotor (móvil) y el bobinado inducido en el estator (fijo). Se podría construir al revés pero se hace de esta manera porque es más fácil la conexión con un elemento fijo para recoger la corriente alterna generada.

Los bobinados del estator pueden ser monofásicos o polifásicos. En el campo industrial, casi todos los alternadores son trifásicos porque entre otros factores presentan un mayor rendimiento que los monofásicos. El funcionamiento del alternador es el siguiente:

Un motor hace girar el rotor del alternador. Al mismo tiempo, como el rotor es atravesado por una corriente continua Ie, se crea un campo magnético giratorio porque es movido por la rotación de un eje, e induce una diferencia de potencial en las bobinas del estator, porque hay un movimiento relativo entre el campo y los conductores. Si el bobinado del estator es trifásico, las tensiones generadas también los son.

Para que la tensión inducida sea sinusoidal es necesario que el campo magnético también sea sinusoidal. En la práctica, los bobinados del estator se diseñan con igual número de conductores en cada rama, lo que provoca que se genere la señal fundamental y sus armónicos.
En los alternadores, al ser máquinas síncronas y, por definición, la velocidad de su eje y la frecuencia eléctrica que generan están relacionadas por:

n = 60 f/p; f = np/60

De esta expresión se deduce que, si se quiere generar una energía eléctrica a una determinada frecuencia se debe hacer girar el rotor a una velocidad determinada y constante.