GENERADORES DIESEL
Generadores Eléctricos Diesel
Los generadores diesel y los motores eléctricos – llamados abreviadamente generador y motor – son maquinas eléctricas. Se emplean para la transformación de la energía. La maquinas eléctricas como transformadores de energía son imprescindibles para el desarrollo de nuestra vida diaria y del mundo de la técnica.
Los generadores diesel constituyen un invento hecho en el siglo XIX, los cuales han sido revolucionados por la humanidad.
La palabra “generador” es de origen latino. Los generadores diesel eléctricos, llamados antiguamente máquinas dinamoeléctricas diesel, transforman la energía mecánica en eléctrica.
Para la transformación de la energía rige el principio de la conservación de la energía (establecido en 1847 por Robert von Mayer y Herman von Helmholtz): En todos los procesos de la naturaleza, ligados a la transformación de energía, permanece invariable la suma de las energías que, formando parte de un sistema cerrado, participan en el proceso. Según este principio, un tipo de energía puede transformarse en otro sin que durante este proceso se pierda o gane energía.
El funcionamiento de los generadores diesel se basa en la acción que se estable entre la corriente eléctrica y el campo magnético. Por esta razón es necesario conocer algo acerca de los efectos de la corriente eléctrica y el campo magnético.
Para desarrollar este tema es especialmente importante conocer el efecto magnético de la corriente eléctrica. Esta es la base para comprender los procesos físicos que tienen lugar en los generadores diesel eléctricos.
Si por un conductor circula una corriente eléctrica, en sus inmediaciones se crea un campo magnético, que es una zona en la que se ejercen fuerzas magnéticas. Hay que imaginarse el espacio recorrido por líneas de un campo magnético, las cuales solo son para nosotros una forma de representación. (La existencia de estas líneas del campo magnético puede visualizarse, por ejemplo, colocando limaduras de hierro sobre una placa de cristal).
La totalidad de las líneas del campo constituyen el flujo magnético (comúnmente llamad “Fi”). La densidad de las líneas del campo magnético, es decir la cantidad de líneas que hay por unidad de superficie, da a conocer la intensidad en el punto considerado. El flujo magnético por unidad de superficie se llama intensidad de flujo magnético o inducción magnética.
El flujo magnético establecido alrededor de un conductor por el que pasa una corriente eléctrica, es representado mediante líneas. Dichas líneas de campo son concéntricas respecto a su eje. Se ha convenido decir que las líneas de campo magnético circundan al conductor en sentido horario cuando se mira en el mismo sentido de paso de la corriente. Por lo tanto la intensidad del campo magnético decrece a medida que se aleja del eje del conductor, puesto que cada unidad de superficie contiene menos líneas de fuerza.
El campo magnético que se establece en el aire circundante a un solo conductor recorrido por una corriente eléctrica, es muy débil.
En los generadores diesel eléctricos se necesita (normalmente) fuertes campos magnéticos, esto se podría conseguir:
Una bobina magnética está formada por varias espiras (w) de un conductor eléctrico. Un conductor arrollado de esta forma se le llama un solenoide (bobina con núcleo de aire).
La causa de la amplificación del flujo magnético mediante una bobina radica en la adición de los campos magnéticos de cada una de las espiras. Si se eleva el número de espiras se refuerza todo el campo magnético de la bobina.
El campo magnético en el interior de un solenoide forma un haz denso. Fuera del solenoide se ensancha y se vuelve a cerrar en sí mismo formando arcos de mayor a menor extensión alrededor del arrollamiento. El sentido del campo magnético de una bobina, dependiente del sentido de paso de la corriente, se puede determinar siguiendo la regla de la mano derecha.
Un conductor eléctrico dispuesto formando espiras para constituir una bobina, cuando está recorrido por una corriente eléctrica, adquiere propiedades magnéticas similares a las formas de comportamiento generales de un imán permanente.
El punto de salida del campo magnético de una bobina se designa, al igual que con los imanes permanentes, polo norte (N) Y el de entrada como polo Sur (S).
Mientras en el interior de la bobina magnética no haya más que aire, el flujo magnético que recorre es reducido puesto que el aire es un mal conductor magnético. Por el contrario, hay otros materiales que presentan una buena conductividad magnética y se llaman ferromagnéticos en los que figuran, el hierro, niquel, cobalto y diversas aleaciones. Para los generadores diesel eléctricos se pueden utilizar planchas de aleaciones y chapa de acero.
Un núcleo de material ferromagnético, colocado en el interior de una bobina, puede aumentar la magnitud del flujo magnético sin tener que elevar la intensidad de la corriente ni el número de espiras. La causa de este incremento del flujo radica en la alineación que experimentan los imanes elementales en el núcleo de hierro, como consecuencia del campo de la bobina magnética.
La combinación de un núcleo de hierro con un solenoide se llama electroimán. El electroimán se diferencia del imán permanente en que al desconectar la corriente desaparecen sus propiedades magnéticas (salvo un magnetismo residual llamado “remanente”).
Los electroimanes encuentran aplicación, en los polos que sirven para excitar las maquinas de corriente continua, generadores diesel eléctricos monofásicos y trifásicos.
Por lo tanto aprovechando las propiedades magnéticas de los materiales ferromagnéticos, y dando la forma apropiada al núcleo de hierro, se puede dirigir convenientemente el flujo magnético, aspecto esencial el el optimo funcionamiento de todo generador eléctrico.
Siguiendo este principio se construyen las partes esenciales de hierro de los generadores diesel eléctricos, con el fin de que conduzcan el flujo magnético en la forma adecuada.
