Introducción
Los generadores y alternadores son dispositivos muy utilizados en los sistemas eléctricos.
Si conduce un coche, probablemente estará más familiarizado con el alternador que hay bajo el capó. También es frecuente ver generadores de distintos tamaños en aplicaciones domésticas e industriales.
Pero a pesar de su popularidad, existe una ligera confusión en cuanto a sus diferencias. ¿O es que existen diferencias?
Esta guía le desvelará los matices de la comparación entre alternador y generador.
¿Qué es un alternador?
Este dispositivo de conversión de energía convierte la energía mecánica en corriente alterna (CA).
Alternadores suelen encontrarse bajo el capó de los coches. Recargan la batería del coche y ayudan a alimentar otros dispositivos.
Cuando el motor se pone en marcha, el cigüeñal gira. Una correa serpentina unida a la polea del cigüeñal hace girar el rotor del alternador. Cuando el eje del rotor gira, hace girar los potentes imanes de su interior para generar corriente alterna.
Sin embargo, el alternador debe cargar la batería, y una salida de CA no puede hacerlo. El rectificador, un diodo o válvula unidireccional que convierte la CA en CC, debe convertir primero la CA en corriente continua.
Los alternadores se pueden clasificar en distintos tipos en función de su diseño y aplicación. Los alternadores de automóvil no son más que un tipo. Pero todos los tipos se basan en el mismo principio de conversión de energía. A continuación le ofrecemos una guía para elegir un alternador.
¿Qué es un generador?
Al igual que los alternadores, los generadores transforman la energía mecánica en energía eléctrica. La diferencia fundamental es que los generadores convierten la energía en corriente alterna o continua (CC).
Sin embargo, un generador que produzca corriente alterna tendrá un campo magnético móvil. Según esta definición, un alternador puede ser un subtipo de generador de CA. Sólo los generadores de CC tienen un inducido giratorio y un campo magnético fijo.
Un generador convierte la energía en corriente continua a través de un conmutador. Este componente sirve de rectificador mecánico. El conmutador cambia la dirección de la corriente del rotor al circuito.
Desde el punto de vista constructivo, los generadores son relativamente más grandes que los alternadores. Suelen utilizarse en centrales eléctricas y como fuente de alimentación de reserva.
Diferencia entre alternador y generador
Este cuadro simplificado debería ofrecerle un contraste exhaustivo entre ambos.
| Aspecto | Alternador | Generador |
| Función | Transformar la energía mecánica en eléctrica en forma de corriente alterna (CA). | Transformar la energía mecánica en eléctrica en forma de corriente alterna o continua (CC). |
| Corriente de salida | Un alternador siempre produce sólo corriente alterna. | Un generador puede suministrar corriente de salida en CA o CC. |
| Campo magnético | El campo magnético se desplaza en el interior del estator. | Un generador de corriente continua tiene un campo magnético estacionario mientras el inducido está en movimiento. |
| Movimiento de la armadura | Un alternador tiene un inducido fijo. | Un generador tiene un inducido móvil. |
| Generación de tensión | Sólo produce la tensión necesaria. | Produce tensión constantemente. |
| Suministro de entrada | Los alternadores se alimentan del estátor. | Los generadores se alimentan del rotor. |
| Control de tensión | Mejor con regulación de tensión. | Tienen dificultades para regular la tensión. |
| Fases de la tensión | Los alternadores generan corriente alterna trifásica. | Según su diseño, un generador produce corriente continua polifásica o monofásica. |
| Tipo de refrigeración | En la mayoría de los casos, refrigerados por aire. | Refrigeración por aire o por líquido. |
| Talla | Los alternadores son de menor tamaño. | Los generadores suelen ser más grandes y ocupan mucho espacio. |
| Conservación y eficiencia energética | Los alternadores conservan más energía y son más eficientes. | Los generadores conservan menos energía y son menos eficientes. |
| Polarización | Los alternadores no necesitan polarización después de la instalación. | Los generadores necesitan polarización después de la instalación. |
| Rango de RPM | Los alternadores tienen un rango de RPM más amplio. | Un generador tiene un rango bajo de RPM. |
| Vida útil y mantenimiento | Los alternadores tienen una vida útil más larga y no necesitan un mantenimiento elevado. | Los generadores tienen una vida más corta y necesitan un mantenimiento elevado y regular. |
| Costo | Más rentable. | Potencialmente más caro debido a los componentes añadidos y al mayor mantenimiento. |
| Aplicaciones | Los alternadores son muy comunes en la industria del automóvil para alimentar y cargar las baterías de los coches. | Los generadores se utilizan en los hogares y en aplicaciones industriales más importantes. |
Preguntas frecuentes
1. ¿Pueden utilizarse indistintamente alternadores y generadores en los vehículos?
Los generadores y los alternadores no son intercompatibles cuando se utilizan en automóviles. Aunque su finalidad es similar, tienen funciones y prestaciones distintas.
Los generadores se utilizaron inicialmente en los automóviles hasta los años sesenta. Antes, los coches utilizaban generadores dinamo de corriente continua. Pero los vehículos modernos han cambiado a alternadores para obtener mejores prestaciones y eficiencia.
Aunque los modelos más antiguos dependen de generadores, pueden pasar a alternadores. Pero los modelos más nuevos no pueden cambiar a generadores. Estos dispositivos no son ideales para mantener el ritmo de los componentes del coche que consumen mucha energía.
2. ¿Cuáles son las ventajas de los alternadores en paralelo?
El funcionamiento de un circuito en paralelo garantiza tensiones constantes a la vez que divide la corriente. La tensión constante garantiza un funcionamiento eficaz y eficiente del sistema eléctrico.
Las ventajas inherentes al funcionamiento de un alternador en paralelo incluyen un mayor suministro de carga. La combinación de las potencias nominales de los alternadores en paralelo suma las potencias nominales de las máquinas individuales. Esto supera el suministro de un alternador individual, lo que permite una mayor capacidad.
Otra ventaja proviene de un funcionamiento fiable. El funcionamiento en paralelo garantiza que el sistema siga funcionando aunque falle un alternador. Los alternadores restantes seguirán suministrando energía, aumentando así la fiabilidad del sistema.
Además, los alternadores en paralelo permiten mejorar la eficiencia. Los alternadores múltiples son mejores y más idóneos para la gestión de la carga. Esta condición garantiza unos costes de funcionamiento mínimos, lo que es relativo a la mejora de la eficiencia.
3. ¿Cuáles son las pérdidas en un generador?
No toda la corriente producida por un generador servirá para algo. Parte de la corriente se perderá en el proceso en forma de calor disipado. Éstas son las pérdidas más comunes en los generadores.
- Pérdidas de cobre
La pérdida de cobre es la disipación de calor de los devanados de cobre. Esta pérdida de potencia se debe a la resistencia de los hilos en los devanados primario y secundario. Utilizar cables con una sección transversal considerable puede ayudar a reducir las pérdidas de cobre.
- Las corrientes de Foucault pierden
Las corrientes de Foucault son corrientes que circulan dentro del núcleo. Son bucles de corriente eléctrica dentro de los conductores provocados por un campo magnético cambiante. El uso de acero laminado para el inducido y los núcleos puede mantener las pérdidas por corrientes de Foucault en un valor bajo.
La laminación de las chapas de acero aísla cada una de ellas entre sí. Esto garantiza que la corriente no salte de una lámina a otra.
- Pérdidas mecánicas
Las pérdidas mecánicas son inducidas por las turbulencias de aire causadas por la rotación del inducido, denominadas windage. También puede ser inducida por la fricción de las escobillas del colector y la fricción de los cojinetes. Un mantenimiento estricto puede reducir las pérdidas mecánicas. La fricción será mínima si los cojinetes están limpios y lubricados.
- Pérdidas por histéresis
La pérdida de histéresis es una pérdida de energía relativa al retardo de la magnetización y la desmagnetización. El acero al silicio tratado térmicamente puede minimizar esta ligera pérdida de energía.
4. ¿Cuál es más fácil de mantener?
Los alternadores tienen menos piezas móviles que los generadores. En este caso, el mantenimiento del alternador es menor que el de los generadores. Compruebe el coste de sustitución de su alternador.
Los componentes adicionales de los generadores se desgastan más rápidamente, lo que requiere un mantenimiento constante. Las escobillas de los generadores también son menos eficientes y tienen una vida útil más corta. Estas condiciones también contribuyen a aumentar los costes de propiedad de un generador.
Pero esto no quiere decir que los generadores no sean fiables. Son sistemas de energía fiables que pueden durar entre 20 y 25 años con un mantenimiento adecuado y regular.