Alternadors, Motors i Classificació de Debanats de Corrent Altern

Màquines Elèctriques de Corrent Altern (CA)

L'Alternador: Definició i Components

L'Alternador és un generador destinat a produir diferència de potencial o tensió i corrent altern. Està compost per:

• Rotor: És la part mòbil de la màquina.
• Estator: És la part fixa de la màquina.
• Col·lector d'anelles: Format per dos anells sobre els quals froten les escombretes, per on se li subministra el corrent continu d'excitació al bobinat inductor.

El Motor de Corrent Altern

Els motors transformen l'energia en forma de corrent altern que reben als seus borns, en energia mecànica.

Parts del Motor

• Estator: Consisteix en una carcassa de fosa i un nucli format per xapes magnètiques apilades i troquelades, formant ranures, on estan les bobines que constitueixen el circuit inductor.
• Rotor: Està format per un nucli de xapes magnètiques ajustades a pressió sobre l'eix. El circuit induït pot ser:
  • Del tipus gàbia d'esquirol, a base de barres i anells d'alumini fosos conjuntament en el nucli.
  • Bobinat i acabat en anells, sobre els quals froten les escombretes.

Diferència Clau entre Motor i Alternador

El motor transforma l'energia elèctrica en mecànica, mentre que l'alternador transforma l'energia mecànica en elèctrica.

Classificació dels Debanats de Corrent Altern

Els debanats de corrent altern es poden classificar atenent a múltiples factors:

1. Segons el Nombre de Fases

• Monofàsics: Van alimentats per una fase; tindran només una entrada i una sortida.
• Bifàsics: Porten dos grups de bobines separades 90º elèctrics i s'alimenten per dues fases.
• Trifàsics: Tenen tres grups de bobines separades entre si 120º elèctrics i seran alimentades per un sistema trifàsic.

2. Segons l'Amplitud de les Bobines

• Escurçats (o Acordats): Quan l'amplitud és menor que el pas polar.
• Diametrals: Les bobines tenen una amplitud igual al pas polar.
• Allargats: Quan l'amplitud de la bobina és major que el pas polar.

3. Segons la Distribució de les Bobines

• Concèntrics: Són aquells formats per bobines de diferent amplitud, de manera que cadascuna envolta la següent.
• Excèntrics: Quan estan formats per bobines iguals, desplaçada una respecte a les altres, en un o altre sentit.
• Separats: En aquesta distribució, les bobines no tenen ranures comunes i van situades en diferents posicions.

4. Segons l'Avanç del Corrent

• Imbricats: Quan el corrent avança o retrocedeix en sentit espiral.
• Ondulats: Si el corrent té sentit d'avançar o retrocedir en forma d'ona.

5. Segons el Nombre de Grups per Fase

• Per Pols: Quan el nombre de grups per fase és igual al nombre de pols de la màquina i es connecten final amb final i principi amb principi.
• Per Pols Conseqüents: Un debanat és per pols conseqüents quan el nombre de grups per fase és la meitat que el nombre de pols de la màquina (i també igual al nombre de parells de pols). Els seus grups de bobines es connectaran final amb principi i final amb principi.

6. Segons les Capes Actives per Ranura

• Una Capa: Quan en cada ranura només s'allotja un conductor actiu i el nombre de bobines del debanat és la meitat que el nombre de ranures ($B = K/2$).
• Dues Capes: Quan en cada ranura s'allotgen dos conductors actius, corresponents a bobines diferents, i el nombre de bobines és igual al nombre de ranures de la màquina ($B = K$).

Tipus Específics de Debanats

Debanats de Tambor

Són aquells que porten els seus conductors actius a la perifèria de l'armadura i en ranures que estan sota pols de diferent nombre perquè els seus efectes se sumin.

Debanats Oberts

Són aquells en què les bobines de cada fase van unides entre si, però deixen lliure el principi de la primera i el final de l'última, extrems que aniran connectats a la placa de borns.

Velocitat dels Motors de Corrent Altern

La velocitat síncrona ($n$) es calcula amb la fórmula:

n = (f · 60) / p

La velocitat es pot variar segons la connexió:

• Connexió Doble Estrella: Velocitat major.
• Connexió Triangle: Velocitat menor.