Alternatore
Che cos'è un alternatore?
L'alternatore è una macchina elettrica rotante che attua la trasformazione di energia meccanica in energia elettrica sotto forma di corrente alternata.
L'alternatore è l'elemento fondamentale delle centrali di produzione di energia elettrica.
Il progresso nella sua costruzione e specialmente nell'aumento delle potenze unitarie ha seguito a passo a passo la rapida diffusione degli impieghi dell'energia elettrica in tutti i campi e il conseguente intensificarsi del suo consumo.
Le piccole potenze si hanno nei gruppi elettrogeni trasportabili, oggi raramente usati; nelle centrali elettriche si trovano soltanto alternatori di grande e grandissima potenza.
Gli alternatori si suddividono, secondo il principio di funzionamento, in tre categorie:
- alternatori sincroni;
- alternatori a ferro rotante;
- alternatori a induzione, detti anche asincroni.
Analizziamo ciascun tipo di categoria di alternatore.
Alternatori sincroni
La grandissima maggioranza degli alternatori sono di questo tipo. Essi sono caratterizzati dal fatto che la frequenza della tensione generata è invariabilmente legata alla velocità di rotazione: è appunto per questa caratteristica che essi assumono il nome di sincroni.
Il funzionamento degli alternatori sincroni è fondato sul fenomeno dell'induzione elettromagnetica in base al quale si ha che in una spira conduttrice concatenata con un flusso magnetico variabile si genera una forza elettromotrice indotta (f.e.m.).
Gli alternatori sincroni sono costituiti : da una parte rotante o rotore, detta induttore, destinata a produrre il campo magnetico per mezzo di masse magnetiche chiamate poli eccitate da corrente continua; da una parte fissa o statore, detta indotto, che contiene i conduttori o avvolgimenti nei quali si genera la f.e.m. indotta.
Alternatore sincrono.
Alternatori a ferro rotante
Si fondano sullo stesso principio fisico degli alternatori sincroni; ne differiscono nell'applicazione, perché hanno fissi tanto gli avvolgimenti indotti quanto gli avvolgimenti induttori; la variazione del flusso magnetico è prodotta dalla rotazione di corpi ferromagnetici fra un avvolgimento elettrico e l'altro.
Hanno impieghi molto limitati e sono usati essenzialmente per la produzione di energia elettrica a frequenza più elevata di quella delle reti di distribuzione, da qualche centinaio a qualche migliaio di hertz.
Alternatori a induzione o asincroni
Un alternatore a induzione o asincrono non è altro che un motore asincrono trifase che viene fatto ruotare per mezzo di un motore primo a velocità superiore a quella di sincronismo.
Non avendo eccitazione, questi alternatori possono funzionare soltanto in parallelo a reti alimentate da generatori sincroni, che forniscano la corrente magnetizzante.
La frequenza della tensione generata non è legata alla loro velocità, ma è imposta dalla rete sulla quale lavorano.
Data la loro semplicità costruttiva questi tipi vengono impiegati soprattutto in centraline idrauliche automatiche di piccola potenza collegate a centrali sincrone di grande potenza.
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