GENERADORES ELECTRICOS Un generador es una máquina

GENERADORES ELECTRICOS
Un generador es una máquina eléctrica rotativa que transforma energía mecánica en energía eléctrica. Lo consigue gracias a
la interacción de los dos elementos principales que lo componen: la parte móvil llamada rotor, y la parte estática que se
denomina estator.
Cuando un generador eléctrico está en funcionamiento, una de las dos partes genera un flujo magnético (actúa
como inductor) para que el otro lo transforme en electricidad (actúa como inducido).
Los generadores eléctricos se diferencian según el tipo de corriente que producen. Así, nos encontramos con dos grandes
grupos de máquinas eléctricas rotativas: los alternadores y las dinamos.
Los alternadores generan electricidad en corriente alterna. El elemento inductor es el rotor y el inducido el estátor. Un
ejemplo son los generadores de las centrales eléctricas, las cuales transforman la energía mecánica en eléctrica alterna.
Las dinamos generan electricidad en corriente continua. El elemento inductor es el estátor y el inducido el rotor. Un
ejemplo lo encontraríamos en la luz que tiene una bicicleta, la cual funciona a través del pedaleo.
Máquinas eléctricas rotativas: los generadores
Llamamos máquinas eléctricas a los dispositivos capaces de transformar energía eléctrica en cualquier otra forma de
energía. Las máquinas eléctricas se pueden dividir en:
 Máquinas eléctricas rotativas, que están compuestas de partes giratorias, como las dinamos, alternadores y motores.
 Máquinas eléctricas estáticas, que no disponen de partes móviles, como los transformadores.
Vamos a fijarnos en el grupo de las máquinas rotativas, que lo constituyen los motores y los generadores.
Las máquinas eléctricas rotativas son reversibles, ya que pueden trabajar de dos maneras diferentes:
 Como motor eléctrico: Convierte la energía eléctrica en mecánica.
 Como generador eléctrico: Convierte la energía mecánica en eléctrica.
Las máquinas eléctricas se pueden dividir en rotativas y estáticas. En este caso vamos a fijarnos en el grupo de las máquinas
rotativas que lo constituyen los motores y los generadores.
Todas las máquinas rotativas están formada por una parte fija llamada estátor, tiene forma cilíndrica, y otra móvil
llamada rotor. El rotor se monta en un eje que descansa en dos rodamientos o cojinetes. El espacio de aire que separa el
estátor del rotor, necesario para que pueda girar la máquina se denomina entrehierro.
Normalmente tanto en el estátor como en el rotor existen devanados hechos con conductores de cobre por los que circulan
corrientes suministradas o cedidas a un circuito exterior que constituye el sistema eléctrico. Uno de los devanados crea un
flujo en el entrehierro y se denomina inductor. El otro devanado recibe el flujo del primero y se denomina inducido. De
igual manera, se podría situar el inductor en el estátor y el inducido en el rotor o viceversa.
Pérdidas y eficiencia de las máquinas eléctricas rotativas
Como cualquier máquina, la potencia de salida que ofrecen las máquinas eléctricas rotativas es menor que la potencia de
alimentación que se les suministra, potencia suministrada. La diferencia entre la potencia de salida y la suministrada son las
pérdidas:
La potencia de salida de un generador eléctrico es la potencia eléctrica que entrega, la potencia útil. La potencia
suministrada o total es la potencia mecánica de entrada: la potencia mecánica que absorbe la máquina para poder generar
electricidad.
Dentro de una máquina eléctrica rotativa, las pérdidas más significativas son:
 Pérdidas mecánicas: Causadas por el rozamiento entre las piezas móviles y por la ventilación o refrigeración interior de
los devanados.
 Pérdidas eléctricas o pérdidas en el cobre: Se producen en el circuito eléctrico y en sus conexiones y son debidas
al efecto Joule.

Pérdidas magnéticas o pérdidas en el hierro: Dependen de las variaciones que se producen en los campos magnéticos y
de la frecuencia.
Así mismo, el cociente entre la potencia de salida (también llamada potencia útil) y la potencia suministrada (también
llamada potencia total o absorbida) es la eficiencia. Esta eficiencia se expresa en tanto por ciento(%):
Por lo tanto, la eficiencia de una máquina eléctrica determina la cantidad de trabajo útil que puede producir, a partir de la
energía total que consume.
Principio de funcionamiento de un generador eléctrico: Ley de Faraday
El principio de funcionamiento de los generadores se basa en el fenómeno de inducción electromagnética.
La Ley de Faraday. Esta ley nos dice que el voltaje inducido en un circuito es directamente proporcional al cambio del flujo
magnético en un conductor o espira. Esto quiere decir que si tenemos un campo magnético generando un flujo magnético,
necesitamos una espira por donde circule una corriente para conseguir que se genere la f.e.m. (fuerza electromotriz).
Este descubrimiento, realizado en el año 1830 por Michael Faraday, permitió un año después la creación del disco de
Faraday. El disco de Faraday consiste en un imán en forma de U, con un disco de cobre de doce pulgadas de diámetro y 1/5
de pulgas de espesor en medio colocado sobre un eje, que está girando, dentro de un potente electroimán. Al colocar una
banda conductora rozando el exterior del disco y otra banda sobre el eje, comprobó con un galvanómetro que se producía
electricidad mediante imanes permanentes. Fue el comienzo de las modernas dinamos Es decir, generadores eléctricos
que funcionan por medio de un campo magnético. Era muy poco eficiente y no tenía ningún uso como fuente de energía
práctica, pero demostró la posibilidad de generar electricidad usando magnetismo y abrió la puerta a los conmutadores,
dinamos de corriente continua y finalmente a los alternadores de corriente.
Como se observa en el capítulo de electromagnetismo, cuando dentro de un campo magnético tenemos una espira por
donde circula una corriente eléctrica aparecen un par de fuerzas que provocan que la espira gire alrededor de su eje. De
esta misma manera, si dentro de un campo magnético introducimos una espira y la hacemos girar provocaremos
la corriente inducida. Esta corriente inducida es la responsable de la f.e.m. y será variable en función de la posición de la
espira y el campo magnético.
La cantidad de corriente inducida o f.e.m. dependerá de la cantidad de flujo magnético (también llamado líneas) que la
espira pueda cortar, cuanto mayor sea el número, mayor variación de flujo generara y por lo tanto mayor fuerza
electromotriz..
Al hacer girar la espira dentro del imán conseguiremos una tensión que variará en función del tiempo. Esta tensión tendrá
una forma alterna, puesto que de 180º a 360º los polos estarán invertidos y el valor de la tensión será negativo.
El principio de funcionamiento del alternador y de la dinamo se basa en que el alternador mantiene la alterna mientras la
dinamo convierte la corriente alterna en corriente continua.
Generador de corriente alterna: el alternador
Los generadores de corriente alterna o alternadores son máquinas que transforman energía mecánica, que reciben por el
rotor, en energía eléctrica en forma de corriente alterna. La mayoría de alternadores son máquinas de corriente
alterna síncrona, que son las que giran a la velocidad de sincronismo, que está relacionada con el nombre de polos que
tiene la máquina y la frecuencia de la fuerza electromotriz. Esta relación hace que el motor gire a la misma velocidad que le
impone el estátor a través del campo magnético. Esta relación viene dada por la expresión:
Donde f es la frecuencia a la cual está conectada la máquina y P es el número de pares de polos.
Su estructura es la siguiente:


Estátor: Parte fija exterior de la máquina. El estátor está formado por una carcasa metálica que sirve de soporte. En su
interior encontramos el núcleo del inducido, con forma de corona y ranuras longitudinales, donde se alojan los
conductores del enrollamiento inducido.
Rotor: Parte móvil que gira dentro del estátor El rotor contiene el sistema inductor y los anillos de rozamiento, mediante
los cuales se alimenta el sistema inductor. En función de la velocidad de la máquina hay dos formas constructivas.
o Rotor de polos salidos o rueda polar: Utilizado para turbinas hidráulicas o motores térmicos, para sistemas de baja
velocidad.
o Rotor de polos lisos: Utilizado para turbinas de vapor y gas, estos grupos son llamados turboalternadores. Pueden
girar a 3000, 1500 o 1000 r.p.m. en función de los polos que tenga.
El alternador es una máquina eléctrica rotativa síncrona que necesita de una corriente de excitación en la bobina inductora
para generar el campo eléctrico y funcionar. Por lo tanto su diagrama de funcionamiento es el siguiente:
Diagrama de funcionamiento del alternador
Al ser máquinas síncronas que se conectan a la red han de trabajar a una frecuencia determinada. En el caso de Europa y
algunas zonas de Latinoamérica se trabaja a 50 Hz, mientras que en los Estados Unidos usan 60 Hz. En aplicaciones
especiales como en el caso de la aeronáutica, se utilizan frecuencias más elevadas, del orden de los 400 Hz.
El principio de funcionamiento de los alternadores es el mismo que hemos estudiado hasta ahora, con una pequeña
diferencia. Para generar el campo magnético, hay que aportar una corriente de excitación (Ie) en corriente continua. Esta
corriente genera el campo magnético para conseguir la corriente inducida (Ii) que será corriente alterna.
Los alternadores están acoplados a una máquina motriz que les genera la energía mecánica en forma de rotación. Según la
máquina motriz tenemos tres tipos:
 Máquinas de vapor: Se acopla directamente al alternador. Generan una velocidad de giro baja y necesitan un volante de
inercia para generar una rotación uniforme.
 Motores de combustión interna: Se acoplan directamente y las características son similares al caso anterior.
 Turbinas hidráulicas: La velocidad de funcionamiento tiene un rango muy amplio. Estos alternadores están diseñados
para funcionar bien hasta el doble de su velocidad de régimen.
Excitatriz de los alternadores
Los alternadores necesitan una fuente de corriente continua para alimentar los electroimanes (devanados) que forman el
sistema inductor. Por eso, en el interior del rotor se incorpora la excitatriz.
La excitatriz es la máquina encargada de suministrar la corriente de excitación a las bobinas del estátor, parte donde se
genera el campo magnético. Según la forma de producir el flujo magnético inductor podemos hablar de:
 Excitación independiente. La corriente eléctrica proviene de una fuente exterior.
 Excitación serie. La corriente de excitación se obtiene conectando las bobinas inductoras en serie con el inducido. Toda
la corriente inducida a las bobinas del rotor pasa por las bobinas del estátor.
 Excitación shunte o derivación. La corriente de excitación se obtiene conectando las bobinas del estátor en paralelo con
el inducido. Solo pasa por las bobinas del estátor una parte de la corriente inducida.
 Excitación componed. En este caso las bobinas del estátor están conectadas tanto en serie como en paralelo con el
inducido.
Efectos del funcionamiento de un alternador
Cuando un alternador funciona conectado a un circuito exterior se crean corrientes inducidas que nos generan los
siguientes efectos:
 Caída de tensión en las bobinas inducidas: La resistividad que nos presentan los conductores hace que tengamos una
caída de tensión.


Efecto de reacción en el inducido: El tipo de reacción que tendremos en el inducido dependerá de la carga conectada:
o Resistiva: Tenemos un incremento en la caída de tensión interna y una disminución de la tensión en los bornes de
salida.
o Inductiva: Aparece una caída de tensión importante en los bornes de salida.
o Capacitiva: Disminuye la caída de tensión interna y eleva mas el valor de la tensión de salida en los bornes de salida.
Efecto de dispersión del flujo magnético: Hay líneas de fuerza que no pasan por el inducido, se pierden o llegan al
siguiente polo. Cuanta más alta sea la corriente del inducido, más pérdidas por dispersión nos encontramos.
Generador de corriente continua: la dinamo
El generador de corriente continua, también llamado dinamo, es una máquina eléctrica rotativa a la cual le suministramos
energía mecánica y la transforma en energía eléctrica en corriente continua. En la actualidad se utilizan muy poco, ya que la
producción y transporte de energía eléctrica es en forma de corriente alterna.
Una de las características de las dinamos es que son máquinas reversibles: se pueden utilizar tanto como generador o como
motor. El motor es la principal aplicación industrial de la dinamo, ya que tiene facilidad a la hora de regular su velocidad de
giro en el rotor.
Las principales partes de esta máquina son:
 Estátor
El estátor es la parte fija exterior de la dinamo. El estátor contiene el sistema inductor destinado a producir el campo
magnético. Está formado por:
 Polos inductores: Diseñados para repartir uniformemente el campo magnético. Distinguimos en ellos el núcleo y la
expansión polar. El número de polos ha de ser par, en caso de máquinas grandes se han de utilizar polos auxiliares.
 Devanado inductor: Son las bobinas de excitación de los polos principales, colocadas alrededor del núcleo. Están hechos
con conductores de cobre o de aluminio recubiertos por un barniz aislante.
 Culata: La culata sirve para cerrar el circuito magnético y sujetar los polos. Esta construida con material ferro magnético.
 Rotor: El rotor es la Parte móvil que gira dentro del estátor. El rotor al estar sometido a variación de flujo crea la fuerza
electromotriz inducida, por lo tanto contiene el sistema inducido. Está formado por:
 Núcleo del inducido: Cilindro construido para reducir las pérdidas magnéticas. Dispone de ranuras longitudinales donde
se colocan las espiras del enrollamiento del inducido.
 Devanado inducido: Formado por espiras que se distribuyen uniformemente por las ranuras del núcleo. Se conecta al
circuito exterior de la máquina por medio del colector y las escobillas.
 Colector: Cilindro solidario al eje de la máquina formado por segmentos de cobre o láminas aisladas eléctricamente
entre ellas. En cada lámina se conecta una bobina. Es el encargado de realizar la conversión de corriente alterna a
corriente continua.
 Escobillas: Son piezas de carbón-grafito o metálicas, que están en contacto con el colector. Hacen la conmutación de la
corriente inducida y la transportan en forma de corriente continua hacia el exterior.
 Cojinetes: Sirven de soporte y permiten el giro del eje de la máquina.
 Entrehierro: El entrehierro e s el espacio de aire comprendido entre el rotor y el estátor. Suele ser normalmente
de entre 1 y 3 milímetros. El entrehierro es imprescindible para evitar rozamientos entre la parte fija y la parte móvil.
La conmutación en las dinamos
La conmutación es la operación de transformación de una señal alterna a una señal continua y también se conoce
como rectificación de señal. Las dinamos hacen esta conmutación porque tienen que suministrar corriente continua.
Esta conmutación en las dinamos se realiza a través del colector de delgas. Los anillos del colector están cortados debido a
que por fuera de la espira la corriente siempre tiene que ir en el mismo sentido.
A la hora de realizar esta conmutación existen diferentes problemas. Cuando el generador funciona con una carga
conectada en sus bornes, nos encontramos con una caída de tensión interna y una reacción en el inducido.
El inducido creará un flujo magnético que se opone al generado por el imán. A este efecto se le da el nombre de fuerza
contra electromotriz, que desplazará el plano neutro.
Para solucionar este problema se pueden realizar diversas mejoras como:
Desplazamiento de las escobillas: Este método cambia las escobillas a su nueva posición corrigiendo el desvío del plano,
el problema es que el motor puede trabajar desde el 0% de su carga total al 100%, por lo que el plano puede cambiar.
 Polos de conmutación o auxiliares: la función de estos polos auxiliares es la de compensar el flujo producido por las
bobinas inducidas y compensarlo. Es una solución muy útil y económica.
 Bobinas de compensación: Cuando los generadores son de gran potencia, los polos de conmutación no son suficientes,
en este caso usamos bobinas de compensación.

Ventajas del alternador respecto a la dinamo
El alternador tiene varias ventajas que hacen que sea un tipo de máquina más utilizada, ya no solo el hecho de que produce
electricidad en corriente alterna, que es como se consume, si no por otras ventajas del tipo utilización.
Las ventajas del alternador respecto a la dinamo son las siguientes:
 En el alternador eléctrico se puede obtener mayor gama de velocidad de giro. La velocidad de giro puede ir desde 500 a
7.000 rpm. La dinamo a altas rpm sufre el colector y las escobillas elevado desgaste y subida de temperaturas.
 El conjunto rotor y estátor en el alternador es muy compacto.




Los alternadores poseen un solo elemento como regulador de tensión.
Los alternadores eléctricos son más ligeros: pueden llegar a ser entre un 40 y un 45% menos pesados que las dinamos, y
de un 25 a un 35% más pequeños.
El alternador trabaja en ambos sentidos de giro sin necesidad de modificación.
La vida útil del alternador es superior a la de la dinamo. Esto es debido a que el alternador eléctrico es más robusto y
compacto, por la ausencia del colector en el inducido, y soporta mejor las altas temperaturas.
Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos
(llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por
la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada
también estátor). Si se produce mecánicamente un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generará
una fuerza electromotriz (F.E.M.). Este sistema está basado en la ley de Faraday.
El proceso inverso sería el realizado por un motor eléctrico, que transforma energía eléctrica en mecánica.
Para construir un generador eléctrico se utiliza el principio de “inducción electromagnética” descubierto por Michael
Faraday en 1831, y que establece que si un conductor eléctrico es movido a través de un campo magnético, se inducirá una
corriente que fluirá a través del conductor.
Debido a que una de los elementos fundamentales de la materia es precisamente la carga electromagnética compuesta de
un campo magnético y un campo eléctrico asociado al movimiento de las partículas. Un generador utiliza el campo
magnético para energizar cinéticamente electrones y provocar una interacción con otros electrones, que tiene
como consecuencia la generación de la corriente eléctrica un voltaje.
Al manipular una fuerza electromagnética se puede inducir el desplazamiento o movimiento de electrones, y
como consecuencia se producirá una corriente eléctrica.
Desde un punto de vista eléctrico, los componentes de un generador son un campo magnético, y un objeto que rota en las
inmediaciones de dicho campo magnético, y que conduce la electricidad “generada” hacia un circuito.
Los componentes de un generador desde el punto de vista mecánico son:
(1) Estator, que es una armadura metálica en reposo recubierta por alambres de cobre que forman un circuito.
(2) Rotor, que es un eje que rota dentro del estator impulsado por una turbina. Este rotor en su parte más externa tiene un
electroimán alimentado por una corriente eléctrica pequeña.
Al girar el rotor a grandes velocidades gracias a una energía mecánica externa proveniente de una turbina, se producen
corrientes en los hilos de cobre del estator. Las turbinas aprovechan las fuentes de energía externa, transformándolas en
energía mecánica, que a su vez es la que se utiliza para transformarla en energía eléctrica.
Un generador que gira a 1000 rotaciones por minuto puede producir una corriente de 1 ampere, el número de electrones
moviéndose (1 amp es igual a 6.24 x 10 18electrones moviéndose por un alambre por segundo), con un voltaje de 6 voltios.
Todas las plantas de energía tienen turbinas y generadores. Algunas turbinas son alimentadas por viento, agua, vapor
proveniente de la Tierra o de la combustión de biomasa, energías fósiles y otras formas de energía.
La electricidad producida por un generador cuando fluye a través de los cables de transmisión que unen las plantas de
energía hacia los hogares, industria y escuelas. Para generar esta energía a gran escala, se instalan centrales eléctricas con
plantas eléctricas complejas.
GRUPOS ELECTROGENOS
Un grupo electrógeno es una máquina que mueve un generador eléctrico a través de un motor de combustión interna.
Son comúnmente utilizados cuando hay déficit en la generación de energía eléctrica de algún lugar, o cuando son
frecuentes los cortes en el suministro eléctrico. Así mismo, la legislación de los diferentes países puede obligar a instalar un
grupo electrógeno en lugares en los que haya grandes densidades de personas, como centros comerciales, restaurantes,
cárceles, edificios administrativos, etc.
Características
Un grupo electrógeno consta de las siguientes partes:
 Motor. El motor representa la fuente de energía mecánica para que el alternador gire y genere electricidad. Existe dos
tipos de motores: motores de gasolina y de gasoil (diesel). Generalmente los motores diesel son los más utilizados en
los grupos electrógenos por sus prestaciones mecánicas, ecológicas y económicas.
 Regulación del motor. El regulador del motor es un dispositivo mecánico diseñado para mantener una velocidad
constante del motor con relación a los requisitos de carga. La velocidad del motor está directamente relacionada con la
frecuencia de salida del alternador, por lo que cualquier variación de la velocidad del motor afectará a la frecuencia de
la potencia de salida.
 Sistema eléctrico del motor. El sistema eléctrico del motor es de 12 V o 24 V, negativo a masa. El sistema incluye un
motor de arranque eléctrico, una/s batería/s, y los sensores y dispositivos de alarmas de los que disponga el motor.
Normalmente, un motor dispone de un mano contacto de presión de aceite, un termo contacto de temperatura y un
contacto en el alternador de carga del motor para detectar un fallo de carga en la batería.
 Sistema de refrigeración. El sistema de refrigeración del motor puede ser por medio de agua, aceite o aire. El sistema
de refrigeración por aire consiste en un ventilador de gran capacidad que hace pasar aire frío a lo largo del motor para
enfriarlo. El sistema de refrigeración por agua/aceite consta de un radiador, un ventilador interior para enfriar sus
propios componentes.
 Alternador. La energía eléctrica de salida se produce por medio de un alternador apantallado, protegido contra
salpicaduras, auto excitado, autor regulado y sin escobillas acoplado con precisión al motor, aunque también se pueden
acoplar alternadores con escobillas para aquellos grupos cuyo funcionamiento vaya a ser limitado y, en ninguna
circunstancia, forzado a regímenes mayores.
 Depósito de combustible y bancada. El motor y el alternador están acoplados y montados sobre una bancada de acero
de gran resistencia La bancada incluye un depósito de combustible con una capacidad mínima de 8 horas de
funcionamiento a plena carga.
 Aislamiento de la vibración. El grupo electrógeno está dotado de tacos anti vibrantes diseñados para reducir las
vibraciones transmitidas por el grupo motor-alternador. Estos aisladores están colocados entre la base del motor, del
alternador, del cuadro de mando y la bancada.
 Silenciador y sistema de escape. El silenciador va instalado al motor para reducir la emisión de ruido.



Sistema de control. Se puede instalar uno de los diferentes tipos de paneles y sistemas de control para controlar el
funcionamiento y salida del grupo y para protegerlo contra posibles fallos en el funcionamiento. El manual del sistema
de control proporciona información detallada del sistema que está instalado en el grupo electrógeno.
Interruptor automático de salida. Para proteger al alternador, se suministra un interruptor automático de salida
adecuado para el modelo y régimen de salida del grupo electrógeno con control manual. Para grupos electrógenos con
control automático se protege el alternador mediante contactores adecuados para el modelo adecuado y régimen de
salida.
Otros accesorios instalables en un grupo electrógeno. Además de lo mencionado anteriormente, existen otros
dispositivos que nos ayudan a controlar y mantener, de forma automática, el correcto funcionamiento del mismo. Para
la regulación automática de la velocidad del motor se emplean una tarjeta electrónica de control para la señal de
entrada "pick-up" y salida del "actuador". El pick-up es un dispositivo magnético que se instala justo en el engranaje
situado en el motor, y éste, a su vez, está acoplado al engranaje del motor de arranque. El pick-up detecta la velocidad
del motor, produce una salida de voltaje debido al movimiento del engranaje que se mueve a través del campo
magnético de la punta del pick-up, por lo tanto, debe haber una correcta distancia entre la punta del pick-up y el
engranaje del motor. El actuador sirve para controlar la velocidad del motor en condiciones de carga. Cuando la carga
es muy elevada la velocidad del motor aumenta para proporcionar la potencia requerida y, cuando la carga es baja, la
velocidad disminuye, es decir, el fundamento del actuador es controlar de forma automática el régimen de velocidad
del motor sin aceleraciones bruscas, generando la potencia del motor de forma continua. Normalmente el actuador se
acopla al dispositivo de entrada del fuel-oíl del motor.
Cuando el grupo se encuentra en un lugar muy apartado del operario y funciona las 24 horas del día es necesario instalar un
mecanismo para restablecer el combustible gastado. Consta de los siguientes elementos:
 Bomba de trasiego. Es un motor eléctrico de 220 VCA en el que va acoplado una bomba que es la encargada de
suministrar el combustible al depósito. Una boya indicadora de nivel máximo y nivel mínimo detecta un nivel muy bajo
de combustible en el depósito y activa la bomba de trasiego.
Cuando las condiciones de frío en el ambiente son intensas se dispone de un dispositivo calefactor denominado resistencia
de precaldeo que ayuda al arranque del motor. Los grupos electrógenos refrigerados por aire suelen emplear un radiador
eléctrico, el cual se pone debajo del motor, de tal manera que mantiene el aceite a una cierta temperatura. En los motores
refrigerados por agua la resistencia de precaldeo va acoplada al circuito de refrigeración, esta resistencia se alimenta de 220
VCA y calienta el agua de refrigeración para calentar el motor. Esta resistencia dispone de un termostato ajustable; en él
seleccionamos la temperatura adecuada para que el grupo arranque en breves segundos.
CONSTITUCIÓN DEL GRUPO ELECTRÓGENO
Generador Máquina síncrona, generalmente trifásica de 4 polos(1500 rpm), que no requiere características especiales, salvo
mayor resistencia a la humedad y goteos y presencia de devanados amortiguadores de las oscilaciones pendulares Se
suelen preferir excitaciones estáticas o sin escobillas, dadas sus ventajas de funcionamiento y mantenimiento
Motor Diesel Normalmente 4 tiempos Números de cilindros variables (hasta 8 cilindros en línea y hasta 16 cilindros en V)
Velocidad habitual de 1500 rpm Velocidades menores solo para grupos fijos Sistema de arranque Arranque eléctrico
(baterías y cargador ) Arranque neumático Arranque oleo hidráulico
Ventilación y aspiración
La ventilación debe garantizar las condiciones ambientales para la máquina y para los operarios La dirección del aire de
ventilación debe ser como sigue:
• Entrada en la sala por la zona más alejada a las fuentes de calos
• Flujo libre hacia la zona de calor
• Expulsión de aire caliente directamente por encima de las fuentes mas importantes de calor, por medio de un conducto
de salida sin mezcla con el aire fresco entrante Se debe instalar filtros que eviten la entrada de polvo en la sala de máquinas
Sistemas de refrigeración
• Por aire Se utilizan para poca potencia (1500 rpm) No brindan refrigeración uniforme a todos los cilindros Alcanzan
fácilmente la temperatura de régimen No utilizan líquido de refrigeración
• Por agua Utiliza intercambiador para enfriar el agua que refrigera el motor (agua dulce). El refrigerador puede ser por aire
(radiador y ventilador), o bien por agua del exterior (agua bruta)
Ciclo de aceite
filtros-bomba interior de impulsión-reparto por las partes altas del motor-caída por gravedad-medida de T y P- enfriado en
radiador de aceite-filtro-bomba de pre engrase- filtros Circuito de combustible El gasoil se almacena en un depósito
subterráneo (tanque principal) Mediante bomba eléctrica se lleva a través de pre filtro a depósito de menor capacidad,
situado en alto para que llegue al motor el combustible por gravedad
Se instala una bomba de trasiego manual en caso de fallo de electro bomba También se instala una conducción entre ambos
depósitos por si fallara la boya interruptor de parada, retornando al tanque principal el gasoil Antes de llegar a la bomba de
inyección , pasa por dos filtrados El combustible no consumido retorna al depósito auxiliar
Sistemas de regulación y mando
Se dispone de un conmutador “automático manual”, para arranques y paradas. La situación normal es automático Las
maniobras más importantes son:
 Arranque
 Regulación de la potencia
 Parada de grupo
 Acoplamiento paralelo de grupos
 Conmutación en carga
 Reparto de carga
 Regulación de la tensión
 Transferencia entre grupos
 Regulación de la frecuencia
Protección de grupos.
 Alarmas Térmicas
 Temperatura del aceite
 Temperatura del agua refrigerante
 Alta y baja velocidad
 Falta de combustible
 Alta y baja presión de aceite





Rotura de la correa de transmisión para refrigeración
Bajo nivel de agua
Fallo de arranque
Sobre intensidad y potencia inversa
Protección diferencial del generador.
Cimentación y anclaje
El motor y el generador se instalan sobre bancada común, de ser posible con base aislada del resto de la estructura para no
transmitir vibraciones. Es recomendable la instalación de suspensión elástica
Preparación para el arranque
Se exige el mantenimiento de una serie de constantes del grupo para el arranque instantáneo
• Tº del agua del refrigerante Se mantiene en unos 60º mediante resistencia y termostato
• Presión de aceite Motor eléctrico acciona bomba que mantiene el aceite fluido haciéndolo circular a pequeña presión
unos minutos cada varias horas
• Bujías de calentamiento Pequeñas resistencias sólidas alimentadas por las baterías o la red, y que precalientan el gasoil
para el arranque
Calentador de aceite
Radiadores situados bajo por el Carter o bien una resistencia interior que mediante un termostato mantiene el aceite a una
cierta temperatura T para darle mayor fluidez Combustible, bomba y depósito
El nivel de tanque diario se mantiene mediante una boya cuyos contactos activan y desactivan la bomba de trasiego
Cargador de baterías
Mantiene las baterías en situación óptima de carga y dispuestas para el arranque Motor del ventilador del radiador Para
refrigeración por agua
Elección del grupo electrógeno Criterios
• Según la potencia (KVA) conectada al grupo
• Según las características eléctricas del suministro
• Según el tipo de carga conectada al grupo: puede ser necesario el sobredimensionamiento (motores de inducción en el
arranque, cargas que requieran constancia de la tensión y frecuencia como radares, aparatos de radioterapia, ordenadores,
etc.)
• Según las condiciones de ubicación (espacio, ambiente)
• Según la función a realizar (cobertura de emergencia, suministro permanente, cobertura temporal)
CUESTIONARIO
1. ¿Cuáles son las partes de un grupo electrógeno y cuál es la función de cada una?
2. ¿Cuáles son las funciones del PLC?
3. ¿Qué es un dinamo, como funciona y cuáles son sus partes?
4. ¿Cuáles son los criterios de elección para un grupo electrógeno
5. ¿Cuáles son las partes especificas del generador y cuál es su función?
6. ¿Qué ventajas tiene el alternador frente al dinamo?
7. ¿Cómo funciona el sistema de ventilación del grupo electrógeno?
8. ¿Por qué los generadores alternos necesitan una fuente de corriente continua para alimentar los electroimanes?
9. ¿Cómo funciona un generador eléctrico explicando en detalle cada fase
a. Motor diesel
b. Generador
c. Avr
d. Pmg
e. Excitatriz
Por favor resolver en hoja cuadriculada para entrega individual