Como una
ballena
En realidad, el estator de un generador consta de un número
muy elevado de electroimanes.
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Cambio
del número de polos del generador
Tal vez esté pensando que un estator con el doble de
imanes será el doble de caro, pero en realidad no ocurre
así. De cualquier forma, los generadores (y motores) están
fabricados con un gran número de imanes estatóricos,
tal y como se ve en el dibujo (en el dibujo aún no se
han añadido los devanados estatóricos arrollados
al hierro).
La razón de esta disposición
es que se desea minimizar el entrehierro entre el rotor y el
estator. Al mismo tiempo es necesario refrigerar los imanes.
El hierro del estator consta en realidad de un gran número
de delgadas (0,5 mm) láminas de acero aisladas, que se
apilan para formar el hierro del estator. Esta disposición
en capas se realiza para evitar que las corrientes parásitas
en el hierro del estator disminuyan la eficiencia del generador.
Así pues, el problema de proveer de
más polos a un generador asíncrono de jaula bobinada
se reduce a conectar de distinta forma los imanes vecinos: bien
cogemos un grupo de imanes a la misma vez, conectándolos
a la misma fase conforme nos vamos moviendo alrededor del estator,
o bien cambiamos a la siguiente fase cada vez que tenemos un
nuevo imán.
Generador
de número de polos variable, dos velocidades
Algunos fabricantes equipan sus turbinas con dos generadores,
uno pequeño para periodos de vientos suaves, y otro grande
para periodos de vientos fuertes.
Un diseño más común
en las máquinas más nuevas es un generador de número
de polos variable, es decir, generadores en los que (dependiendo
de como están conectados los imanes del estator) puede
funcionar con diferente número de polos y, por tanto,
a distinta velocidad de rotación.
Algunos generadores se fabrican por encargo
como dos-en-uno, es decir, que son capaces de funcionar como,
p.ej., un generador de 1500 kW o uno de 600 kW, y a dos velocidades
diferentes. Este diseño se está extendiendo cada
vez más en toda la industria.
Si vale o no la pena de utilizar un generador
doble o un mayor número de polos para los vientos suaves
dependerá de la distribución
de velocidades del viento local, y los costes de los polos
adicionales comparado con el precio que el propietario de la
turbina obtiene por la electricidad (deberá tener presente
que el contenido energético de los vientos suaves es muy
bajo).
Sin embargo, una buena razón para
utilizar un sistema de generador doble es que puede hacer funcionar
su turbina a más baja velocidad de rotación a bajas
velocidades de viento. Esto supone a la vez una mayor eficiencia
(aerodinámicamente), y un menor ruido
de las palas del rotor (que sólo suele suponer un problema
a bajas velocidades del viento).
Y a todo esto, es posible que usted tenga
algunos motores de número de polos variable en su casa
sin ni siquiera saberlo: las lavadoras que también centrifugan
suelen tener motores con número de polos variable capaces
de girar a baja velocidad para lavar y a alta velocidad para
centrifugar. De igual forma, los ventiladores de su cocina pueden
estar construidos para funcionar a dos o tres velocidades diferentes
(en este último caso, con un ventilador de velocidad variable,
puede emplear lo que ha aprendido sobre la
energía en el viento: si quiere extraer de su casa
una cantidad de aire dos veces superior por minuto utilizando
el mismo ventilador, gastará ocho veces más de
electricidad).
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