Dínamo
Unha dínamo é unha máquina destinada á transformación de enerxía mecánica en eléctrica, producindo corrente continua mediante o fenómeno da indución electromagnética producida por un imán ou un electroimán rotatorio sobre unha bobina fixa ou viceversa.
Antecedentes: o disco de Faraday
[editar | editar a fonte]Durante 1831 e 1832, Michael Faraday descubriu que un condutor eléctrico movéndose perpendicularmente a un campo magnético xera unha diferenza de potencial. Aproveitando isto, construíu o primeiro xerador electromagnético, o disco de Faraday, un xerador homopolar, empregando un disco de cobre que viraba entre os extremos dun imán con forma de ferradura. Xeraba unha pequena corrente continua.
A dínamo
[editar | editar a fonte]A dínamo foi o primeiro xerador eléctrico apto para uso industrial. A dínamo emprega principios electromagnéticos para converter a enerxía de rotación mecánica en corrente continua.
A primeira dínamo, baseada nos principios de Faraday, foi construída en 1832 polo fabricante francés de ferramentas Hipólito Pixii. Empregaba un imán permanente que xiraba por medio dunha manivela. Este imán estaba colocado de forma que os seus polos norte e sur pasaban ao xirar xunto a un núcleo de ferro cun cable eléctrico enrolado (como un núcleo e unha bobina). Pixii descubriu que o imán xiratorio producía un pulso de corrente no cable cada vez que un dos polos pasaba xunto á bobina; cada polo inducía unha corrente en sentido contrario, isto é, unha corrente alterna. Engadindo ao esquema un conmutador eléctrico situado no mesmo eixe de xiro do imán Pixii converteu a corrente alterna en corrente continua.
A dínamo de Gramme
[editar | editar a fonte]Os deseños de Faraday e Pixii sufrían o mesmo problema: inducían picos repentinos de corrente só cando os polos N ou S do imán pasaban preto da bobina; a maior parte do tempo non xeraban nada.
Antonio Pacinotti, un científico italiano, resolveu isto substituído a bobina xiratoria por unha de forma toroidal, enroscada nun anaco de ferro con forma de anel. Así, sempre había parte da bobina influída magneticamente polos imans, suavizando a corrente.
Posteriormente Zénobe Gramme reinventou o deseño ao artellar os primeiros xeradores comerciais a grande escala, que operaban en París en torno a 1870. O seu deseño coñécese como a dínamo de Gramme.
A partir de entón, realizáronse novas versións con melloras, pero o concepto básico de bucle xiratorio sen fin permanece en tódalas dínamos modernas.
Funcionamento
[editar | editar a fonte]Dá lugar a correntes unidireccionais e está baseada na propiedade dos condutores de xeraren unha corrente ao se moveren nun campo magnético. Comprende dúas partes esenciais:
- Sistema indutor, formado por un potente electroimán (que pode ser bipolar, tripolar etc., segundo o seu número de polos)
- sistema inducido, constituído polo núcleo e o enrolamento. O núcleo serve de soporte mecánico do enrolamento e para concentrar as liñas de forza do campo magnético; está formado por lamelas de ferro doce de pequeno espesor separadas entre si por unha substancia illante. O enrolamento está constituído por condutores de cobre enrolamentos formando bobinas dispostas na superficie do núcleo e por conexións destinadas a unir as bobinas entre si ou co colector.
Hoxe en día empréganse enrolamentos en anel. O colector mantense invariábel no sentido da corrente e está formado por certo número de lamelas de cobre, chamadas delgas. Esta é a principal diferenza cos alternadores. As vasoiriñas manteñen a corrente e unen o inducido co circuíto exterior, e debe haber tantas vasoiriñas como pólos teña o indutor. Existen dou tipos:
A dínamo no automóbil
[editar | editar a fonte]Un dos usos máis correntes que se lle deu á dínamo foi o de xerador de enerxía para o automóbil. A medida que, dende principios do século XX, os automóbiles íanse facendo máis complexos, demostrouse que os sistemas de xeración de enerxía eléctrica cos que se contaban non eran o suficientemente potentes para as necesidades do vehículo. Esta circunstancia favoreceu a implantación paulatina da dínamo no mesmo.
Aínda que se trataba dun elemento que proporcionaba a enerxía necesaria con relativamente pouco peso, presentaba certos problemas. O máis importante era que a velocidade de rotación que se lle subministraba nunca era constante (as revolucións do motor están continuamente variando) co cal tiña que ser capaz de fornecer a mesma corrente en ralentí que cando o motor estaba a pleno rendemento. Isto solucionouse cos reguladores que, aínda que son sinxelos no seu deseño, requiren dunha reglaxe moi delicada. Estes dispositivos debían ser capaces de regular a voltaxe e a intensidade. Ademais debería evitar que a dínamo funcionase como un motor eléctrico cando o vehículo estivese ao ralentí, que é cando practicamente non produce enerxía, para impedir que o fluxo de corrente non se invertese. Dado que todas as máquinas eléctricas son reversíbeis, no automóbil chegaban a funcionar como tales cando se invertía o fluxo de corrente ao ser maior o potencial que fornecía a batería có potencial que fornecía a dínamo.
Historicamente, as dínamos téñense utilizado para producir electricidade nos automóbiles até os anos 1960. A aparición dos díodos permitiu utilizar un alternador máis compacto.
Véxase tamén
[editar | editar a fonte] |
Wikimedia Commons ten máis contidos multimedia na categoría: Dínamo  |
