Principio di funzionamento dell’alternatore
L’alternatore può essere considerato il generatore elettrico per eccellenza.
Esso è una macchina rotante che sfrutta l’induzione elettromagnetica per trasformare l’energia meccanica in energia elettrica alternata. L’efficienza della macchina sfiora il 100% ed è per questo che viene utilizzata da circa due secoli.
Rispetto alla dinamo, l’ alternatore presenta due aspetti vantaggiosi.
1) non presenta parti striscianti (spazzole) con ovvio vantaggio per la durata e la manutenzione;
2) produce energia elettrica direttamente alternata.
Il principio di funzionamento è molto semplice.
Se una spira ruota all’interno di un campo magnetico su di essa circola una corrente elettrica la cui intensità è proporzionale al flusso spazzato. La rotazione della spira comporta una variabilità del flusso spazzato di tipo alternato e la corrente che nasce è appunto una corrente alternata.
Al variare del carico (inserimento di utilizzatori) l’alternatore non varia la sua frequenza di rotazione, ma visto che aumenta la forza controelettromotrice, occorre maggiore energia meccanica per mantenere la quequenza di rotazione.
Componenti della macchina
La macchina si compone di diverse spire (solenoide) che possono ruotare (rotore) che girano all’interno di un dispositivo cavo sede di campo magnetico (statore). Le parti possono essere invertite. Un’altra soluzione costruttiva prevede che il solenoide funge da statore e il magnete da rotore.
Campo d’impiego
Vengono impiegati in quasi tutte le centrali di produzione dell’energia elettrica a prescindere dalla fonte di energia primaria.
L’ alternatore infatti, trasforma il lavoro meccanico, comunque prodotto, in energia elettrica.
In questi grandi alternatori, la tensione prodotta è nell’ordine di migliaia di volt trifase alla frequenza di 50 Hertz (50 giri al secondo). per trasferire l’energia elettrica nei luoghi (lontani) di consumo occorre elevare la tensione utilizzando trasformatori elevatori al fine di limitare le perdite lungo la linea.
l’alternatore ha progressivamente sostituito la dinamo nella produzione di energia elettrica nelle automobili ed in tutti gli altri veicoli a motore e financo nelle biciclette.
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