La correcta selección de un alternador síncrono para el acoplamiento con un motor endotérmico representa una fase crucial en el diseño de un grupo electrógeno. Una elección optimizada desde el punto de vista técnico permite garantizar continuidad operativa, eficiencia energética, reducción del desgaste mecánico y una adaptación precisa a las necesidades específicas de aplicación.
1. Determinación de la Potencia Necesaria
El dimensionamiento del alternador debe partir de una evaluación precisa de la potencia activa (kW) y reactiva (kVAr) requerida por la carga. En este análisis deben considerarse:
- Régimen de carga (continuo y de pico)
- Presencia de cargas no lineales y/o desbalanceadas
- Factor de potencia de la instalación (cosφ)
- Posibles transitorios o sobrecargas temporales (p. ej., arranques de motores)
Nota técnica: Es recomendable un ligero sobredimensionamiento del alternador respecto a la potencia nominal del motor, con el fin de optimizar la respuesta ante transitorios y garantizar una mayor estabilidad del voltaje.
2. Selección del Número de Polos
El número de polos del alternador determina directamente el régimen de rotación en función de la frecuencia nominal:
- 2 polos (3000 rpm a 50 Hz): Solución compacta, adecuada para aplicaciones de servicio intermitente o carga estable. Ideal para motores de alta velocidad.
- 4 polos (1500 rpm a 50 Hz): Mayor robustez mecánica, menor solicitación dinámica. Recomendados para funcionamiento continuo, ambientes exigentes o cargas variables.
Mejor práctica: Para aplicaciones industriales o de funcionamiento prolongado se prefiere el uso de alternadores de 4 polos. Para usos portátiles o esporádicos, los de 2 polos representan una solución más compacta y económicamente ventajosa.
3. Compatibilidad Mecánica con el Motor
Es esencial verificar la plena compatibilidad mecánica entre el alternador y el motor en términos de:
- Brida y eje conformes con normas SAE (u otras)
- Tipo de acoplamiento (directo o mediante junta elástica)
- Dimensionamiento y alineación del soporte
Un acoplamiento mecánico correctamente diseñado previene vibraciones, desalineaciones y solicitaciones mecánicas anómalas, aumentando la vida útil del sistema.
4. Tecnología de Regulación de Voltaje
La tecnología de regulación de voltaje es un aspecto fundamental en la capacidad del alternador de responder a variaciones dinámicas de la carga manteniendo estable el voltaje de salida. Las principales soluciones disponibles incluyen:
a. Regulación con Condensador
- Simple y de bajo coste (autorregulación del alternador)
- Adecuada para cargas predominantemente resistivas y para grupos electrógenos portátiles o usos no críticos
- Capacidad limitada para gestionar cargas desbalanceadas e inductivas
b. Regulación Compound
- Sistema de excitación proporcional a la corriente de carga
- Proporciona una regulación más estable que el condensador, con compensación parcial de la caída de voltaje bajo carga
- Solución intermedia entre regulación con condensador y AVR, adecuada para cargas moderadamente variables e inductivas o con necesidad de robustez mecánica
c. Regulación Electrónica (AVR)
- Control activo del voltaje con una precisión de regulación típica de ±1%
- Gestión eficaz de cargas no lineales y desbalanceadas
- Ampliamente utilizada en aplicaciones profesionales e industriales
5. Eficiencia y Consideraciones sobre el Dimensionamiento
Además de la potencia nominal, es importante considerar:
- Eficiencia eléctrica global
- Pérdidas térmicas y capacidad de disipación
- Tolerancia a ciclos de carga variables
- Compatibilidad electromagnética (EMC) en entornos sensibles
Un alternador con alta eficiencia contribuye a la reducción del consumo específico del grupo y garantiza una mayor fiabilidad operativa.
La selección de un alternador no puede prescindir de un análisis técnico detallado del perfil de carga, de las condiciones operativas y de las exigencias de rendimiento. Cada aplicación – desde el grupo portátil hasta la instalación crítica para la continuidad operativa – requiere una evaluación cuidadosa del número de polos, de la tecnología de excitación y de la estabilidad requerida.
En este contexto, las soluciones propuestas por Linz Electric cubren un amplio espectro de necesidades: desde la gama E1C con regulación a condensador, hasta los modelos PRO sin escobillas con AVR, garantizando altas prestaciones, fiabilidad y larga duración operativa.
Una selección consciente y técnicamente fundamentada permite realizar sistemas de generación fiables, eficientes y perfectamente dimensionados según las condiciones reales de uso.