Fuentes de Corriente Alterna (AC): Red, Generadores, Inversores y Más

De dónde se origina la potencia CA

La Corriente Alterna (CA) domina la entrega de energía porque se transforma eficientemente (transformadores) y se interrumpe de forma segura (cruces por cero de la corriente). Aquí están las fuentes principales que encontrará.

1. La Red de Utilidad (Generación a granel → Transmisión → Distribución)

• Generación: Generadores síncronos (turbo-generadores) en plantas de energía. Térmico (carbón, gas, nuclear) → Turbina de vapor. Hidro → Turbina de agua. Eólica → Generador de inducción de doble alimentación / Convertidor completo. Solar → Recursos basados en inversores (IBR).
• Transmisión: Alto Voltaje (HV: 115–230 kV), Extra Alto Voltaje (EHV: 345–765 kV), Ultra Alto Voltaje (UHV: 1000+ kV). Trifásico. 60 Hz (Américas, partes de Asia) o 50 Hz (Europa, la mayor parte del mundo).
• Distribución: Estaciones transformadoras de reducción → Primario (4–35 kV) → Transformadores de poste/zócalo → Secundario (120/240V Bifásico NA; 230/400V 3Ø Estrella UE).
• Su toma de pared: NEMA 5-15R (120V, 60 Hz) o CEE 7/16 "Schuko" (230V, 50 Hz).

2. Generadores rotativos (Aislados / Respaldo / Potencia principal)

• Portátil (Gasolina/Propano): 1–10 kW. Regulación inherente de voltaje/frecuencia mediante AVR/GoV. THD alto (5–15%) a menos que sea "Generador Inversor".
• Respaldo (Gas natural/Diésel): 10–2000 kW. Interruptor de transferencia automática (ATS). Mejor regulación (<±1% V, ±0.5% Hz).
• Principal/Continuo (Industrial/Marino): Motores de servicio pesado. Capacidad de paralelismo (caída/isocronismo).
• Alternadores de vehículo: 3-f CA → Rectificado a CC para batería/bus de 12V. No usable como fuente de CA directamente (sin inversor).

3. Inversores (Conversión DC → CA)

4. Fuentes especializadas / de nicho

• Convertidores rotativos (Conjuntos Motor-Generador): Históricos. CA→Motor→Generador→Diferente V/Hz/Fase. Aún usado para grandes VFD, cambiadores de frecuencia (50↔60 Hz).
• Convertidores de frecuencia estáticos: Rectificador + Inversor (sin batería). Aeroespacial (400 Hz), Energía en tierra (50↔60 Hz).
• Generadores piezoeléctricos / MEMS: µW–mW. Cosecha de energía de vibración. No potencia general.
• Rectennas de RF: Transferencia de energía inalámbrica (WPT). Experimental / nicho.

Parámetros críticos por región

Recordatorio de seguridad: Todas las fuentes de CA > 50V RMS representan un riesgo de descarga. Trate cada cable como activo hasta que se verifique desenergizado (Bloqueo/Etiquetado).