En un generador de CA, los anillos colectores cumplen la función crucial de transferir energía eléctrica desde el rotor giratorio a un circuito externo. A diferencia de un conmutador utilizado en generadores de CC, que cambia las conexiones eléctricas del rotor para mantener una dirección constante del flujo de corriente, los anillos colectores mantienen un contacto eléctrico continuo con los devanados del rotor a medida que gira. Este contacto continuo permite la transferencia de corriente alterna (CA) generada en los devanados del rotor a una carga externa o circuito eléctrico sin interrupción. Los anillos colectores son componentes esenciales en los generadores de CA, ya que facilitan la transmisión eficiente y continua de la energía eléctrica producida por el generador.
El propósito de los anillos colectores en un generador de CA es permitir la transmisión de energía eléctrica desde los devanados del rotor giratorio a un circuito o carga externa. A medida que el rotor gira dentro del estator (parte estacionaria del generador), el campo magnético induce una corriente alterna en los devanados del rotor. Los anillos colectores proporcionan un punto de contacto estacionario para conexiones eléctricas que permiten extraer la CA generada de los devanados del rotor y utilizarla para alimentar dispositivos y equipos eléctricos o suministrar electricidad a la red. Los anillos colectores garantizan una transmisión eléctrica confiable y facilitan el funcionamiento eficiente de los generadores de CA en diversas aplicaciones.
Los anillos colectores se utilizan en máquinas y dispositivos eléctricos para establecer conexiones eléctricas con piezas giratorias sin necesidad de cableado directo. Su objetivo principal es transmitir señales eléctricas, energía o datos a través de una interfaz giratoria de forma continua. Al mantener contacto eléctrico con componentes giratorios, los anillos colectores permiten la transferencia de señales eléctricas o energía desde piezas estacionarias a piezas giratorias y viceversa, facilitando funciones como la transmisión de datos, la entrega de energía o el procesamiento de señales en maquinaria, equipos o instrumentos giratorios.
En un motor de CA, los anillos colectores tienen un propósito específico en ciertos tipos de motores conocidos como motores de rotor bobinado o motores de inducción con anillos colectores. A diferencia de los motores de inducción estándar con rotores de jaula de ardilla, que no utilizan anillos colectores, los motores de rotor bobinado presentan conexiones externas a los devanados del rotor mediante anillos colectores y escobillas. Los anillos colectores permiten conectar resistencias externas u otros dispositivos al circuito del rotor, lo que permite controlar la velocidad del motor, las características de par o las condiciones de arranque. Los motores de anillos colectores se utilizan en aplicaciones donde se requiere un control de velocidad ajustable o un rendimiento de arranque mejorado, como en grúas, polipastos y maquinaria industrial grande.
El número de anillos colectores en un generador de CA normalmente corresponde al número de fases eléctricas generadas por el generador. Por ejemplo, un generador de CA trifásico normalmente tendría tres anillos colectores, uno para cada fase, para facilitar la transmisión de energía de CA trifásica a circuitos o cargas externos. Cada anillo colector proporciona un punto de contacto para una fase de la CA generada, lo que garantiza que todas las fases se transfieran de manera eficiente desde los devanados del rotor giratorio al sistema eléctrico externo. El número de anillos colectores corresponde directamente a la configuración del generador y al tipo de salida de energía CA que produce.