Los generadores se utilizan para convertir la energía mecánica en energía eléctrica. Un generador hidroeléctrico opera cambiando la energía mecánica del agua que cae o del agua estacionaria en energía eléctrica. La energía mecánica se compone de energía cinética, o en movimiento, y energía potencial, o en reposo.

Generadores monofásicos de corriente alterna

Los generadores monofásicos de corriente alterna (AC, por sus siglas en inglés) también son llamados alternadores monofásicos. De acuerdo con “Rotating Electrical Machines and Power Systems” (Máquinas eléctricas rotativas y sistemas de energía), una gran mayoría de la corriente eléctrica producida en las centrales hidroeléctricas es AC. Estos generadores monofásicos de corriente alterna producen una sola fuente continua de tensión alterna. Se utilizan comúnmente en aplicaciones pequeñas que requieren cantidades limitadas de energía eléctrica, como el suministro de energía para plantas hidroeléctricas a pequeña escala (o generación microhidroeléctrica), electrodomésticos del hogar, pueblos remotos, equipos de construcción y energía en espera (generadores de emergencia). Los alternadores monofásicos producen 25 kilovatios de energía eléctrica o menos.

Generadores de dos fases de corriente alterna

Un alternador de dos fases también se conoce como generador de corriente alterna polifásica o generador de corriente alterna multifásica. Está hecho de dos o más devanados monofásicos (o circuitos) que producen dos tensiones diferentes. Cada tensión puede ser considerada como una tensión monofásica distinta. Los dos voltajes se generan independientes uno de otro. Estos alternadores de dos fases se utilizan en los motores hidroeléctricos de arranque automático.

Generadores de corriente trifásica

Los generadores trifásicos de AC se utilizan para la distribución, transmisión y generación de energía hidroeléctrica a gran escala. Un alternador trifásico está hecho de tres tensiones monofásicas distintas (o bobinas) que están separadas entre sí por 120 grados. Cuando el generador es encendido, produce tres formas de onda de AC diferentes que están separadas por 120 grados. La ventaja de un alternador trifásico es que la energía nunca baja a cero. Estos generadores son una fuente constante de energía y convierten de manera eficiente la energía mecánica en eléctrica con un mínimo de desperdicio. De acuerdo con “Fundamental Concepts in Electrical and Computer Engineering” (Conceptos fundamentales de ingeniería eléctrica e informática), las centrales hidroeléctricas modernas utilizan generadores trifásicos de corriente alterna para producir energía trifásica. De acuerdo con “Basic Industrial Electricity: A Training and Maintenance Manual” (Electricidad industrial básica: Un Manual de capacitación y mantenimiento), se prefieren estos generadores, ya que son más baratos que los monofásicos, utilizan el acero y el cobre de manera más eficiente en sus diseños, lo que permite facilitar la regulación de la tensión, son más pequeños y más fáciles de operar que los alternadores monofásicos y pueden producir tanto energía trifásica como monofásica.