La velocità nominale di rotazione degli alternatori è sempre costante anche al variare della potenza fornita dalla turbina ed erogata dall’alternatore, perché quest’ultimo è legato alla frequenza della rete elettrica cui è collegato che, come è noto, è di 50 Hz (Hertz o periodi al secondo). La velocità di rotazione dei gruppi idroelettrici è varia e dipende dal tipo di turbina utilizzata, cioè se Pelton o Francis o Kaplan. Inoltre, all’interno della stessa tipologia di turbina, la velocità che fornisce il miglior rendimento varia in funzione del salto e della portata. Gli alternatori invece funzionano bene alle diverse velocità imposte dalla turbina, e costruttivamente si adeguano semplicemente variando il numero dei poli di eccitazione. I giri e il numero dei poli sono legati dalla formula:
Per esempio, per gli alternatori di Soverzene e Somplago che hanno 7 paia di poli (ovviamente 7 di polarità Nord e 7 Sud), la velocità dei gruppi è di
che è una velocità ottimale per la portata e il salto cui sono sottoposte quelle turbine Francis.
Alternatore trifase con una coppia di poli
Nota. Nelle centrali termiche con turbine a vapore o a gas, che funzionano meglio con velocità di rotazione elevata, questa è di 3000 giri al minuto: gli alternatori hanno quindi p = 1, come in fig. 1.
Sui nuclei dei poli sono avvolte bobine magnetizzanti che vengono percorse dalla corrente continua di eccitazione in verso tale da creare una successione di polarità Nord e Sud.Alternatore nomofas e con due coppie di poli
In fig. 2 l’alternatore ha 2p, quindi velocità di 1500 giri/min, che è tipica dei piccoli e medi gruppi elettrogeni.
Alternatore trifase multipolare
In fig. 3 la ruota polare ha in totale 24 poli (12p) e quindi n = 250 giri/min.