Arquitectura Eléctrica de Máquinas: Elementos Clave y Funcionamiento

Sistema Eléctrico: Conceptos Fundamentales

El sistema eléctrico se basa en la interacción de la corriente continua pulsatoria y la corriente alterna. Sus elementos clave son:

• Tensión de voltaje o diferencia de potencial: Se mide con el voltímetro.
• Intensidad: Es el número de electrones que pasan por un conductor en un determinado tiempo. Se mide en amperios.
• Resistencia: Depende del material, la longitud y la sección del conductor. Se mide en ohmios.

Equipos Eléctricos de las Máquinas

Circuito de Carga, Almacenamiento y Arranque

Este circuito incluye los siguientes componentes esenciales:

• Interruptor general (llave)
• Generador (alternador o dinamo)
• Regulador
• Batería
• Amperímetro (testigo de carga)
• Motor de arranque
• Bujías de incandescencia o calentadores (en su caso)

Circuito de Control y Seguridad

Para garantizar el correcto funcionamiento y la seguridad, se utilizan:

• Termorresistencias
• Termómetros (para refrigeración, aceite)
• Termistor y lámpara de testigo de la temperatura del motor
• Manocontacto o manómetro
• Avisador acústico
• Lámpara de testigo de pastillas de freno
• Indicador del nivel de combustible
• Lámpara testigo de reserva
• Claxon
• Alarma de marcha atrás
• Protección del circuito y caja de fusibles
• Interruptor de bloqueo del arranque (cuando hay una velocidad engranada)

Circuito de Alumbrado

Este circuito provee la iluminación necesaria, incluyendo:

• Lámpara de aviso (especial)
• Luz para el trabajo
• Luz para desplazarse por carretera

Componentes Clave del Sistema Eléctrico

Batería

La batería sirve para almacenar la energía producida por el alternador o la dinamo. Está formada por varios vasos estancos, generalmente de plomo, separadores, agua destilada y ácido sulfúrico. La capacidad se expresa en amperios/hora y está en función del número y tamaño de las placas. Estas placas son positivas (óxido de plomo) y negativas (plomo). Se distinguen estados de carga y descarga. Existen baterías de bajo o sin mantenimiento (con antimonio y aleación de plomo-calcio).

Cargador de Batería

Es un aparato que toma la corriente alterna de la red y la transforma en corriente continua. Se utiliza cuando el alternador no ha funcionado o tras un periodo prolongado sin uso. Consta de:

• Transformador
• Rectificador
• Dispositivo de protección
• Cables de carga
• Selector de voltaje
• Regulador de intensidad
• Amperímetro

Dinamo

La dinamo es un generador directo de corriente continua, cuya misión es abastecer a la batería y a los demás elementos del sistema. Su funcionamiento está basado en el fenómeno de la inducción, mediante el giro del inducido dentro del campo de unos electroimanes.

Partes de la Dinamo:

• Carcasa con dos tapas (una soporta el eje del inducido con casquillo antifricción y la otra el conjunto y portaescobillas)
• Inducido
• Colector
• Bobinas inductoras o inductor
• Polea
• Ventanas de inspección
• Escobillas
• Disyuntor
• Regulador

Alternador

El alternador es un generador de corriente alterna que sustituye a la dinamo. Carga la batería con un menor número de revoluciones, y su diseño y funcionamiento difieren de la dinamo. Incluye un rectificador, componente que transforma la corriente alterna en continua.

Motor de Arranque

El motor de arranque es siempre eléctrico, accionado por la corriente continua almacenada en la batería para hacer girar el cigüeñal de los motores de combustión interna. Es similar a la dinamo pero con funcionamiento inverso, transforma la energía eléctrica en energía mecánica. Sus componentes son similares a los de la dinamo, pero la polea se sustituye por un piñón desplazable accionado por un relé, que permite la conexión y desconexión con el volante del motor.

Arranque en Frío

Mecanismos utilizados exclusivamente en el arranque inicial en condiciones de baja temperatura:

• Doble inyección
• Calentadores (bipolares y monopolares)
• Calentador en el colector de admisión
• Uso de combustibles muy inflamables