Función del rotor del alternador
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Circuito de carga
Tiene la misión de reponer la energía consumida de la batería. Generan suficiente corriente para mantener la batería a plena carga y los circuitos elécticos del automóvil. Esta formado por el alternador, regulador y batería.
Alternador
Transforma la energía mecánica que recibe el rotor a través de la correa del cigüeñal en energía eléctrica que aprovecha para cargar la batería y alimentar a los circuitos eléctricos. Funciona por los efectos de inducción electromagnéticos.
-Rotor: Es el campo magnéticos (inductor)
-Estátor: Son los conductores donde se genera corriente eléctrica al crear una variación de flujos del campo magnético
-Puente de diodos: Transforma la corriente alterna en corriente continua.
-Carcasas: Son los puntos de apoyo del rotor a través de los rodamientos. En ellas suele montarse el regulador, el portaescobillas y el puente rectificador.
-Ventilador: Crea una corriente de aire para refrigerar los componentes del alternador debido al calor producido por el efecto Joule.
-Polea: Recibe el movimiento del cigüeñal a través de la correa.
Características del alternador
Los alternadores pueden ser de estrella o en triángulo. Los de estrella se utilizan para alcanzar antes la tensión de regulación y cuando el consumo de energía no sea muy grande. Los de triángulo se utilizan cuando hay mucho consumo y la potencia es 3 veces más que en estrella.
Funcionamiento del alternador
1)Circuito de preexitación, formado por batería, interruptor de encendido, lámpara de control y rotor. Tiene la misión de alimentar al rotor a través de la lampara de control para crear el campo magnético inicial en el rotor para que cuando empieze a girar el motor se induzca la fuerza electromotriz inducida en los bobinados del estátor.
2)Circuito de carga, cuando el rotor alcanza las rpm necesarias para genera corriente suficiente a todos los circuitos básicos (encendido, inyección, limpiaparabrisas, climatización y alumbrado) la lámpara de control se apaga ya que se anula el circuito entre B+ y D+ al tener la misma ddp.
El alternador aportará energía para tener a plena carga la batería, alimentar a todos los circuitos y al rotor. Si dejara de funcionar el alternador, la lampara de control volvería a encenderse.
Principio de regulación del alternador
La tensión generada en un alternador es variable ya que depende del numero de rpm al que gire el motor y los circuitos del vehiculo trabajan a una tensión constante, por lo que hay que regular la tensión en los bornes.
La regulación actúa sobre el campo magnético de la siguiente manera:
A) Mientras los bornes del alternador no alcanzan la tensión de regulación, la intensidad de la corriente que llega al campo magnético ira aumentando.
B) Al aumentar las rpm, el alternador tiende ha superar la tensión de regulación, hay que disminuir la corriente de alimentación al rotor para que la tendencia a subir por rpm se compense con una bajada del campo magnético.
Como vemos en la gráfica, a bajas rpm la corriente de alimentación al rotor es alta y ademas el tiempo de cierre es grande y el de abertura corto. De esta manera se compensa la bajada de tensión por rpm con un aumento del campo magnético. Si por el contrario el nº de rpm es alto, la intensidad de la corriente será baja, el tiempo de cierre del regulador será corto y el de apertura será largo. De esta manera la subida de tensión por rpm se compensan con una bajada del campo magnético.
Funcionamiento del regulador
Esta compuesto por un transistor PNP cuya base se cierra a masa a través de un contacto controlador por una bobina. Cuanto está cerrado se activa la base del transistor y se da paso de corriente directa al rotor. Cuando alcanza la tensión de regulación (14v) la bobina A abre el contacto, se anula el transistor y el rotor solo se alimenta a través de la resistencia R. La ventaja de este regulador frente a los electromagnéticos puros es que la corriente que pasa por los contactos es pequeña aumentando así la vida útil de estos.
Regulador electrónico
Está compuesto de un transistor T1 (PNP) controlado por un transistor T2 (PNP) que a su vez es controlado por el diodo zener Z.
Mientras el zener no supere la tensión de disparo, el transistor T2 no funcionará y el T1 permanece activado ya que su base está conectada a masa alimentando al rotor.
Cuando se supere la tensión de disparo del diodo zener (tensión de regulación) se activará el transistor T2 anulando la base del T1 al no haber ddp alimentando al rotor.
El diodo P lo ponemos para protejer el circuito de los picos de tensión.
Características alternador estrella