Funcionament d'un alternador

ALTERNADOR FUNCION

generar electricidad para suministrarla a los diferentes servicios y cargar bateria.

PRINCIPIO FUNCIONAM

Al girar el conductor en el interior del campo magnético, corta las líneas de fuerza y se genera electricidad en el conductor.

BOBINA INDUCTORA (ROTOR)

Actúa como un electroimán. La intensidad que recorre las bobinas inductoras se conoce como corriente de excitación. Estas bobinas están enrolladas alrededor del eje con el cual giran. A los extremos de las bobinas hay conectados dos anillos a los cuales llega electricidad gracias a las escobillas. Así, se impide que las bobinas inductoras (en constante giro) se enreden y se rompan. Los hilos conductores de cobre aislados entre sí por una capa de barniz que se encuentran cubiertos por las masas polares, donde se concentran las líneas de fuerza del campo magnético. Todos los alternadores llevan incorporados, para refrigerarlos, uno o dos ventiladores en el eje del rotor. Puede estar situado en el interior de la carcasa, sobre unos cojinetes o en el exterior de las carcasas, al lado de la polea que transmite el movimiento a la correa de servicios.

BOBINAS INDUCIDAS (ESTATOR)

Conjunto de espiras que se ven afectadas por un campo magnético variable, en las cuales se genera electricidad. 3 Bobinas (fases) y por eso se trata de alternadores trifásicos. El sentido en que está enrollada la bobina crea campos magnéticos (N y S) cuando la bobina está proporcionando electricidad al exterior. Las 3 bobinas se encuentran desfasadas 120° una de las otras. Como una vuelta corresponde a 360°, al haber 3 fases (bobinas) cada una estará situada a 120°. 360°/3=120°

CONEXION ESTRELLA:

Las bobinas tienen todas un extremo común. La electricidad sale al exterior a través de los 3 extremos libres de las bobinas, pudiendo salir también del punto de unión común, también llamado punto neutro.

CONEXION TRIANGULO

Los extremos de las bobinas están conectados dos a dos. La electricidad sale al exterior a través de los tres puntos de unión entre las bobinas.

FORMA REAL INDUCIDAS

Las bobinas inducidas se encuentran enrolladas alrededor de una corona circular de hierro. Al tratarse, esta corona, de material ferromagnético, se concentran las líneas de fuerza del campo magnético creado. Este núcleo de hierro está dividido en finas láminas aisladas entre ellas para disminuir al máximo los corrientes de Foucault. Estos corrientes de Foucault son unas intensidades que perjudican a los aparatos eléctricos (pérdidas).

Tapa del costat Regulador i Anells:

Realizada en fundición de aluminio, sobre la cual se montan: Portaescobillas; Presionadas contra los anillos frotantes del rotor y conducen una corriente de excitación hasta el devanado inductor. Puente rectificador; sirven de soporte a los diodos correspondientes (positivos y negativos). Regulador electrónico; sirve para regular la tensión de salida y estabilizarla. Tapa del costat d'accionament: Realizada en fundición de aluminio, incorpora los soportes para el anclaje del alternador al automóvil y el tensado de la correa. Aloja el rodamiento a bolas anterior (b) en el cual se apoya el eje del conjunto inductor.

PONT RECTIFICADOR

La electricidad que genera el alternador es alterna y para poder emplearla en un automóvil es necesaria convertirla en continua. Esta misión la realiza el puente rectificador. Esta placa de diodos, o puente rectificador, está normalmente constituida por 6 diodos, uno por fase tanto negativo como positivo. La misión es la de rectificar el corriente y quitar la sección de onda negativa de la corriente para convertirla en continua. Las placas de diodos con nueve diodos (nanodiodos) la forman 3 diodos más que sirven para alimentar la luz del tablero. Estos admiten una mayor intensidad a la salida del alternador.

El regulador

Es un elemento que siempre debe acompañar a los alternadores de automóvil. Es el encargado de mantener constante la tensión generada por el alternador para poder utilizarla en todos los servicios del automóvil.

En la Dinamo

Limitar la tensión máxima. Evitar que la batería se descargue a través de la dinamo cuando la tensión generada fuera inferior a la de la batería. Limitar la intensidad de salida hacia los consumos.
En l'alternador: Sólo debe limitar la tensión máxima al valor establecido por el fabricante. Los diodos ya evitan el paso de la electricidad en sentido batería-alternador (no se puede descargar). La forma en que están enrolladas las bobinas crea un campo magnético que limita el campo magnético originado en las bobinas inductoras (no hace falta regular intensidad).

La intensidad de excitación

que deben recibir las bobinas inductoras es tomada de diferentes situaciones si el motor térmico está parado (fase de preexcitación) o en funcionamiento (fase de autoexcitación).

PREEXCITACIO

Corresponde al momento en el que el motor térmico está parado y, por lo tanto, el alternador no está generando electricidad. Cuando el conductor cierra la llave de contacto, la electricidad pasa a través del testigo luminoso del tablero (provisto de un símbolo de batería de color rojo) iluminándolo para llegar a las bobinas inductoras (EXC), pasar por el regulador y, posteriormente, volver a la batería a través de la masa del vehículo.

LIMITES DINAMO

No generaba suficiente tensión para ser utilizada a velocidad de ralentí y no se podía aumentar la velocidad de giro del rotor (las bobinas podían salir de su eje). La rectificación de la corriente la realizaba en el conjunto colector-escobillas (aparecían muchas chispas en cada paso de escobilla-delga y se desgastaba el colector). El conjunto dinamo y regulador ocupaba un espacio y un peso superior al que ocupa y pesa el grupo alternador-regulador.

VENTAJAS ALTERNADOR:

Se aumenta el número de polos por cada vuelta del rotor: la tensión obtenida se puede utilizar a velocidad de ralentí. Se pueden incrementar las rpm del rotor ya que las bobinas no tienen riesgo de salir del eje.
Con los semiconductores (diodos) se consigue rectificar la corriente de manera fácil y eficaz (desaparecen las chispas). El espacio y el peso del conjunto alternador-regulador es inferior al de la dinamo-regulador. Actualmente, todos los vehículos llevan incorporado un alternador, cada vez, más potente (+Intensidad).