Funcionamiento y Componentes del Alternador en Vehículos

1. Necesidad del Alternador en el Automóvil

El alternador es un componente esencial en el sistema eléctrico de un vehículo. Su función principal es **producir la energía eléctrica** necesaria para alimentar todos los componentes eléctricos del vehículo mientras está en marcha. La batería, por otro lado, actúa como un acumulador de reserva de energía. Esta reserva se utiliza para abastecer a los sistemas eléctricos cuando el vehículo está parado y, fundamentalmente, para efectuar su arranque.

2. Componentes Fundamentales del Alternador

Un alternador se compone de las siguientes partes principales:

• Inducido o estator: Parte fija del alternador donde se encuentran las bobinas.
• Rotor: Parte móvil que genera el campo magnético.
• Puente de diodos: Convierte la corriente alterna en corriente continua.
• Carcasas: Dos carcasas que cierran el alternador por ambos lados.
• Polea y ventilador: Ubicados en un lado de la carcasa.
• Regulador automático: Se fija en el otro lado de la carcasa y controla la tensión de salida.

3. Generación de Corriente Eléctrica en el Alternador

El proceso de generación de corriente eléctrica en el alternador se describe a continuación:

1. El **rotor** genera un **campo magnético**.
2. Este campo magnético induce una **corriente alterna** en las bobinas del **estator**.
3. La corriente alterna se rectifica mediante un conjunto de **diodos** montados en un **puente rectificador**.
4. Del puente rectificador sale una **corriente continua** hacia la batería y los diversos consumidores.
5. Un **regulador** controla la tensión, actuando sobre la corriente de excitación que se aplica al rotor para generar el campo magnético necesario para la inducción.

4. Tipos de Alternadores según la Disposición y Conexionado de las Fases

La descripción proporcionada no detalla los tipos de alternadores según la disposición y conexionado de las fases, sino que describe el cambio de la fuerza electromotriz (f.e.m.) inducida en función de la posición de los polos del imán respecto a los conductores activos. Se puede interpretar de la siguiente manera:

• Posición B a C: Los polos del imán se alejan de los conductores, la f.e.m. inducida disminuye.
• Posición C a D: La polaridad del campo magnético frente a los conductores cambia. El conductor 1 se aproxima al polo sur y el conductor 2 al polo norte. La tensión inducida cambia de sentido y aumenta hasta alcanzar su valor máximo en la posición D (representado por debajo del eje de abscisas en un gráfico).
• Posición D a E: La tensión inducida disminuye nuevamente.

5. Estructura Básica y Funcionamiento del Alternador

La estructura básica de un alternador consta de:

• Un **devanado estatórico trifásico** (parte eléctrica fija).
• Un **rotor** donde se forman los polos del electroimán mediante un devanado de excitación.
• **Anillos rozantes y escobillas** que permiten la llegada de corriente eléctrica al devanado de excitación.

Funcionamiento: La corriente alterna inducida en las bobinas del estator se rectifica mediante **diodos** en un **puente rectificador**, convirtiéndola en corriente continua.

6. Estructura y Funcionamiento del Puente Rectificador

El puente rectificador es un componente crucial en el alternador. Su función es convertir la corriente alterna generada en el estator en corriente continua. Se describe su funcionamiento de la siguiente manera:

• La corriente parte de dos fases y retorna por la tercera.
• Las tensiones inducidas en las fases U y V están aplicadas en paralelo.
• La suma de estas dos tensiones, junto con la tensión negativa inducida en la fase W, constituye la tensión en los bornes del alternador en ese instante.
• Las corrientes de las fases van modificando su magnitud y polaridad, mientras que la corriente en el exterior del alternador conserva su sentido.