Fundamentos de Electromagnetismo y Funcionamiento del Alternador Automotriz

Conceptos Fundamentales de Electromagnetismo

• Magnetismo: Si al magnetizar un hierro, este mantiene la señal magnética tras retirar el campo magnético que la indujo.
• Electromagnetismo: Cuando una corriente eléctrica circula por una bobina, se genera un campo magnético; a mayor intensidad, mayor campo magnético. El polo norte y el polo sur indican el sentido y la intensidad.
• Autoinducción: Cuando pasa por una bobina una corriente variable, se autoinduce en la bobina una corriente eléctrica.
• Inducción electromagnética: Siempre que haya un conductor sometido a la acción de un campo magnético que varía, se induce una corriente eléctrica.
• Corrientes parásitas: Son corrientes producidas en el hierro del inducido del motor de arranque. Al no tener salida, se convierten en corrientes parásitas que producen calor y provocan pérdida de energía. Para eliminarlas, se fabrica el inducido en varias chapas aisladas en vez de ser una pieza única.

El Alternador: Estructura y Funcionamiento

El alternador carga la batería al ralentí y suministra el consumo del coche.

Estructura

• Rotor: Produce el campo magnético y está formado por un eje sobre el que va montado un núcleo magnético.
• Inducido: Parte fija donde están las bobinas inductoras que generan la corriente eléctrica.
• Rectificación: La corriente alterna producida por el alternador se transforma en corriente continua mediante un puente de diodos.
• Regulación: Se rige por la fórmula E = K · Φ · n. Al subir las revoluciones, baja el campo magnético para que no suba el voltaje. Al haber más consumo con las mismas revoluciones, aumenta el consumo del coche porque se crea una fuerza contraria al campo magnético, lo que exige más esfuerzo al motor.

Variables de Operación

• Corriente de excitación: En función de las RPM y la carga; si aumentan las RPM, disminuye el campo magnético (más tiempo desconectado que conectado).
• Variación de tensión de carga: En función de la temperatura; a mayor calor, menor tensión de carga y menor resistencia interna.
• Medidas antiparasitaje: Colocación de un condensador para absorber ruidos eléctricos del alternador.

Componentes y Sistemas Especiales

• Conexión W: Conexión en una de las fases del alternador que sirve para medir las RPM.
• Alternador sin escobillas: Posee una bobina fija y un rotor giratorio.
• Arrastre mediante polea con mecanismo de rueda libre: Permite el giro libre en un sentido y el bloqueo en otro. Si el alternador, por inercia, girase más rápido que el motor, el sistema de rueda libre permite el giro libre del generador, evitando la transmisión de fuerza hacia la polea del motor.

Principio de Funcionamiento del Motor Eléctrico

El alternador, al suministrar corriente a una espira, crea un campo electromagnético. Se forma así un inducido elemental que atraviesa el campo magnético; al estar fijas las piezas polares, estas se repelen y obligan a las espiras a girar.