Historia del alternador

Circuito de carga

Misión del circuito de carga:

el circuito de carga tiene la misión de generar la energía Eléctrica que los circuitos eléctricos del vehiculo necesitan para poder Funcionar, circuito de encendido, gestión de motor, cambio automático, abs/esp, Iluminación exterior, interior, maniobra. La corriente sbrante en la Alimentación de circuitos, se emplea en recargar la batería. Con la Incorporación de nuevos circuitos ha aumentado considerablemente el consumo de Electricidad en los vehículos y la dinamo se ha sustituido por el alternador, Actualmente todos los vehículos incorporan de fabrica alternador.

Principios de funcionamiento de los generadores de corriente:

los generadores de corriente que se montan en los vehículos, Dinamo o alternador, emplean la inducción eletromagnetica para generar la Electricidad. Los principios de funcionamiento de la inducción electromagnética Se basan en desplazar un cable conductor dentro de un campo magnético. Al mover El conductor en el seno de un campo magnético, el conductor corta las líneas de Flujo del campo magnético y en consecuencia aparecerá una fuerza electromotriz Inducida en el conductor.

Principios de funcionamiento de la dinamo:

empleando la inducción electromagnética, la dinamo funciona firando Los conductores dentro del campo magnético formado por las masas polares electromagnéticas, La corriente generada en la escobilla del colector es corriente continua. El inducido Gira con su polea y una correa con el giro del cigüeñal.

Principios de funcionamiento del alternador:

el alternador emplea el mismo principio que inducción electromagnética Que la dinamo, pero la constitución interna es totalmente distinta, las masa Polares que generan el campo magnético giran y loss conductores de las bobinas Inducidas que inducen la corriente, al contrario que la dinamo, se encuentran Fijas.Los alternadores utilizados en automoción son maquinas sincrónicas Capaces de suministrar corriente incluso al ralentí.

Ventajas del alternador frente a la dinamo:

la tendencia actual en la fabricación de vehículos pasa por Incorporar gestión eléctrica y electrónica a todos los conjuntos mecánicos, Sustituyendo los accionamientos mecánicos que se necesita, un ejemplo de esta Tendencia es la dirección asistida eléctrica. Al suprimir la rectificación de La corriente alterna de una forma mecánica y ustituirla por un puente de diodos Que rectifa la corriente de forma electrónica sin movimiento, obtenemos las Siguientes ventajas sobre la dinamo: - mayor gama de velocidad de giro. – a altas Revoluciones la dinao debido a problemas de conmutación, sufre porroteo entre Las escobillas y el colector que produce elevadas temperaturas y un rápido deterioro De los elementos. – las masas polares y la bobina inductora forman un conjunto rotor muy compacto.- el regulador para el alternador solo necesita un elemento Regulador dado que los diodos se hacen cargo de desconectar el alternador de la Batería.- los alternadores son considerablemente mas ligeros y de menor tamaño Que lso generadores de corriente continua.- el alternador puede trabajar en Ambos sentidos de giro sin necesitar modificación alguna.- dada la robustez del Alternador y la ausencia del colector, el alternador tiene una vida útil muy Superior a la dinamo.- el alternador es menor ruidoso que la dinamo.

Estructura del alternador:

Tapa soporte del lado de anillos rozantes:

la tapa soporte se fabrica en fndicion con aleaciones de aluminio Y sirve de cerramiento del conjunto y soporte de los siguientes componentes: - El portaescobillas= con las escobillas de carbón, que son presionadas contra Los anillos rozantes del rotor y conducen una corrient de excitación relativamente Pequeñ hasta el devanado inductor. – un puente rectificador= compuesto por unas Armaduras, una + y otra – que sirven de soporte a los diodos correspondientes.- Un regulador electronnico.

Tapa soprte del lado de accionamiento:

realizada en funducion de aleaciones de aluminio, incorpora los Soportes para el anclaje del alternador al automóvil y el tensado de la correa.

Ventilador:

el alternador Necesita refrigeración para evitar sobrecalentamientos internos, el ventilador Del alternador se encuentra fijado en el eje del rotor mediante una chaveta de Media luna consiguiendo que gire a la misma velocidad que el eje del rotor, las Aspas del ventilador fuerzan el paso del aire por su interior y enfrían todo el Conjunto.

Polea de accionamiento:

 El giro del rotor del Alternador se consigue mediante una transmisión de correa y polea. La relación de Giro del alternador con respecto al motor térmico se consigue con los diámetros De las poleas en el alternador y en la polea del cigüeñal, la relación de los diámetros Suele ser en turismos 1,2 a 1,3 y en los vehículos industriales 1,5. La correa Es trapezoidal en poleas trapezoidales y poliuve  en poleas poliuve.

Rotor:

esta formado por un Eje de acero sobre el que se montan de forma solidaria los siguientes Elementos: - las mitades de la rueda polar o colectores de flujo. – un cilindro De material aislante termoestable, sobre el que se moldean los dos anillos Roantes. – un arrollamieto circular montado sonre un carrete aislante de Material termoplástico que forma la bobina inductora o de excitación.

Estátor:

constituido por una Armadura formada por un cojunto de laminas de acero troqueladas en forma de Corona circular. En su perímetro interior se encuentran practicadas unas Ranuras donde se alojan los arrollamientos del devanado inducido. Los lternadores Con tres bobinas en el estátor o trifásicos son los mas empleados.

Rectificación de la corriente:

la corriente producida en los devanados del estátor de los Alternadores  es corriente alterna Que  se puede ser monofásica o trifásica según El tipo de alternador. Eta corriente tiene que ser rectificada para poder ser utiliada Por los componentes eléctricos y electrónicos del automóvil y para cargar la batería.

Rectificación de la corriente:

 este tipo de rectificación es La mas elemental y utiliza solo diodo como rectificador de corriente para un Alternador monofásico.

Rectificación en doble onda:

 en algunos alternadores monofásicos Se emplea un sistema compuesto por dos devanados monofásicos colocados en paralelo, Con las bobinas de un devanado en sentido contrario a las otro. En los extremos Libres de cada devanado se coloca un diodo. El funcionamiento es muy similar al Anterior. Durante un semiciclo, es un devanado el que envía corriente al borne + y en el semiciclo siguiente hace el otro.

Rectificación de onda completa:

con el fin de aprovechar tanto la semionda positiva como negativa, Se colocan dos diodos, uno positivo y otro negativo, en cada extremo de cada Fase. En un alternador monofásico, al tener un devanado con dos terminales, se Colocaran cuatro diodos, dos en cada extremo de la bobina inducida. El funcionamiento Eléctrico y las variaciones d ls tensiones en los devanados del estátor, en función De la posición exacta que se encuentre el gio de rotor.

Funcionamiento del alternador:

el devanado del circuito de excitación es alimentado por una Corriente que pasa a través de las escobillas y los anillos roantes. Al conectar El encendido, en primer lugar la corriente pasa de la batería a través de la lámpara De control del alternador hacia el devanado de excitación y, desde allí, a través Del regulador, hacia masa. Esta corriente realiza una preexcitacion del Alternador, necesaria debido a que el magnetismo residual en el núcleo no es Sufiente para provocar en el momento del arranque, la corriente de Preexcitacion fluye del polo – de la batería al polo + del alternador a través de La lámpara de control. Cuando elrotor alcanza la suficiente velocidad de giro, La lámpara se apaga, comienza la autoexcitación y el suministro de corriente a Los ciruitos del vehiculo. Una vez el alernador esta autoexcitado, el rotor Creo un campo magnético lo suficientemente fuerte cmo para inducir la corriente Alterna requerida los devanados del estátor.

Mantenimiento periódico del alternador:

el mantenimiento de los alternadores viene determindado por las Condiciones de trabajo y el vehiculo al que van destinados. En alternadores Para vehículos turismo con recorrridos de hasta 200.000 km, no es necesatio ningún Tipo de mantenimiento. En vehículos industriales con recorridos hasta 300.000 Km para su primera revisión a fondo, se realizara el siguiente mantenimiento Cada 100,000: - limpiar las superficies externas del alternador. – asegurarse de Que las ranuras de ventilación están despejadas. – comprobar el estado de las Escobillas y anillos rozantes. – comprobar el buen estado ed las conexiones. – En alternadores con engrasadores y canales de engrase, rellenar estos. – Comprobar el correcto funcionamiento del alternador.

Precauciones al actuar sobre el circuito de carga y alternadores:

cuando aparece alguna anomalía o se actúe sobre el circuito de Carga, se tienen que tomar una serie de precauciones que, de no respetarse, pueden Causar daños irreparables en el alternador o el regulador: - obsrvar la Polaridad del acumulador antes de realizar su conexión al vehiculo.-si se Interienen los bornes, los diodos pueden estar dañaos. – en caso de utilizar un Acumulador auxiliar para efecturar el arranque del vehiculo, se ha de tener la Precaución de conectar correctamente los cbles del acumulador auxiliar a los Bornes del acumulador del vehiculo.- cuando se utilice un cargardor de baterías, Se deber cuidar el correcto conexionado de sus terminales a los brones del Acumulador.- debe evitarse que se produzcan cortoscircuitos entre las placas de Los portadiodos. – el alternador no debe funcionar en vacío o en circuito Abierto. – el regulador debe estar siempre unido al alternaodr. – el alternador No debe ser excitado. – en los alternadores con regulador incorporado, o debe Realizarse ninguna conexión que no vena reflejada en los esquemas. – para desmontar El alternador, desconectese previamente la batería. – las pruebas de derivación En masa deben realizarse colocando una lámpara en serie que limite la corriente A 0,5 aproximadamente.- cuando se tengan que realizar operaciones de soldadura Por puntos  o arco en el vehiculo, se Desconectra el alternador o el borne - . – se debe evitar introducir agua o Aceite atraves de las aerturas de ventilación del alternador.

Tipos de alternadores:

los mas importantes son: - de polos intercalados con anillos Rozantes. – de polos individuales con anillos rozantes. – con rotor-guiá. – de polos Intercalados con anillos rozantes. A su vez los alternadors de polos Intercalados, dependiendo del numero de fases y la disposición de estas se clasifican: Trifásicos : en estrella o en triangulo.

Alternadores de polos individuales con anillos rozantes:

los alternadores de polos individuales debido a su gran potencia Especifica, se utilizan en vehículos o grupos de demanda gran potencia y Teniones de 24v. El estátor, los devanados estatoricos y la circulación de Corriente por ellos son similares a los alternadores de polo intercalados. La diferencia Esta en el rotor: mientras que el rotor de polos intercalados tiene un devanado De excitación central que actúa a su vez sobre todos los polos, el rotor de Polos individuales tiene 4 o  polos Alargados, sobre los que se disponen directamente el devanado de excitación. Cada Polo tiene aquí un bobinado individual.

Alternadores con rotor-guiá:

son alternacores sin anillos rozantes, escobillas, ni piezas Desgastables salvo los rodamientos. Su campo de utilización esta donde la larga Duración sea decisiva. El alternador se autoexcita por medio del deanado del excitación Fijo, dispuesto sobre el polo interior. El flujo magnético discurre desde el Núcleo polar del toror giratorio a través del polo interior fijo hasta una Mitad de los polos intercalados de una polaridad determinada, y luego a través de Sus polos hasta el núcleo del estátor fijo.