Alternadores
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ALTERNADORES
El sistema eléctrico de un vehículo se alimenta de la batería, elemento que proporciona energía cuando el motor de combustión está parado permitiendo así su puesta en marcha y el funcionamiento de todos los accesorios del vehículo.

El dimensionado de la batería estará en función del consumo del sistema eléctrico que tenga que alimentar, siendo necesario restablecer esta energía una vez el motor ya está en marcha. Para recargar la batería se utilizaban históricamente dinamos; pero actualmente obligados por los mayores requerimientos de potencia y limitaciones de espacio se utilizan los alternadores como elemento que transforma la energía mecánica del motor de combustión en energía eléctrica y así poder mantener la batería en perfecto estado de carga.

Sabemos que el alternador elemental está compuesto por un bobinado fijo y por un imán que gira. La mayor parte de la corriente eléctrica producida por máquinas eléctricas es alterna. A raíz de esto el generador de c.a. es el medio más importante para la producción de energía eléctrica.

Los generadores eléctricos dependen de la acción de una bobina que atraviesa un campo magnético, o de un campo magnético que atraviese una bobina siempre que exista movimiento relativo entre un conductor y un campo magnético. En este caso siempre se generará f.e.m. La parte que genera el campo magnético se llama rotor (inductor), mientras que la parte que genera la f.e.m. se denomina estator (inducido).

El alternador está constituido por un circuito magnético y dos circuitos eléctricos.

El circuito magnético es de inducido fijo o estator; está formado por un conjunto de chapa magnética en el que se distinguen dos partes: un cuerpo exterior cilíndrico llamado corona, de cuya superficie interior salen los dientes; entre estos quedan unos huecos llamados ranuras. Este conjunto magnético recibe también el nombre de
armadura y es construido de segmentos cilíndricos, cortados con matriz de chapa magnética, esmaltada convenientemente.

El conjunto formado por la armadura del estator se fija mediante tornillos o espárragos roscados a una pieza de fundición o acero dulce, que recibe el nombre de carcasa, cuya misión es hacer de soporte mecánico del conjunto estatórico.

La parte giratoria del circuito magnético que constituye el inductor es construida de
dos formas distintas:
1.En los alternadores multipolares, los polos inductores son salientes y dan lugar a una rueda polar, cuya llanta está constituida por la culata del inductor.
2.En los alternadores bipolares, resulta elevada la velocidad periférica de la rueda polar, ya que gira a 1200 rpm o más (con frecuencia de 50 Hz). Entonces se hace de
forma cilíndrica con ranuras en su periferia para colocar las bobinas polares. Así se consigue dar la suficiente seguridad contra la fuerza centrífuga.

La f.e.m. se produce cuando las espiras del inducido cortan las líneas de fuerza del campo magnético generado por el inductor; de manera que la f.e.m. inducida será tanto mayor cuanto mayor sea el campo magnético y la velocidad de giro del inductor.

En el inducido hay tres bobinas iguales separadas 120º. Para convertir la tensión alterna trifásica en rectificada utilizamos una placa de diodos de manera que dispondremos de una tensión que nos permitirá cargar la batería.

La placa de diodos está formada por 6 diodos de potencia para rectificación de la tensión de alimentación a la batería y 3 diodos de baja intensidad (T) para alimentación del inductor. Cuando la tensión pulsante que tenemos a la salida del rectificador es superior a la tensión de la batería el alternador estará cargando la batería mientras que cuando sea inferior la batería no se puede descargar a través del alternador porque los diodos de rectificación impiden la circulación de corriente en sentido contrario.

Para poder mantener constante la tensión disponible en el inducido es necesario variar la intensidad de campo magnético, de manera que compensemos la continua variación del número de vueltas del alternador manteniendo la tensión de salida entre 12 y 14,5 V. El componente que realiza esta función es el regulador de tensión.

Al poner en marcha el vehículo el alternador no puede generar la tensión de salida porque el inductor recibe tensión del propio alternador para generar el campo magnético, de manera que hasta que el alternador no proporciona la tensión de salida necesaria el inductor crea el campo magnético alimentándose a través de la lámpara de señal de carga.

Cuando la tensión de salida del alternador tiene un valor inferior a la tensión de la batería la lámpara de avería se encenderá. La lámpara de avería también se encenderá cuando esté estropeado el regulador de tensión y la tensión de salida del alternador sea muy superior a la de la batería.

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