Mecanica A. : EL ALTERNADOR

Institución Educativa "Central Técnico"

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Electricidad Básica en el Automóvil

NOMBRES: Pico Cando David

DOCENTE: Ing. Julio Calvopiña Herrera, MSc.

EL ALTERNADOR

El alternador es un elemento del circuito eléctrico que tiene como objetivo de transformar la energía mecánica en energía eléctrica, dando energía la carro mientras este en marcha.

Inducción Magnética

Los alternadores están creados, siguiendo el principio de que en un conductor sometido a un campo magnético variable, durante un determinado tiempo se va a inducir una tensión eléctrica o fuerza electromotriz, cuya polaridad depende del sentido del campo y el valor del flujo que lo atraviesa.

El inductor genera el Campo Magnético y el Inducido es el conductor atravesado por las líneas de fuerza de dicho campo magnético.

Corriente Alterna

La corriente Alterna se produce mediante el Campo Electromagnético. La CA se denomina a la corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían clínica mente. Se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las industrias. Sin embargo, las señales de audio y de radio transmitidas por los cables eléctricos, son también ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin más importante suele ser la transmisión y recuperación de la información codificada (o modulada) sobre la señal de la corriente alterna.

Corriente directa

El alternador funciona gracias a que está conectado al giro del motor de combustión, generalmente mediante una correa. Cuando ponemos el contacto en el vehículo, la bobina rotor del alternador es alimentada con corriente, y cuando ésta comienza a girar, al arrancar el motor, empieza a generar energía. Una vez arrancado el motor, el regulador se auto alimenta con la energía que produce el propio alternador. Esta corriente vendría a darse directamente pero es la CA

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Diodos

Están formado por un puente de 6 o 9 diodos de silicio, puede ir montado directamente en la carcasa lado anillos en una placa en forma de herradura. El diodo es un componente electrónico de 2 terminales, tal como un resistor. Un diodo es un dispositivo diseñado para que la corriente fluya en un solo sentido, es decir, solamente permite que la corriente vaya en una sola dirección.

Circuito Rectificador

El rectificador esta, formado por un puente de 6 o 9 diodos de silicio, puede ir montado directamente en la carcasa lado anillos rozantes o en un soporte (placa) en forma de "herradura", conexionados a cada una de las fases del estator, formando un puente rectificador, obteniendose a la salida del mismo una tensión de corriente continua. Los diodos se montan en esta placa de manera que tres de ellos quedan conectados a masa por uno de sus lados y los otros tres al borne de salida de corriente del alternador, también por uno de sus lados .El diodo rectificador hace que se supriman las semiondas negativas y solo se dejan pasar las semiondas positivas de forma que se genere una corriente continua pulsatoria. A fin de aprovechar para la rectificación todas las semiondas, incluso las negativas suprimidas, se aplica una rectificación doble o de onda completa. Para aprovechar tanto las semiondas positivas como las negativas de cada fase (rectificación de onda completa), se dispone de dos diodos para cada fase, uno en el lado positivo y otro en el negativo, siendo necesarios en total seis diodos de potencia en un alternador trifasico.

Electro-Magnetismo

Es el fenómeno que se origina la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m. o tensión) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable, bien en un medio móvil respecto a un campo magnético estático no uniforme, o la variación de las líneas de campo que atraviesan dicha superficie mediante un giro. Es así que, cuando dicho cuerpo es un conductor, se produce una corriente inducida.

Rotor

Es el encargado de crear el campo magnético inductor el cual provoca en el bobinado inducido la corriente eléctrica que suministra después el alternador. El rotor esta formado a su vez por un eje o árbol sobre el cual va montado el núcleo magnético formado por dos piezas de acero forjado que llevan unos salientes o dedos entrelazados sin llegar a tocarse, que constituyen los polos del campo magnético inductor.

En el interior de los polos, va montada una bobina inductora de hilo de cobre aislado y de muchas espiras, bobinada sobre un carrete material termoplástico.

Estator

El estator es la parte fija del alternador la que no tiene movimiento y es donde están alojadas las bobinas inducidas que generan la corriente eléctrica. El estator tiene una armazón que esta formado por un paquete ensamblado de chapas magnéticas de acero suave laminado en forma de corona circular, troqueladas interiormente para formar en su unión las ranuras donde se alojan las bobinas inducidas.

Las bobinado que forman los conductores del inducido esta constituido generalmente por tres arrollamientos separados y repartidos perfectamente aislados en las 36 ranuras que forman el estator. Estos tres arrollamientos, o fases del alternador, pueden ir conectados según el tipo: en estrella o en triángulo, obteniendose de ambas formas una corriente alterna trifasica, a la salida de sus bornes.

Alternador Trifásico

Los alternadores denominados trifásicos, en los que la corriente inducida sale del alternador por seis cables o hilos que, al tratarse de corriente alterna, se hacen innecesarias las seis salidas, reduciéndose éstas a tres fases, ya que en este tipo de máquinas las polaridades se alternan al haber mayor número de polos y tratarse de este tipo de energía.

Regulación de voltaje

Necesita un dispositivo de regulación del voltaje y de rectificación, ya que la corriente usada por los sistemas es normalmente continua y obtenida desde una batería o acumulador. Los alternadores que se utilizan para suministrar energía a la red, mantienen su velocidad de rotación constante y por lo tanto también la frecuencia.

f={\frac {np}{60}}

Donde f representa la frecuencia en Hz o c/s, n velocidad en R.P.M. y p el número de pares de polos.

Esto no es así en los alternadores de automóvil, porque la velocidad de giro del motor varía constantemente. No tiene consecuencias sobre el sistema, ya que se utiliza un sistema de rectificación trifásico para obtener una corriente continua con leves pulsaciones.

Funcionamiento del alternador

El alternador produce corriente alterna, la cual obtiene a través de un mecanismo de arrastre accionado por un motor de combustión. Dicho de otro modo, el alternador funciona gracias a que está conectado al giro del motor de combustión, generalmente mediante una correa. Cuando ponemos el contacto en el vehículo, la bobina rotor del alternador es alimentada con corriente, y cuando ésta comienza a girar, al arrancar el motor, empieza a generar energía. Una vez arrancado el motor, el regulador se autoalimenta con la energía que produce el propio alternador. Cuando esto ocurre, la luz del cuadro de instrumentos se apaga. El alternador produce corriente alterna, la cual obtiene a través de un mecanismo de arrastre accionado por un motor de combustión. Dicho de otro modo, el alternador funciona gracias a que está conectado al giro del motor de combustión, generalmente mediante una correa. Cuando ponemos el contacto en el vehículo, la bobina rotor del alternador es alimentada con corriente, y cuando ésta comienza a girar, al arrancar el motor, empieza a generar energía. Una vez arrancado el motor, el regulador se autoalimenta con la energía que produce el propio alternador. Cuando esto ocurre, la luz del cuadro de instrumentos se apaga.