El alternador es un componente crucial en el sistema eléctrico de un vehículo. A continuación, se detallan sus ventajas, misión, componentes, funcionamiento y precauciones.

Ventajas del Alternador

Las ventajas del alternador son:

  • Da carga incluso a ralentí.
  • Mayor potencia en igualdad de tamaño.
  • Menor peso y volumen para una misma potencia.
  • Puede girar a un mayor número de revoluciones (hasta 18.000 rpm frente a las 8.000 rpm de la dinamo) sin riesgo de centrifugación.
  • Sus escobillas rozan en una superficie continua y sufren menor desgaste, lo que permite un funcionamiento prolongado sin mantenimiento.

Misión del Alternador

La misión del alternador es:

  • Cuando el motor está en marcha y el alternador está cargando, este carga la batería y, además, suministra corriente eléctrica a los consumidores.
  • Cuando el motor está parado y el alternador no está cargando, es la batería la que suministra corriente a los consumidores.

Componentes del Alternador

Los elementos que forman el alternador son:

  • Rotor o inductor: Crea el campo magnético variable en el rotor.
  • Inducido (Estator): En su bobina se induce la f.e.m. (fuerza electromotriz) alterna que ha de ser rectificada a través del puente rectificador de diodos, que transforma la f.e.m. alterna en continua para ser utilizada por la batería y los demás consumidores.
  • Regulador: Alimenta al rotor en sus anillos rozantes a través de dos escobillas, mide continuamente el voltaje de salida y lo regula a 14 voltios, variando el magnetismo del rotor.
  • Tapa delantera: Cierra el conjunto por la parte delantera, lleva un soporte para la sujeción al vehículo, aloja el rodamiento delantero y dispone de ranuras para la ventilación del alternador.
  • Tapa trasera: Cierra el conjunto por la parte posterior, aloja el rodamiento posterior, el puente rectificador, el regulador y las conexiones eléctricas. Puede llevar una tapa de plástico.

Rectificación de Onda Completa

La corriente en el estator es alterna. Cuando es positiva, sale por el diodo positivo 2, recorre los consumidores y retorna por masa y el diodo negativo 3 al estator. Cuando es negativa, sale por el diodo positivo 4, recorre los consumidores y retorna por masa y el diodo negativo 1 al estator.

Puente Rectificador Trifásico

Criterio: f.e.m. positiva hacia fuera de la estrella y f.e.m. negativa hacia dentro. La suma de fuerzas electromotrices es 0 en cualquier instante. La corriente sale por los diodos positivos correspondientes a las fases cuya fuerza electromotriz es positiva, y entra por los diodos negativos correspondientes a las fases cuya fuerza electromotriz es negativa.

Tipos de Reguladores

  • Regulador electromagnético: Aunque ya no se fabrica, aún quedan vehículos antiguos que lo llevan montado exteriormente al alternador.
  • Regulador electrónico: Incorporado al alternador, lleva las escobillas que alimentan al rotor. Actúa controlando la corriente de excitación del rotor y el magnetismo de este. A más corriente, más magnetismo, y a la inversa. Si aumenta la tensión por encima del valor máximo de regulación, disminuye la corriente de excitación, disminuye el magnetismo en el rotor y disminuye la tensión. Si disminuye la tensión, aumenta la corriente de excitación.

Comprobación del Estator

El estator se comprueba:

  • Eléctricamente:
    • Continuidad entre la entrada y salida de cada una de las fases.
    • Aislamiento de las fases entre sí y con respecto a la masa.
    • Resistencia de cada una de las fases: aplicar 6 V y la intensidad que circula suele oscilar entre 40 y 80 A. Para medir la resistencia, poner el voltímetro y el amperímetro, medir el V e I, hallar la resistencia por la fórmula R=V/I y verificar que es igual para todas las fases.
  • Mecánicamente: Golpes, deformaciones, ralladuras. Verificar que los extremos de las bobinas estén en buen estado y que el rotor no haya rozado interiormente en el estator.

Comprobaciones del Rotor

Comprobaciones del rotor:

  • Eléctricamente:
    • Continuidad y resistencia de su bobina medida entre los anillos rozantes, entre 2 y 6 ohmios para un consumo de 2 a 7 A.
    • Aislamiento de masa de la bobina entre uno de los anillos rozantes y masa.
  • Mecánicamente: Desgaste de los anillos rozantes, excentricidad del rotor medida con un comparador o que no haya signos de roce con el inducido y estado de los rodamientos.

F.e.m. Trifásica y su Generación

Un sistema trifásico son 3 sistemas monofásicos iguales pero desplazados entre sí 120 grados eléctricos. En un sistema trifásico donde las fases están desplazadas o desfasadas 120 grados entre sí, se cumple que la suma de las 3 fuerzas electromotrices es igual a 0 en cualquier instante, y la suma de las tres intensidades también es 0.

Precauciones

Precauciones a tener en cuenta:

  • Para cualquier intervención en el sistema eléctrico, desconectar la batería.
  • No desconectar la batería con el motor en marcha.
  • No producir cortocircuitos ni chispas.
  • Al sustituir la batería, no invertir la polaridad de esta, pues se produce un cortocircuito a través de los diodos.
  • No equivocarse al conectar las pinzas de la otra batería si la usamos como ayuda al arranque.
  • Si se van a realizar trabajos de soldadura en el vehículo, desconectar la batería.
  • Si se conectan consumidores adicionales, cuidar que estos no sobrepasen la capacidad máxima del sistema.