Los componentes de un alternador son los siguientes: Caja o carcasa, rotor, estator, anillos colectores, escobillas, polea, ventilador, placa de diodos, regulador de voltaje.
Caja o carcasa del Alternador
Un alternador esta construido por una caja formada por dos piezas de aluminio , el aluminio es empleado por su poco peso y por sus propiedades no magnéticas y de transferencia de calor que se necesita para ayudar a mantener el alternador frío.
Rotor
El rotor es la parte giratoria del alternador, esta formado por muchas vueltas de alambre de cobre enrollado en un núcleo de hierro, el núcleo esta montado sobre el eje del rotor.
En ambos extremos de los devanados del rotor (alambre enrollado) se encuentran unas placas de metal de grueso calibre que se doblan sobre los devanados en dedos de forma triangular, estos dedos no se tocan pero se entrelazan, cuando la corriente fluye a través de los devanados del rotor las piezas del metal del polo en cada extremo del rotor se convierten en electroimanes.
El rotor está montado sobre unos rodamientos (baleros) dentro del estator y es accionado por la banda del ventilador, sólo contiene una bobina, cuyos extremos están conectados a un anillo rozante, la corriente llega a los anillos a través de dos pequeñas escobillas fijas de carbón; cuando la corriente pasa a través de la bobina del rotor éste se convierte en electroimán.
La corriente se genera cuando un electroimán atraviesa una bobina del estator. Cuanto mayor. sea el número de electroimanes que crucen cada bobina en un tiempo determinado, más elevada será la corriente generada, aunque el rotor no es más que un solo electroimán, se comporta como si fuera una serie de ellos, pues sus extremos están dispuestos en forma de garras, cada una de las cuales constituye de hecho un pequeño electroimán.
A diferencia del generador, el alternador no dispone de un colector del que se toma corriente continua. Al atravesar una serie de polos positivos y negativos por cada bobina del estator, genera en ellas corriente positiva y negativa alternativamente.
La corriente alterna se transforma en corriente continua (C.C.), por medio de unas válvulas electrónicas direccionales que reciben el nombre de diodos o rectificadores y que se alojan en el alternador. Algunas válvulas no dejan pasar más que corriente positiva de modo que en las terminales se obtiene corriente continua (C.C.)
Estator
Esta parte está soportada entre las dos mitades de la caja del alternador están tres devanados de alambre de cobre arrollados en un núcleo metálico laminado, conforme gira el rotor, su campo magnético móvil induce una corriente en los devanados del estator.
Anillos colectores y escobillas
Los anillos colectores y las escobillas son partes esenciales del alternador que permiten la transmisión de corriente eléctrica al rotor. Las escobillas, hechas de material conductor, se deslizan sobre los anillos colectores, creando una conexión eléctrica que permite que el rotor gire y genere un campo magnético, esencial para la producción de electricidad.
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Polea Alternador
La polea del alternador es una pieza fundamental que conecta el alternador con la correa del motor. Su función principal es transferir la energía mecánica del motor al alternador, haciendo girar su rotor interno. Este movimiento es crucial para generar electricidad, ya que el giro del rotor dentro del campo magnético es lo que produce la corriente alterna necesaria para alimentar los sistemas eléctricos del vehículo y cargar la batería.
Ventilador de enfriamiento alternador
El ventilador del alternador es responsable de mantener la temperatura del alternador bajo control. A medida que el alternador genera electricidad, también produce calor. El ventilador, que gira junto con el rotor, ayuda a disipar este calor, evitando el sobrecalentamiento y asegurando un funcionamiento eficiente y prolongado del alternador. Mantener una temperatura adecuada es vital para la durabilidad y el rendimiento del alternador.
Placa portadiodos
La placa de diodos del alternador es un componente crucial que se encarga de convertir la corriente alterna (CA) generada por el alternador en corriente continua (CC) que puede ser utilizada por los sistemas eléctricos del vehículo. Esta placa contiene varios diodos, que son dispositivos electrónicos que permiten el flujo de corriente en una sola dirección. Al rectificar la corriente, la placa portadiodos asegura que la electricidad producida sea compatible con la batería y otros componentes eléctricos del automóvil.
Regulador de voltaje
El regulador de voltaje del alternador tiene la importante tarea de mantener el voltaje de salida del alternador dentro de un rango seguro y constante, generalmente entre 13.5 y 14.5 voltios. Este dispositivo ajusta la cantidad de corriente que el rotor del alternador recibe, asegurando que la salida eléctrica sea adecuada para cargar la batería y alimentar los sistemas eléctricos del vehículo sin sobrecargarlos ni dañarlos. Mantener un voltaje constante es vital para la eficiencia y durabilidad del sistema eléctrico del automóvil.
Dibujo de un alternador y sus partes
Componentes y Funcionamiento del Circuito de carga por alternador y generador
El circuito de carga del automóvil cumple dos funciones: Recargar la batería y suministrar corriente durante el trabajo. Existen dos tipos de circuitos de carga: Por generador y por alternador.
En que se diferencian uno de otro.?
Ambos circuitos generan corrientes alternantes, y ambos se diferencian únicamente por el modo de entregar esta corriente para convertirla en corriente continua. En el siguiente dibujo podemos ver ambos sistemas los cuales tienen la particularidad de tener el regulador de voltaje de forma externa.
Un generador de corriente alterna genera una corriente alterna cuando la corriente cambia de polaridad durante la rotación de generador, sin embargo una batería no puede almacenar corriente alterna, es por eso que esta corriente es transformada a corriente directa por diodos dentro del generador, los diodos solo permiten a la corriente fluir en una sola dirección.
Los diodos son válvulas de retención eléctricas de un solo sentido que permiten a la corriente fluir en una sola dirección, al generador de corriente alterna (ca) se le llama comúnmente alternador.
Carga por Alternador
Es fundamentalmente el corazón de los circuitos de carga. El alternador es como el generador, cumple la misma función de transformar fuerza mecánica en energía eléctrica.
Tipos de alternadores
Aunque todos los alternadores son fundamentalmente iguales, hay dos tipos principales que tienen diferente aplicación.
Abiertos
Cerrados.
Los alternadores abiertos llevan ventanas para facilitar su ventilación. Un ventilador, montado por detrás de la polea de accionamiento, fuerza el paso del aire a través del interior del alternador.
Los alternadores cerrados no llevan ventana alguna. Están especialmente proyectados para trabajar en atmósferas muy cargadas de polvo o en lugares donde las chispas podrían causar incendios. Sin embargo, necesitan refrigeración, lo mismo que los abiertos y ésta se logra por aire o aceite.
Conclusión
En conclusión, el alternador es una pieza fundamental en el sistema eléctrico de cualquier vehículo, y su correcto funcionamiento depende de diversos componentes clave. Los anillos colectores o escobillas, la polea, el ventilador, la placa portadiodos y el regulador de voltaje trabajan en conjunto para generar, convertir y regular la electricidad necesaria para el automóvil.
Cada uno de estos componentes tiene una función específica y esencial: los anillos colectores y escobillas transmiten la corriente eléctrica, la polea transfiere energía mecánica, el ventilador disipa el calor, la placa portadiodos rectifica la corriente y el regulador de voltaje asegura un suministro constante y seguro. Mantener estos elementos en buen estado garantiza la eficiencia y durabilidad del sistema eléctrico, asegurando que tu vehículo funcione de manera óptima.