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INST: JAIVER ELVIS ESCUDERO
VILLANUEVA

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OBJETIVO
Al terminar esta lección, el estudiante podrá:
Dado un equipo o una máquina y las herramientas apropiadas, el aprendiz será
capaz de realizar las pruebas al circuito de del sistema de carga del vehículo al
mismo tiempo responder las preguntas de la práctica acerca de las pruebas
realizadas.
Dado un alternador y un multímetro digital, el aprendiz podrá hacer las pruebas
de los componentes eléctricos del alternador en el banco de pruebas y responder
correctamente las preguntas de la práctica acerca de las pruebas realizadas
Al termino del curso el aprendiz ara uso de sus conocimientos aprendidos al
responder las respuestas correctas en un examen de selección múltiple.

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INDUCCION MAGNETICA
ES EL TERMINO USADO PARA DESCRIBIR EL PROCESO DE PRODUCCION DE CORRIENTE ELECTRICA POR
MOVIMIENTO DE UN IMAN CERCA DE UN CABLE O DE UN EMBOBINADO.
CUANDO UN IMAN ES
MOVIDO CERCA DE UNA
ESPIRA DE ALAMBRE, SE
PRODUCE UNA PEQUEÑA
CANTIDAD DE CORRIENTE
SI EL ALAMBRE ES
EMBONINADO DE ESTA
MANERA EL IMAN
AFECTA AHORA VARIAS
ESPIRALES SE PRODUCE
MAS CORRIENTE

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Cuando aumenta la
velocidad del imán al
pasar por la bobina, la
corriente aumentará
Si la fuerza del imán es
aumentada la corriente
se incrementará.
LA CORRIENTE PRODUCIDA PUEDE
INCREMENTARSE
EN VARIAS FORMAS.

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ELECTRO - MAGNETISMO
Para producir suficiente
corriente, el imán en un
alternador tiene que ser muy
fuerte. un imán permanente
normal no sería práctico en
tamaño y peso, por lo tanto los
alternadores tienen
electroimanes.
El típico electro-imán consiste en un
embobinado alrededor de una barra de
hierro

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Cuando se aplica una corriente eléctrica
a una bobina, se crea un campo
magnético.
Como en un imán permanente, un
extremo del electro-imán energizado
será el polo Norte y el otro será el polo
Sur.

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EL GENERADOR
PRODUCE CORRIENTE
DIRECTA
Aunque el alternador es menos complicado y
mucho más eficiente que el generador, el
alternador no pudo ser usado en los
automóviles hasta que se desarrolló el diodo
que proporcionó un método práctico para
convertir la (C.A.) en (C.D.).

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CORRIENTE DIRECTA (C.D.)
La batería y otros componentes automotrices pueden
trabajar únicamente con corriente que
es constante “+” o “-”.
Este tipo de corriente que NO varía entre “+” y “-” se le
llama corriente directa (C.D.)

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Mayor gama de velocidad de giro.
Conjunto rotor muy compacto.
Un solo elemento regulador de tensión.
Menor espacio y peso.
Trabajo en ambos sentidos de giro.
Vida útil superior.
Alternador: Ventajas

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• Las revoluciones de giro van de 500 a 7.000
r.p.m.
• La corriente de la dínamo solo es efectiva a partir
de 1.500 r.p.m.
• En el alternador la corriente es efectiva a partir de
ralentí, garantizando la alimentación de batería y
los servicios.
• En la dínamo, a altas r.p.m. sufre chisporroteo el
colector y las escobillas con elevado desgaste y
temperatura.
• En el alternador, al estar las bobinas del inducido
en el estator se evitan los desgastes producidos
en el colector de la dínamo.
Mayor gama de velocidad de giro

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Conjunto rotor muy compacto
• Las masas polares y la bobina inductora
forman un conjunto motor muy compacto.
• La corriente de excitación es muy pequeño.
• Escobillas y anillos rozantes son
unidireccionales.
• No existe formación de arco a altas velocidades.
• Velocidades de rotación de 14.000 r.p.m.

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Un solo elemento regulador de tensión
• El regulador para el alternador sólo necesita
un elemento regulador de tensión, dado
que los diodos se hacen cargo de la función
de disyuntor para:
• Desconectar el alternador de la batería y los
servicios al caer la tensión del alternador por
debajo de la tensión de la batería, impidiendo la
circulación de corriente en sentido contrario.
• No es necesario regulador de intensidad dado
que es el propio inducido el que limita la
intensidad máxima admisible.

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Menor espacio y peso
•Los alternadores son más ligeros y
de menor tamaño que los
generadores de corriente continua:
• Para una misma potencia nominal, el
tamaño es de un 25 a 35% menor.
• El peso puede rondar entre el 40 y
45% menos.
• (P.e. Dinamo = 7 Kg, Alternador = 4 Kg).

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Trabajo en ambos sentido de giro
•Puede trabajar en ambos
sentidos sin necesidad de
modificación:
•Es necesario asegurarse el
sentido de rotación del
ventilador para una perfecta
refrigeración.

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Vida útil superior
•La vida del alternador es superior
porque:
• Es más robusto y compacto
• Ausencia de colector en el inducido.
• Mantenimiento superior a los
100.000 Km.
• Soporta mejor altas temperaturas,
inclemencias meteorológicas,
suciedad y vibraciones.

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¿QUE ES UN ALTERNADOR ?
Máquina destinada a
transformar la energía
mecánica en eléctrica
Al mismo tiempo genera,
mediante fenómenos de
inducción, una corriente alterna
Conductor sometido a un campo
magnético variable que crea una
tensión eléctrica inducida

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PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
El electroimán genera un
campo electromagnético
en sus polos
La girar el alambre en el
interior del campo
electromagnético, se genera un
flujo de electrones – una
corriente eléctrica
Al dar vuelta completa a la
bobina, el flujo de
electrones se invierte
obteniendo una corriente
alterna

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En una bobina, se
genera
electricidad
cuando la bobina
se mueve dentro
de un campo
magnético
El tipo de corriente de esta electricidad es corriente
alterna, la dirección de cuyo flujo cambia -
constantemente
Por esta razón,
la construcción
del inducido es
complicada, y
no puede ser
rotado a altas
velocidades.
Por tanto, todos los alternadores para automóviles usan
bobinas generadoras (bobina del estator ) con un imán
que rota por dentro (bobina del rotor)

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CORRIENTE ALTERNA (C.A.)
Si el imán gira sobre una flecha de manera que ambos polos magnéticos se muevan cerca
del embobinado, los impulsos eléctricos variarán entre “+” (positivo) y “-” (negativo).

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Para generar electricidad eficientemente el alternador del
automovil utiliza 3 bobinas, dispuestas tal como muestra
la ilustracian
Las bobinas A, B y C están
espaciadas a 120°de distancia entre
si
Al rotar un imán entre estas, se
genera corriente alterna en cada
bobina
La electricidad con tres corrientes alternas como
esta recibe el nombre de "corriente alterna
Trifásica.
Los alternadores de los automoviles generan corriente
alterna trifásica.

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GENERADOR DE CORRIENTE ALTERNA
Cuando se pasa la electricidad generada por la bobina
atreves de anillos de retención y escobillas , cambiara la
cantidad de corriente que fluye a la lámpara y a l a misma
vez , también cambiara la dirección del flujo.

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IDENTIFICACIÓN DE ALTERNADORES
La capacidad de cada alternador está indicada en una
“placa de identificación” metálica, fijada o grabada en
la carcasa, donde se indica el Número del alternador y
sus características.
La identificación de
los alternadores

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RODAMIENTO
TRASERO
RODAMIENTO
DELANTERO
ANILLOS
PORTA ESCOBILLAS
Y ESCOBILLAS
TAPA
TRASERA
ESTATOR
Y FASES
ROTOR YBOBINA DE
CAMPO
TAPA
DELANTERA
PLACA DE
DIODOS
VENTILADOR POLEA
TUERCA

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PARTES DE UN ALTERNADOR
Estator
Un solo cable para producir corriente
eléctrica por inducción magnética, no
aprovecharía eficientemente el campo
magnético producido por un rotor de
zapatas polares

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La cantidad de vueltas del alambre y el diámetro, cambian de
acuerdo con la capacidad de cada alternador, con un promedio de 500
vueltas.
La fábrica Bosch cuando produce el rotor, elige el alambre adecuado
a su capacidad, lo enrolla en máquinas de última generación, prensa las
garras, y finalmente lo balancea en una balanceadora estroboscópica
para eliminar posibles diferencias de material, teniendo en cuenta que
hay casos de rotores que giran hasta 20.000 revoluciones por minuto, y
un desbalanceo provocaría trepidaciones/vibraciones que podrían dañar
los rodamientos y la carcasa.
Rotor:

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Las diferencias entre los rotores no son
solamente en la forma física, sino también
eléctrica, debido a la variación en la cantidad
de espiras, y el grosor del alambre, varía
también la resistencia eléctrica del bobinado,
que se mide con el ohmiómetro, y el valor
se indica en ohmios (Ω).

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Los alternadores con rotor de zapatas
polares tienen “fases de arrollamiento”
que son alambres intercalados en un
núcleo circular de fierro
Las vueltas de alambre en el embobinado están
agrupadas para que coincidan con las zapatas
del rotor

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Seis veces por cada revolución del rotor, todos los
polos nortes rebasan las fases de arrollamiento que
apuntan en un sentido, y al mismo tiempo todos los
polos sur rebasan las fases que apuntan en sentido
contrario.

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Los estatores también son diferentes. La
diferencia es en los bobinados, que producen
diferentes potencias (corriente).
Aparentemente iguales, pero con valores
de resistencias diferentes.
Es importante medirlos.

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Rotor de zapatas polares
Casi todos los alternadores usan un tipo especial
de electroimán llamado Rotor de zapatas
polares.

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El rotor consiste en una flecha con el
embobinado de excitación y dos polos cada uno
teniendo seis zapatas.
Cuando la bobina de excitación es energizada,
cada zapata de un polo se convierte en Norte y
cada zapata del otro polo, en Sur.

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Alternador trifásico
Para incrementar la corriente y hacer más continuos
los impulsos de voltaje, los alternadores tienen tres
fases de arrollamiento en vez de una sola.

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Las tres fases están conectadas a un lado y
soldadas a un circuito de rectificación al otro
lado
Cuando los polos magnéticos del rotor
rebasan los cables de un embobinado, el
circuito se completa por todos los otros
embobinados
X = 1a. Fase
Y = 2a. Fase
Z = 3a. Fase

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12 impulsos de voltaje en cada
revolución por cada 3 fases, serían 36
impulsos de voltaje por cada
revolución del rotor
Mientras gira el rotor, la corriente
eléctrica es inducida en cada fase
en secuencia. Esto produce:

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Regulación del voltaje
El voltaje que produce un alternador, puede variar
drásticamente dependiendo de: la velocidad a la que gira
el alternador, la cantidad de corriente consumida por
accesorios y la condición de carga de la batería.
Si se permite subir demasiado el voltaje,
la batería y otros componentes eléctricos
resultarán seriamente dañados

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Como vimos antes, uno de los factores que afectan la
producción de corriente en un mecanismo de inducción
electromagnética es la fuerza del imán.

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Se puede controlar la fuerza magnética del
rotor, controlando la corriente al embobinado
de excitación.

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Los alternadores tienen una bobina
electromagnética o embobinado de
excitación en el centro del rotor.

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Regulador integrado al
alternador
El regulador de voltaje puede conectarse y desconectarse muchas veces en un segundo
si es necesario para mantener constante la producción del alternador. La mayoría de los
reguladores modernos son transistorizados y sellados montados encima o dentro del
alternador.

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Funcionamiento del alternador
Cuando el alternador está cargando, la corriente
requerida para energizar el rotor viene del mismo
alternador.
Cuando se arranca el motor, la corriente
requerida para energizar el rotor y empezar el
proceso de carga debe venir de otra fuente.

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Cuando el interruptor de encendido está accionado, la corriente para energizar el
rotor fluye de la terminal “+” de la batería al interruptor de encendido, después a la
luz indicadora en el tablero, de ahí pasa al regulador de voltaje y por último al rotor
Cuando el alternador empieza a
cargar, la corriente del rotor viene
directamente del alternador. Como
resultado, la corriente ya no fluye a
través de la luz indicadora de carga y
ésta se apaga.

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