El documento describe diferentes tipos de generadores eléctricos utilizados en motocicletas, incluyendo dinamos, alternadores de volante magnético, y alternadores trifásicos. Explica las diferencias entre dinamos y alternadores, y cómo los alternadores trifásicos pueden generar mayor potencia variando el número de bobinas e imanes. También cubre factores de diseño como el uso de imanes permanentes o electroimanes y cómo optimizar el peso del rotor.

1. GENERADORES
PRESENTA: ING. JORGE ULISES FARIAS ROSILES

2. INTRODUCCIÓN
 Un generador eléctrico es todo dispositivo
electromecánico destinado a convertir energía
mecánica en energía eléctrica.
 La energía eléctrica generada se manipula
adecuadamente para su consumo en directo en
algún servicio de la moto, o para su almacenaje en
una batería o acumulador. Existen algunos tipos
reversibles, donde se transforma la energía eléctrica
en energía mecánica.

3. DINAMO
 Características:
La dinamo es un elemento que genera corriente
continua, pero que al mismo tiempo es capaz de generar
energía mecánica consumiendo electricidad, por que
también es empleado como un motor eléctrico
(dinamotor).
 Es muy poco eficiente a bajas revoluciones, por lo que
en tráfico pesado trae problemas de suministro de
energía eléctrica.
 Otro de los principales problemas que generan es
debido al desgaste que sufren internamente las
escobillas y el colector.

4.  La dinamo tradicional consta de un inducido giratorio
y un imán inductor fijo, con el colector y las escobillas
necesarias para regular la corriente.

5. ALTERNADOR
 Un alternador es una máquina que produce
corriente alterna a partir de la energía mecánica
que extrae del motor.
 El funcionamiento del alternador es muy similar
al del dinamo, donde la principal diferencia
consiste en que no se rectifica la electricidad
generada, sino que se permite que cambie de
dirección en cada vuelta de la espira respecto al
imán.

6.  En el alternador es muy complicado que las
espiras giren, por lo que se hace que el imán sea
el que rote alrededor de ellas.

7.  En cada revolución del imán se produce una onda
con un máximo y un mínimo que circula en
direcciones opuestas.
 La frecuencia de la onda depende de la velocidad
de rotación del magneto.

8. VOLANTES MAGNÉTICOS
 Los volantes magnéticos son los alternadores más
sencillos que hay. Normalmente disponen de dos
bobinas para la generación de electricidad, una para
los elementos accesorios y otra para alimentar el
sistema de encendido.

9.  Al ser lo más sencillos, también los convierte en los
más económicos, aunque están limitados en la potencia
que pueden generar, por lo que se utilizan solamente
en motocicletas que no requieren de grandes
cantidades de energía eléctrica.

10.  Esquema de un volante magnético que alimenta
a una batería en modelos de baja cilindrada.

11.  Generalmente se desconecta la bobina de generación
eléctrica cuando no es necesaria. En caso de que algún
elemento eléctrico se ponga en funcionamiento, el
circuito se cierra también en la bobina que produce
electricidad.
 De esta manera se reducen las perdidas de potencia ya
que al convertir energía mecánica del motor en
electricidad, se genera una resistencia al giro del rotor
cuando se genera la corriente.
 Para generar 736 Watts se requiere 1 CV.

12. VOLANTE MAGNÉTICO CON DERIVACIÓN A
TIERRA
 Si el volante alimenta una batería, el sistema no se
desconecta por completo cuando no se utilizan los
elementos eléctricos (luces, claxon), por lo que se
incorpora una conexión en el centro que extrae una
corriente mínima capaz de cargar la batería y de
hacerse cargo de un consumo mínimo.
 Por esta razón, en motos de baja cilindrada, si el motor
no se arranca, no funcionan algunos elementos
eléctricos.

13. VOLANTE MAGNÉTICO DE ROTOR INTERNO
 Generalmente el rotor se coloca en el exterior de las
bobinas, ya que de esta manera actúa como volante de
inercia del motor.
 Sin embargo, en determinados casos se desea reducir la
inercia para ganar potencia, y entonces, el rotor se
coloca en la parte interna y las bobinas en el exterior.

14. FACTORES QUE AFECTAN EL DISEÑO Y
CONSTRUCCIÓN DE LOS ESTATORES
 Las vueltas de las bobinas se calculan para que se
consiga un voltaje determinado.
 Se hacen diseños más complejos para aumentar su
rendimiento multiplicando el número de imanes y
bobinas.
 La relación entre ambos es siempre de una bobina por
imán, de manera que si se incorporan 6 bobinas, debe
haber 6 imanes en el rotor.

16. ALTERNADORES TRIFÁSICOS
 Los alternadores monofásicos generan una sola onda
eléctrica, lo cual provoca un problema en su
desempeño, ya que están muy limitados en la potencia
máxima generada, lo cual es un inconveniente para su
aplicación en motocicletas con altas necesidades de
consumo eléctrico.

17.  El problema de la generación de energía se corrige con
varias ondas superpuestas, las cuales son 3 y por lo
tanto se denomina trifásica.
 Para conseguir este efecto, las bobinas deben
disponerse de manera especial, para que las ondas
estén desfasadas 120°
 Hay dos disposiciones características denominadas en
triángulo (A) y en estrella (B).

18. Dentro de los alternadores trifásicos, se distinguen dos
variedades:
 Alternadores con rotor de imanes permanentes:
Los alternadores que emplean rotores con imanes
permanentes son muy parecidos a los de los sistemas
monofásicos excepto que pueden generar una mayor
potencia aunque generalmente no exceden los 500 watts,
por lo que se emplean en motos deportivas que no
requieren de una generación mayor.

19.  Alternador trifásico con rotor de imanes permanentes:

20. CONSTRUCCIÓN DE UN ROTOR DE IMANES
PERMANENTES
 En su construcción se integran varias bobinas
conectadas en cada una de las fases, normalmente
hasta seis.
 La integración de tantos imanes en el rotor resulta
complicado si se multiplican las bobinas, y además
aumenta el peso debido al hierro.
 Para reducir el peso de los imanes, estos se sustituyen
por un material llamado plastoferrita, la cual es una
base plástica con inclusiones de un material
magnético.

21.  Alternadores con rotor de electroimanes:
Este tipo de alternadores son los más potentes, aunque
también más pesados y complicados.
En este caso, la potencia de salida puede ser regulada no
solo por el régimen de giro, si no que también por la
intensidad del campo magnético inductor.