Alternadores en Automoción: Funcionamiento, Componentes y Diagnóstico

Alternadores en Automoción

1. Características y Funcionamiento

1.1. Generalidades

En automoción, los alternadores son máquinas síncronas (cuyos polos del rotor se magnetizan mediante un bobinado de corriente continua) capaces de suministrar corriente en ralentí. La corriente alterna generada en el devanado se divide en dos: una, como corriente de excitación, que una vez rectificada por unos diodos pasa por el regulador; y otra, la principal, transformada en continua por los diodos principales del puente rectificador, que pasa a la batería. Posteriormente, ambas regresan al devanado a través de los diodos negativos principales del puente rectificador.

1.2. Ventajas sobre la Dinamo

• Rotor muy compacto, formado por masas polares y bobina inductora.
• El regulador en el alternador solo necesita regulación de tensión, ya que los diodos actúan como disyuntores, desconectando el alternador de la batería y de los servicios cuando la tensión del alternador cae por debajo de la de la batería, impidiendo la circulación en sentido contrario. No precisa de regulador de intensidad porque el inducido la limita.
• Puede trabajar en ambos sentidos de giro; solo es necesario asegurar el sentido de rotación del ventilador.
• Larga vida útil: soporta altas temperaturas, variaciones climáticas, suciedad y vibraciones.

1.3. Estructura

Tomaremos como base uno de polos intercalados, por ser el más utilizado en vehículos:

Estátor

Constituido por una armadura formada por un conjunto de láminas de acero troqueladas en forma circular. El devanado inducido está compuesto por un conjunto de espiras que forman 1 (monofásico) o 3 (trifásico) series de bobinas (fases). Los trifásicos se dividen en estrella y triángulo.

Rotor

• Las dos mitades del rotor o colectores de flujo.
• Un cilindro de material aislante sobre el que se moldean los anillos rozantes.
• Un arrollamiento que forma la bobina inductora, que crea el magnetismo de los colectores de flujo.
• La polea de accionamiento y el ventilador, fijados por la chaveta de arrastre.

Tapa Soporte Lado Accionamiento

Tapa Soporte Lado Anillos Rozantes

• Portaescobillas: Con escobillas de carbón que, presionadas contra los anillos rozantes del rotor, conducen corriente hasta el devanado inductor.
• Puente Rectificador: Se compone de una armadura negativa y otra positiva que sirven de soporte a los diodos (6 de potencia, 3 de excitación).
• Regulador Electrónico.

1.4. Rectificación de la Corriente

La corriente producida en los devanados del estátor es alterna y tiene que ser rectificada para ser utilizada en componentes eléctricos y para cargar la batería. Es rectificada por los diodos, y dependiendo de su colocación y número, se distinguen:

• Rectificación de Media Onda
• Rectificación de Doble Onda
• Rectificación de Onda Completa

2. Pruebas y Comprobaciones sobre el Vehículo

Antes de Desmontar

• Que el acumulador esté cargado.
• Voltímetro entre B+ y masa.
• Con B+ desconectado, intercalar un amperímetro entre el borne y la batería.
• Al accionar la llave sin arrancar, la luz de batería se debe encender y al arrancarlo se debe apagar.
• Acelerar el motor lentamente; si el voltímetro no cambia, es que el regulador está correcto.
• Luego, encender aire acondicionado, luces, radio, amplificador; si el consumo sube de 40 o 50 A, es que carga bien.

Otras que no se Hacen Normalmente

• Tensión de Rizado: Para medir el rizado de la corriente de salida del alternador, se coloca la punta roja en la salida del alternador B+ y la negra a masa. Si el voltímetro marca más de 0.5 V, indica que los diodos están en mal estado.
• Corriente de Fuga del Alternador: Para comprobar la fuga de los diodos de potencia, con el motor parado, se suelta el terminal B+ del alternador y se intercala el amperímetro entre el tornillo y el terminal. La corriente no debe ser mayor de 2 mA.

2.2. Comprobación de Piezas y Conjuntos

Visuales, mecánicas y eléctricas:

Rotor

• Resistencia de Anillos Rozantes: Con el ohmímetro, se mide la resistencia entre anillos (entre 4 y 7 ohmios). Si es menor, hay un cortocircuito entre espiras.
• Aislamiento a Masa: Con el ohmímetro, debe dar 1 (infinito). Si da otro valor, el barniz está dañado y el bobinado hace contacto con el rotor.

Estátor

• Resistencia Entre Fases.
• Aislamiento a Masa.

Comprobaciones de los Diodos

Comprobación del Puente Rectificador

Verificación de Tapas y Escobillas

2.4. Pruebas sobre el Banco

En los alternadores convencionales que tienen el regulador separado, las pruebas se pueden hacer por separado; pero en los que lo llevan incorporado...