Reguladores de Alternador: Tipos Electromagnéticos y Transistorizados
Regulador Electromagnético
Este grupo regulador no tiene ni disyuntor ni limitador de corriente. Está formado por un relé regulador que controla la corriente de excitación con la apertura o cierre de sus contactos, haciendo que pase al rotor del generador o a través de una resistencia puesta en serie en el circuito de excitación y una bobina compensadora. De este modo, establece una corriente media por la bobina del rotor manteniendo una fuerza electromotriz (FEM) estable en bornes.
Funcionamiento del Regulador Electromagnético
Al darle contacto y poner en marcha el alternador, la corriente de batería entra al regulador por su borne de conexión. La intensidad recorre por un lado la bobina del relé y, por el otro, los contactos del relé, saliendo por el terminal de excitación y alimentando la bobina del rotor.
Al aumentar el campo magnético, aumenta también la FEM en bornes. Cuando la FEM alcanza la tensión de regulación, la corriente que circula por la bobina del relé activa este dispositivo y abre los contactos. Como consecuencia, la corriente de excitación pasa obligatoriamente por la bobina compensadora y la resistencia, alimentando la bobina del rotor; en este punto, la FEM disminuye.
Si se atrajese el áncora del relé muy enérgicamente debido a un aumento brusco de tensión, esta se cerraría sobre su contacto inferior, poniéndose en cortocircuito y provocando la disminución inmediata de la tensión en bornes.
Regulador Transistorizado
Tiene un funcionamiento básico electromagnético, pero cuenta con un transistor de potencia que asume la función del relé de tensión. Ofrece una mejor estabilidad gracias a la sensibilidad conductora del transistor, ya que la tensión principal no está sometida a las variaciones provocadas por contactos mecánicos, garantizando así una mayor vida útil.
Está formado por un circuito impreso en el que se integran:
- El transistor de potencia.
- Un relé que controla la corriente de paso.
- Un diodo Zener encargado de proteger al transistor contra sobretensiones.
Este conjunto viene calibrado de fábrica para cada alternador con sus conexiones listas para ser instalado y sellado para evitar manipulaciones.
El Transistor
Es la unión de tres cristales de germanio y silicio, configurados como si fuesen dos diodos conectados en oposición. Se distinguen dos tipos principales:
- PNP: cátodo en la base.
- NPN: ánodo en la base.
Funcionamiento del Transistor
Cuando una corriente circula a través de él, los cristales se polarizan. Si la corriente se aplica únicamente entre los extremos (emisor-colector), esta no logra pasar debido a la barrera o pantalla aislante del cristal base. Sin embargo, si fluye corriente de emisor a base, el cristal base se polariza, desapareciendo la pantalla aislante y permitiendo la conducción directa entre emisor y colector. De esta forma, pueden operar como relé o como amplificador (haciendo que una corriente reducida emisor-base se amplifique en el trayecto emisor-colector).
Diodo Zener
El diodo Zener conduce la corriente en un único sentido hasta que la tensión supera unos límites fijados previamente; al sobrepasarlos, se transforma en un conductor de baja resistencia. Cuando el nivel de tensión se normaliza, recupera su estado semiconductor original.