3Guía N°3 Alternador -2018 (1)

Laboratorio de Electricidad de equipo pesado

ELECTRICIDAD LABORATORIO N3 EL ALTERNADOR

Nombre de los Integrantes:

Fecha de entrega:

 

Beltran Beltran Antony Quispe Turpo Erly Yefry

_____/____/______ _____/____/______ Hora:_________ Ciclo:______ Grupo:_____

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OBJETIVOS 1. Describir el funcionamiento funcionamiento del alternador, 2. Realizar comprobaciones comprobaciones y mantenimiento del del Alternador y sus componentes componentes 3. Utilizar equipos para evaluar evaluar el sistema sistema de carga 4. Aplicar el procedimiento procedimiento de Localización Localización y solución de problemas para el sistema d carga en el equipo.

Haga un Círculo en la ubicación del alternador en el motor.

Figura: Vista del alternador, reconozca sus principales partes y sus símbolos:

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1. IMPLEMENTOS DE SEGURIDAD

2. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS - Multitester. - Juego de destornilladores. - Juego de dados de ¼”. 3. MATERIALES - Alternadores. - Detergente. - Bandeja.

- Juego de dados de ½”. - Juego de llaves mixtas.

- Trapo. - Mesa de trabajo.

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Alternador El alternador de un coche es uno de los elementos principales del circuito eléctrico. Su finalidad es transformar la energía mecánica en energía eléctrica para cargar la batería y proporcionar el suministro eléctrico necesario al coche cuando está en funcionamiento.

Principio de funcionamiento El principio básico de generación de corriente, es por inducción electromagnética. Cuando las líneas de fuerza producidas por un campo magnético cortan un conductor en movimiento, se obtiene en los extremos de este una diferencia de potencial o tensión inducida. Si se conectan dichos extremos a un circuito provocaran una circulación de corriente eléctrica a través del mismo.

El sentido de circulación de la corriente varía de a cuerdo a la dirección de desplazamiento del conductor dentro del campo magnético. Si con este conductor formamos ahora una espira a la cual hacemos un giro de 360°; obtendremos una onda de corriente alterna.

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Laboratorio de Electricidad de equipo pesado En los casos representados, el campo inductor permanece fijo, pero si ahora hacemos la operación inversa, es decir, movemos el campo inductor, tendremos el mismo efecto también para un giro del mismo de 0° a 360°.

La representación gráfica de la corriente obtenida en el giro completo será la misma que para el caso anterior, es decir, una sinusoide. Si en lugar de utilizar un imán permanente como campo inductor giratorio, utilizamos un arrollamiento giratorio, por el cual hacemos circular corriente, tendremos también un campo inductor, al cual llamaremos rotor. Mientras que el arrollamiento fijo o estacionario lo denominaremos estator. Por lo tanto, en el alternador el rotor gura en el interior de los arrollamientos del estator. Cuando el bobinado del rotor es excitado con corriente continua a través del sistema de escobillar y colector y comienza a girar, induce en los arrollamientos del estator una diferencia de potencial o tensión inducida. Para un estator de una sola espira, el procedimiento seria el que muestran las figuras.

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En nuestro caso, el bobinado del estator está compuesto por 3 arrollamiento que se encuentran interconectados entre si en estrella en algunos modelos de alternadores la conexión de los bobinados del estator se realiza en triangulo. Por tal motivo se genera, en dichos arrollamientos, una corriente alterna trifásica cuya representación gráfica se muestra en la figura.

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Pero considerando que los requerimientos de los sistemas de carga en los vehículos son de corriente continua, es preciso rectificar dicha inda de corriente utilizando para ellos los denominados diodos de silicio. De acuerdo a lo indicado anteriormente, los diodos rectificadores presentan baja resistencia en un sentido, por lo que se puede considerar a estos como un conductor permitiendo el pasaje de la corriente del medio ciclo positivo (diodos positivos) cuando su conexión es la que se muestra en la figura.

Cuando la corriente es de signo contrario, la resistencia que presentan es muy elevada, pudiendo considerarse como un circuito abierto. En el caso de diodos negativos el efecto es inverso.

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4. ANÁLISIS DE RIESGOS (PELIGROS POTENCIALES) 4.1 Seguridad

RIESGO

DESCRIPCIÓN DEL PELIGRO Los alumnos que realizan trabajos con componentes punzo cortantes (alicates eléctricos, cuchillas, alicates de corte,,etc.) deberán tener Cortes cuidado, para evitar daños personales. Los alumnos que realizan trabajos en alternadores, deberán tener Agentes que cuidado con caídas de tierra, herrumbre y otros componentes que pueden dañar los puedan dañar la vista, al momento de desmontar el alternador del ojos vehículo. Obligatorio el uso de lentes de seguridad. Los alumnos que realizan trabajos en taller están expuestos a golpes Golpes por el uso de martillos y piezas metálicas de peso considerable. Los vehículos livianos, semi pesados y pesados, tienen poco espacio para poder manipular cualquier componente eléctrico o mecánico, Atrapamiento estas pueden enganchar la ropa suelta, el pelo suelto y alhajas como anillos, relojes y cadenas. 4.2 Medio Ambiente. Todos los residuos de alternadores (escobillas, rodamientos, componentes metálicos, etc.) deben ser depositados en el depósito de color amarillo, y los trapos en el depósito de color negro. 4.3 Seguridad al manipular y dar mantenimiento a los alternadores. Al momento de medir componentes componentes internos del alternador. Utilice los instrumentos instrumentos adecuados

¡OJO! Regulador electrónico

Nota: Al momento de medir tensión o corriente siempre instale adecuadamente los instrumentos de medición.

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NOTA: Para cualquier trabajo en el sistema eléctrico, siempre se debe desconectar uno de las borneras de la batería.

Nota: Nunca golpee con martillo de hierro componentes internos del alternador.

Nota: Al medir componentes electrónicos, debe tener conocimientos de su funcionamiento.

Nota: Inspeccione periódicamente la tensión de la faja de accionamiento mecánico de la polea del alternador.

5. INSTRUCCIONES DE TRABAJO Trabajar en forma ordenada Nunca juntar instrumentos de medida con otras herramientas Uso obligatorio de implementos de seguridad Trabaje con con criterio, orden, limpieza y seguridad

Tarea N1. Reconozca los principales componentes del acumulador secundario.

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1.-Diodos. 3.-Bobina. 5.-Nucleo de devanado. 7.-Rodaje delantero. 9.-Ventilador. 11.-Perno de sujeción. 13.-Carcasa. 15.-Portadiodos.

2.-Anillos deslizantes. 4.- ------------------------------------------ 6.-Perno de sujeción. 8.-Polea. 10.-Polos Magnéticos. 12.-Escobillas/carbones. 14.-Rodaje posterior.

Tarea N2. Inspección del alternador: Tener cuidado al manipular los alternadores no golpearlos ni hacerlas caer, se pueden rajar y/o averiar. 

Sistema de carga:

Tensión nominal en ralentí: 27 Tensión real en ralentí: 27.95 Tensión nominal en 2000rpm 29 Tensión real en 2000rpm: 27.96 Corriente real sin carga (consumidores):

Unidad Unidad Unidad Unidad 23.6

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Voltios___ Voltios___ Voltios___ Voltios___ Unidad Amperios


Corriente real con carga (consumidores):



65

Unidad_ Amperios

Identifique el tipo de alternador alt ernador de acuerdo a su nomenclatura:

K1 = Tipo monoblock, alternador trifásico con un solo flujo de ventilación, auto excitados, de 12 polos. (-) = alternador del tipo 12v =alternador de 12v de tensión nominal. 45 A =alternador de 45 A de corriente nominal. /20 =alternador del tipo x Tarea N3.- Reconocer las partes y funciones del alternador. alternador.

Item

Componente

Función

Pruebas a realizar

1

Conjunto de la polea

Recibe la energía mecánica giratoria por medio de Desgaste, rajaduras. la correa.

2

Tapa de accionamiento.

Aloja al rodamiento del rotor.

Rajaduras, suciedad.

3

Rodamiento.

Permite el giro libre del rotor.

Desgaste.

4

Tapa del rodamiento.

Mantiene fijo al rodamiento.

Ajuste de pernos.

5

Rotor

Es el elemento giratorio, y el encargado de generar Continuidad y aislamiento de el campo magnético. la bobina del rotor.

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6

Anillos deslizantes.

Reciben la corriente eléctrica y la envían a la Medir el Desgaste de los bobina del estator. anillos.

7

Estator.

Recibe la corriente y voltaje generado por el Continuidad y aislamiento de campo magnético del rotor y lo envía al puente las bobinas del estator. rectificador.

8

Soporte del regulador.

Sostiene y mantiene fijo al regulador.

9

Regulador.

Mantener la tensión dentro de los parámetros Los reguladores de tensión electromagnéticos son los establecidos por el fabricante. únicos que pueden ser sometidos a revisión y ajuste, por el contrario los reguladores electrónicos no tienen reparación.

10

Porta escobillas.

Aloja a las escobillas o carbones.

11

Porta diodos.

Rectifica la corriente alterna y la convierte en Si presentan continuidad en ambos lados procesa al corriente continua. cambio de diodos.

12

Carcasa posterior.

Aloja y protege al puente rectificador y al Rajaduras, suciedad. regulador.

- 12 -

Ajuste de pernos.

Medir el Desgaste de las escobillas.


Tarea N4. Desmontaje para el mantenimiento, del alternador. 1.- Remoción. 2.- Desarmado. 3.- Inspección. 4.- Rearmado. 5.- Instalación.

Tarea N5. Mantenimiento del alternador. Inspección visual de los anillos colectores el rotor . El anillo deslizante entra en contacto  con la escobilla mientras gira y genera el flujo de corriente eléctrica. La chispa causada por la corriente  creará suciedad y quemadura. La suciedad y quemadura interfieren  con la corriente eléctrica y deterioran la función del alternador. Nota: Con una lija de agua proceda a su limpieza. Si presentara mucho desgaste proceda a reemplazar los anillos colectores

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Verifique la continuidad de la bobina del rotor: Resistencia nominal de la bobina del rotor r otor para los sistemas de: - 12V, debe ser no mayor a 3,5 - Resistencia real es 2.38 .



.

- 24V, debe ser no mayor a 9,5 . - Resistencia real es no aplica.

Verifique el aislamiento de la bobina del rotor: Resistencia entre núcleos polares y colectores debe ser infinito: - 12V, debe ser infinita. - Resistencia real es infinita . - 24V, debe ser infinita. - Resistencia real es no aplica.

Medición del anillo deslizante: Con un calibrador determine el diámetro de los anillos rosantes: La medición mínima es 32.1 mm Primero 16.10 mm. Segundo 16.10 mm. Nota: Si los anillos rosantes sobrepasan al límite de desgaste a lo especificada, proceda a cambiarlas. Verifique la continuidad y aislamiento de las bobinas del estator: Resistencia nominal de las bobinas del estator en sistemas de 12V y 24V son cero ohmios: 1. Continuidad real es 0 . 2. Continuidad real es 0 . 3. Continuidad real es 0 .

Tipos de conexión: - 14 -


1.- Delta. 2.- Estrella.

Nota: El núcleo del estator debe de estar aislado con todas las bobinas del estator. En caso que haya continuidad reemplace el estator.

Precaución: Al utilizar el cantil. Proteja al conjunto rectificador contra calor, se pueden averiar los diodos

Inspección del diodo en el rectificador: Con un multitester multitester determine el estado estado de los diodos positivos, negativos. D+ 53.3

D+ 53.2

D+ 53.4

D+_____

D- 53.3

D- 53.2

D- 53.4

D-_____

Nota: Si los diodos presentan continuidad en ambos lados proceda a cambiarlos.

Inspección a las escobillas del alternador: Con un calibrador determine la longitud de los las escobillas: Sin regulador integrado : 12. 5 mm Con regulador integrado : 16.5 mm Longitud expuesta mínima 5.5 mm No se logró medir las escobillas, debido a que no se encontraron en el alternador. Nota: Si las escobillas sobrepasan al límite l ímite de desgaste a lo especificada, proceda a cambiarlas.

Preparar: 

Limpieza de óxidos, grasa, aceite, etc., etc., de los componentes del alternador.



Eliminar tierra y suciedad del compartimiento del alternador. - 15 -


Mantenimiento a los alternadores: Para la limpieza del alternador utilice un tipo de combustible que pueda ayudar a retirar cualquier suciedad que se encuentre en el alternador.

Utilice siempre lentes de protección personal

NOTA: Nunca desconecte en funcionamiento del motor los bornes de la batería.

Reconocimiento y eliminación de averías : Si surgen averías en la instalación de generación de corriente, la causa no tiene que estar necesariamente en el alternador o en el regulador. Otras posibles fuentes de avería pueden ser también la batería, el cableado, la lámpara de control del alternador, la correa trapezoidal, etc. la siguiente tabla debe hacer posible encontrar las causas de las averías y aplicar los correspondientes remedios. Avería

Causa

Remedio

La batería no se carga o se 1. Interrupción o resistencia de paso en 1. el circuito de corriente de carga. carga insuficientemente

2. Batería deteriorada.

Eliminar la interrupción o la resistencia de paso.

2.

Cambiar la batería.

3.

Hacer reparar el alternador en un taller especializado.

4. Regulador deteriorado.

4.

Cambiar el regulador.

5. Correa trapezoidal demasiado floja.

5.

Tensar correctamente la correa.

1.

Colocar una bombilla nueva.

2.

Cargar la batería utilizando una fuente de energía ajena.

3.

Cambiar la batería.

4.

Cambiar los cables, apretar las conexiones.

5.


3. Alternador deteriorado.

La lámpara de control del 1. Bombilla fundida alternador no se enciende estando el motor parado y el 2. Batería descargada. encendido conectado 3. batería deteriorada.

4.

cables sueltos o dañados.

5.

regulador defectuoso.

6.

cortocircuito en un diodo positivo 6. del alternador.


7.

escobillas desgastadas.

Cambiar las escobillas.

- 16 -

7.


8.

Capa de óxido sobre anillos 8. rozantes, interrupción en el devanado de excitación.


La lámpara de control del 1. alternador continua encendida con toda su intensidad, aún 2. cuando el motor gira a alto 3. número de revoluciones

El cable D +/61 tiene cortocircuito 1. a masa.

Cambiar el cable o eliminar el cortocircuito a masa.

Regulador defectuoso.

2.


3.

Cambiar el dispositivo de protección contra sobretensiones o conectar correctamente los cables.

4.

dispositivo de protección contra sobretensiones deteriorado o conexiones de cables confundidas.

Rectificador defectuoso, anillos rozantes sucios, cortocircuito en el 4. cable DF o en el devanado del rotor.


5.

La correa trapezoidal patina o está 5. rota.

Tensar correctamente la correa o cambiarla.

Estando el motor parado, la 1. lámpara de control del alternador brilla con toda su intensidad, pero al funcionar el motor sólo se oscurece o 2. resplandece débilmente. 3.

Resistencia de paso en el circuito de corriente de carga o en el cable 1. que va a la lámpara de control del alternador.

Eliminar las resistencias de paso

Regulador deteriorado.

2.


3.


Alternador deteriorado.

Tarea 6 Guía de Localización y Solución de Problemas del Sistema de Carga

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Prueba de Voltaje del Sistema Con todos los consumidores y el motor apagados medir el Voltaje

Resultado esperado: El voltaje debe ser igual al Voltaje del Sistema

Resultado Esperado (Especificación) Resultado Medido

24 voltios 25.41 voltios

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Revisión inicial de la operación del alternador Encender el motor y acelerar al menos 75%, medir el Voltaje

Resultado esperado: El voltaje es mayor al voltaje medido en el paso anterior

Sin acelerar

Con aceleración al 75%


27.93 voltios

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T1 Prueba de Salida del alternador


28 voltios

T2 Prueba de Corriente no deseada (En máquinas que están equipadas con un interruptor de desconexión principal)

Resultado esperado: La corriente medida debe ser menor de 2 Amperios

- 20 -


Resultado esperado: La corriente medida debe ser menor de 0.5 Amperios

Resultado Esperado (Especificación)

7.8 amperios

Resultado Medido

0.01 amperios

T3 Prueba del Sistema de Carga 1. Encender el motor motor y ajustar el acelerador acelerador al menos a un 75%. Encender Encender todos los accesorios eléctricos para cada uno de los pasos de prueba que aparecen debajo. Permitir que el motor funcione por al menos 3 minutos antes de continuar con el Paso 4 de la siguiente tabla que nos ayudará en hacer los cálculos durante la prueba.

Paso de Lectura de Prueba Voltaje El Voltaje debe ser menor al El Voltaje debe ser menor al siguiente valor para un siguiente valor para un 2 27.96 v Sistema de 12V Sistema de 12V 3 2 menos 3 =

27.83 v 0.13 v 1.0 V

4

28 v

5

27.91 v

4 menos 5 = 6

0.09 v

2.0 V

0.5 V

1.0 V

0.037 v 0.5 V

1.0 V

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2. Medir el Voltaje Voltaje entre el Terminal B+ del alternador y la carcasa del mismo 3. Medir el voltaje a través de la batería. batería. La medida debe realizarse tan pronto pronto como se termine la medida anterior.

Paso de medida 2

Paso de medida 3

Resultado esperado: 

En un sistema de 12V, La diferencia del del voltaje medido en en los pasos 2 y 3 es menor o igual a 1V



En un sistema de 24V, La diferencia del voltaje medido medido en los pasos pasos 2 y 3 es menor o igual a 2V


2 voltios 0.13 voltios

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4. Medir el Voltaje entre el bastidor de la máquina y el terminal B+ del alternador. Apuntar la medida.


Paso de prueba 4 28 voltios

5. Medir el Voltaje entre el bastidor de la máquina y el poste positivo de de la Batería. Apuntar la medida.

Resultado Esperado: La diferencia de Voltajes no excede la tolerancia de 1V en Sistemas de 24V ó 0.5V en sistemas de 12V. Resultado Esperado (Especificación)

0.5 voltios

Resultado Medido

0.09 voltios - 23 -


6. Revisar el Voltaje entre entre el Poste Negativo Negativo de la Batería Batería y la carcasa carcasa del alternador.

Resultado esperado: El Voltaje no excede de 1V en Sistemas de 24V ó 0.5V en sistemas de 12V. Resultado Esperado (Especificación)

1 voltio

Resultado Medido

0.037 voltios

T4 Prueba del Sistema de mando del alternador 1. Revisar la condición condición de la correa de mando del del alternador. Limpiar las poleas. Reemplazar la correa de mando, y volver a probar el sistema. Reemplazar si es necesario. En caso de que la correa esté húmeda, secar y volver a revisar. Si está dañada reemplace la correa. 2. Comprobar que la tensión de la correa del alternador, alternador, ajustar si es necesario. necesario. 3. Revisar las tuercas tuercas de la polea del alternador. Si falta alguna, ajustar y volver a probar probar el sistema. 4. Si todos los pasos previos no tienen problemas, Volver a realizar la prueba “T3 Prueba del Sistema de Carga”

Resultado

Se realizó la inspección de la correa y se encontró en buenas condiciones, la tensión en la correa es la correcta, las tuercas de la polea están sujetadas - 24 -


correctam correctamente ente y n no o se encontró encontró ningú daño en la polea. T5 Prueba de Corriente del Alternador 1. Girar la llave de contacto a la posición APAGADO 2. Conectar la Pinza Pinza Amperimétrica alrededor alrededor del cable de salida (B+). Antes de conectar el Amperímetro asegurarse asegurarse de que esté CERADO. 3. Leer la corriente

Resultado esperado: La corriente es menor a 2 A Resultado Esperado (Especificación)

Menor a 2 A

Resultado Medido

0 amperios

4. Desconectar el cable cable del terminal B+ del alternador. Conectar Conectar el terminal rojo del multímetro al cable que fue desconectado. Conectar el terminal negro negro del multímetro al terminal B+ del alternador. Ajustar el multímetro a las escala de 10 A y leer la corriente.

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Resultado esperado: La corriente está por debajo de 0.015 A Si el resultado es correcto, hay un flujo de corriente en la máqui na, Continuar con “T7 Identificar la fuente de fuga de corriente”

Si el resultado está por encima de 0015 A. Existe un problema interno. Ir al T6 Restablecimiento del Magnetismo Residual”

Resultado Esperado (Especificación)

0.015 amperios

Resultado Medido

0 amperios

T6 Restablecimiento del Magnetismo Residual Esta prueba es solamente para alternadores auto excitados. 1. Encender el motor y ajustar ajustar el acelerador acelerador por los menos a un 75%. 2. Conectar un voltímetro entre el terminal B+ y la carcasa carcasa del alternador alternador 3. Si hay algún cable conectado, desconectarlo del terminal “R” Resultado esperado: El voltaje no Cambia.

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El voltaje es el mismo. Continúe con el paso 4. El voltaje aumenta y el alternador. El cable al terminal “R” está cortocircuitado. Reparar y reemplazar Ir a “Procedimiento inicial de Localización y Solución de Problemas” y volver

a probar. 4. Conectar un extremo del Cable Puente al terminal “B+” del alternador. 5. Conectar el otro extremo del cable puente al terminal “R” (D+ para Bosch) del alternador por 2 Segundos.

Resultado esperado: La salida de voltaje aumenta en el terminal “B+” Resultado

La regulación en el alternador es auto regulable, por lo tanto este paso no se realizó en el laboratorio.

T7 Identificar la fuente de fuga de Corriente: 1. Asegurarse que todos los componentes componentes eléctricos eléctricos están apagados. apagados. Asegurarse que la llave de contacto está apagada. Asegurarse de que las luces están apagadas. 2. Instalar la Pinza de Amperaje alrededor del cable principal de conexión conexión a tierra. El lado positivo lejos de la batería. Use una pinza si la fuga de corriente es mayor a 2 Amperios. Use un Amperímetro Amperímetro si la fuga de corriente es menor menor a 2 Amperios. 3. Monitoree la corriente y remueva fusibles y disyuntores uno a la vez. vez. Revise la corriente corriente después de que cada fusible/disyuntor es removido y observe la corriente, reinstale el fusible/disyuntor. Empiece con los fusibles/disyuntores principales primero y luego proceda con los circuitos pequeños. 4. Si la remoción de algún fusible causa causa una caía de corriente, entonces el problema está en este circuito. a. Revisar si alguno de los componentes componentes en el circuito está ENCENDIDO. b. Si todo está APAGADO, APAGADO, desconectar desconectar los componentes componentes eléctricos en ese circuito uno a la vez y monitoree la corriente. c. Después de que que todos los componentes en este circuito han sido desconectados, revisar la corriente. Si el problema persiste, verifique que el cableado no tenga corrosión o cortocircuitos a tierra. Nota: El estándar de fuga de corriente aceptable es 50 Ma. Una corriente por encima de 50 Ma usualmente indica un problema. Sin embargo, algunas máquinas grandes con múltiples módulos de control electrónico tienen mayor límite aceptable.


50 Ma. 0.01 amperios.

- 27 -


CONCLUSIONES 

Aprendimos el funcionamiento funcionamiento de de un alternador y su su función en el vehículo



Desarmamos y comprobamos visualmente las partes del alternador ,así mismo mismo comprobamos el buen funcionamiento de otro alternador de un motor cat



Identificamos con que equipos se puede evaluar un alternador



El alternador es el encargado de inyectar inyectar corriente dc al sistema eléctrico eléctrico del vehículo



El alternador alternador genera corriente alterna pero contiene diodos que la vuelven continua

OBSERVACIONES y RECOMENDACIONES ACERCA DEL LABORATORIO

- 28 -


Rúbrica de Evaluación: ASPECTOS A EVALUAR EN TALLER

PUNTOS

PUNTAJE

I

SEGURIDAD

1.

Puntualidad, Orden y Control de Contaminación

2

2.

Uso de EPP´S

2

3.

Aspectos de Seguridad durante la actividad (ATS)

2

II

PROCEDIMIENTOS, EQUIPOS, HERRAMIENTAS E INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

7.

Cumplimiento de procedimientos

3

8.

Uso adecuado de equipos, herramientas e instalaciones

4

9.

Registro adecuado de mediciones

3

IV

CAPACIDADES DE COMUNICACIÓN

10. Redacta el informe técnico con calidad

2

11. Demuestra Capacidad de Análisis de los resultados

2 TOTAL

- 29 -

20

3Guía N°3 Alternador -2018 (1)

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