SISTEMAS ELÉCTRICOS DE MAQUINARIA MAQUINARIA PESADA
FUENTE DE ALIMENTACIÓN Una fuente de voltaje proporciona una fuente de voltaje generada o almacenada.
CONTROL DE LA TENSIÓN Un componente de control activa y desactiva el equipo.
PROTECCIÓN DEL CIRCUITO El sistema eléctrico en su totalidad está protegido por fusibles o interruptores disyuntores.
CONDUCTORES Es un conjunto de circuitos diseñado para proporcionar una vía a la corriente.
BATERÍA Es en esencia, un recipiente donde se alojan los electrodos positivos (b!"# y negativos (b# sumergidos en un electrolito ($" %!&#. '%i dos conductores eléctricos diferentes se sitan en un recipiente con un electrolito, se produce una diferencia de potencial entre los conductores, con su respectivo flujo de electrones, originando la corriente eléctrica.
DINAMO El dinamo consta de)
Inducido) *ormado por multitud de espiras para obtener un voltaje mayor. Es la parte giratoria en la que nace la corriente eléctrica. •
Colector ) Es un anillo formado por barras de cobre llamadas 'delgas '. +a montado sobre el etremo del inducido y cada 'delga' está aislada de las dos adyacente. -os etremos de cada espira se conectan a dos delgas adyacentes. •
Eco!ill"# %e fabrican de diversos materiales. %e apoyan frotando el colector, del que recogen la corriente. -os porta escobillas constan de un brao y un muelle que aplica la escobilla sobre el colector con una determinada fuera de flei/n. •
$"%"t" de lo %olo# %on imanes permanentes que se fijan a la pared interior de la caja de la dinamo. -as dos apatas que dan una enfrente a otra, formando un débil campo magnético. •
Arroll"&iento de c"&%o# 0onsta de varias espiras sobre cada uno de los polos y al ser recorridas por parte de las mismas corrientes que producen la dinamo, se convierten en electroimanes y añaden su flujo a las apatas. •
C"'"# 1odas las pieas de la dinamo van dentro de una caja que suele ser cilíndrica. -a polea de la dinamo lleva unas aletas para forar el aire a través del interior de la dinamo. •
RE(ULADOR Ó RELA) PARA DINAMO 2ealia las siguientes funciones) •
Cort" el %"o de l" corriente
•
Re*ul" el +olt"'e
•
Re*ul" l" corriente
3 grandes velocidades del motor el dinamo produce demasiada corriente y voltaje lo cual puede averiar la batería4 por esto el paso de la corriente lo corta el 'disyuntor ' el cual funciona por inducci/n electromagnética lo mismo que los reguladores comn y corriente de equipos electrodomésticos.
ALTERNADOR El alternador igual que la antiguo dinamo, es un generador de corriente eléctrica que transforma la energía mecánica que recibe en su eje en energía eléctrica que sirve además para cargar la batería, para proporcionar corriente eléctrica a los distintos consumidores de la maquina como son) El sistema de alimentaci/n, el sistema de encendido, las luces, los limpias parabrisas, etc. El alternador sustituyo al dinamo debido a que esta ltima tenía unas limitaciones que se vieron agravadas a medida que se instalaban más accesorios eléctricos en la máquina. El alternador está constituido por los siguientes elementos)
.
•
Un conjunto inductor que forman el rotor o parte m/vil del alternador.
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Un conjunto inducido que forman el estator o parte fija del alternador.
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El puente rectificador de diodos.
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0arcasas, ventilador y demás elementos complementarios de la máquina
ROTOR O INDUCTOR El rotor o parte m/vil del alternador, es el encargado de crear el campo magnético inductor el cual provoca en el bobinado inducido la corriente eléctrica que suministra después el alternador. El rotor está formado a su ve por un eje o árbol sobre el cual va montado el ncleo magnético formado por dos pieas de acero forjado que llevan unos salientes o dedos entrelaados sin llegar a tocarse, que constituyen los polos del campo magnético inductor. 0ada uno de las dos mitades del ncleo llena 5 o 6 salientes. con lo que se obtiene un campo inductor de 7" o 75 polos. En el interior de los polos, va montada una bobina inductora de 8ilo de cobre aislado y de muc8as espiras, bobinada sobre un carrete material termoplástico.
En uno de los lados del eje, va montada una piea material termoestable fija al eje del rotor, en la que se encuentran moldeados dos anillos roantes de cobre, a los cuales se unen los etremos de la bobina inductora. 3 través de los anillos, y por medio de dos escobillas de carb/n grafitado la bobina recibe la corriente de ecitaci/n generada por el propio alternador a través del equipo rectificador (autoecitaci/n#. Este equipo m/vil perfectamente equilibrado dinámicamente, para evitar vibraciones, constituye un conjunto etraordinariamente robusto que puede girar a gran velocidad sin peligro alguno, al no tener
como dinamo elementos que pueden ser epulsados por efecto de la fuera centrífuga, como ocurre con el colector y bobinas inducidas.
ESTATOR O INDUCIDO El estator es la parte fija del alternador la que no tiene movimiento y es donde están alojadas las bobinas inducidas que generan la corriente eléctrica. El estator tiene una arma/n que está formado por un paquete ensamblado de c8apas magnéticas de acero suave laminado en forma de corona circular, troqueladas interiormente para formar en su uni/n las ranuras donde se alojan las bobinas inducidas. El bobinado que forman los conductores del inducido está constituido generalmente por tres arrollamientos separados y repartidos perfectamente aislados en las 95 ranuras que forman el estator. Estos tres arrollamientos, o fases del alternador, pueden ir conectados segn el tipo) en estrella o en triángulo, obteniéndose de ambas formas una corriente alterna trifásica.
PUENTE RECTIFICADOR DE DIODOS 0omo se sabe la corriente generada por el alternador trifásico no es adecuada para la batería ni tampoco para la alimentaci/n de los consumidores de la máquina.
Es necesario rectificarla. Una condici/n importante para la rectificaci/n es disponer de diodos de potencia aptos para funcionar en un amplio intervalo de temperatura. El rectificador esta, formado por un puente de 5 o : diodos de silicio, puede ir montado directamente en la carcasa lado anillos roantes o en un soporte (placa# en forma de ;8erradura;, coneionados a cada una de las fases del estator, formando un puente rectificador, obteniéndose a la salida del mismo una tensi/n de corriente contina. -os diodos se montan en esta placa de manera que tres de ellos quedan conectados a masa por uno de sus lados y los otros tres al borne de salida de corriente del alternador, también por uno de sus lados. El lado libre de los seis queda conectado a los etremos de las fases de las bobinas del estator.
-os alternadores, con equipo rectificador de : diodos (nanodiodo#, incorporan tres diodos mas al puente rectificador normal, utiliándose esta conei/n auiliar para el control de la lu indicadora de carga y para la alimentaci/n del circuito de ecitaci/n. El calentamiento de los diodos está limitado y, por ello, debe evacuarse el calor de las onas donde se alojan, tanto los de potencia como los de ecitaci/n. 0on este fin se montan los diodos sobre cuerpos de refrigeraci/n, que por su gran superficie y buena conductividad térmica son capaces de evacuar rápidamente el calor a la corriente de aire refrigerante. En algunos casos, para mejorar esta funci/n, están provistos de aletas.
-a fijaci/n de la placa porta diodos a la carcasa del alternador se realia con interposici/n de casquillos aislantes, como se ve en la figura
En la figura de abajo tenemos otra variante de puente de diodos más moderno.
-os diodos utiliados en el autom/vil pueden ser de dos tipos)
=e ;anodo comn; son los que tienen conectado el ánodo a la parte metálica que los sujeta (la 8erradura que 8emos visto antes# y que está conectada a masa. =e ;cátodo comn; son los diodos que tienen el cátodo unido a la parte metálica que los sujeta (masa#.
El diodo rectificador 8ace que se supriman las semiondas negativas y solo se dejan pasar las semiondas positivas de forma que se genere una corriente continua pulsatoria. 3 fin de aprovec8ar para la rectificaci/n todas las semiondas, incluso las negativas suprimidas, se aplica una rectificaci/n doble o de onda completa. ara aprovec8ar tanto las semiondas positivas como las negativas de cada fase (rectificaci/n de onda completa#, se dispone de dos diodos para cada fase, uno en el lado positivo y otro en el negativo, siendo necesarios en total seis diodos de potencia en un alternador trifásico . -as semiondas positivas pasan por los diodos del lado positivo y las semiondas negativas por los diodos del lado negativo, quedando así rectificadas. -a rectificaci/n completa con el puente de diodos origina la suma de las envolventes positivas y negativas de estas semiondas (gráfica del medio#, por lo que se obtiene del alternador una tensi/n levemente ondulada.
CARCASA LADO DE ANILLOS RO$ANTES Es una piea de aluminio obtenida por fundici/n , donde se monta el portaescobillas, fijado a ella por tornillos. =e esta misma carcasa salen los bornes de conei/n del alternador y en su interior se aloja el cojinete que sirve de apoyo al etremo del eje del rotor. En su cara frontal 8ay practicadas unos orificios, que dan salida o entrada a la corriente de aire provocada por el ventilador.
CARCASA LADO DE ACCIONAMIENTO 3l igual que la otra carcasa es de aluminio fundido, y en su interior se aloja el otro cojinete de apoyo del eje del rotor. En su periferia lleva unas bridas para la sujeci/n del alternador al motor del ve8ículo y el tensado de la correa de arrastre. En su cara frontal, lleva practicados también unos orificios para el paso de la corriente de aire provocada por el ventilador. -as dos carcasas aprisionan el estator y se unen por medio de tornillos, quedando en su interior alojado el estator y el rotor, así como el puente rectificador.
,ENTILADOR -os componentes del alternador eperimentan un considerable aumento de la temperatura debido, sobre todo, a las pérdidas de calor del alternador y a la entrada de calor procedente del compartimento motor. -a temperatura máima admisible es de 6> a 7>>?0, segn el tipo de alternador. -a forma de refrigeraci/n más utiliada es la que coge el aire de su entorno y la 8ace pasar por el interior del alternador por medio de ventiladores de giro radial en uno o ambos sentidos. =ebido a que los ventiladores son accionados junto con el eje del alternador, al aumentar la velocidad de rotaci/n se incrementa también la proporci/n de aire fresco. 3sí se garantia la refrigeraci/n para cada estado de carga. En diversos tipos de alternadores, las paletas del ventilador se disponen asimétricamente. =e esta forma se evitan los silbidos por efecto sirena que pueden producirse a determinadas velocidades.
,entil"dor de un olo -lu'o -os alternadores que montan un ventilador en el lado de la carcasa de accionamiento se refrigeran mediante una ventilaci/n interior. El aire entra por el lado de la carcasa de anillos roantes, refrigerando el puente de diodos, el rotor, el estator, para después salir por la carcasa del lado de accionamiento. or lo tanto el aire refrigerante es aspirado por el ventilador a través del alternador.
,entil"dor Interior De Do!le Flu'o -os alternadores que montan este sistema de refrigeraci/n llevan dos ventiladores en su interior en su eje a ambos lados del rotor. 3mbos flujos de aire entran aialmente por aberturas de la carcasa de accionamiento y la carcasa de anillos roante. -os flujos de aire son aspirados por ambos ventiladores y salen radialmente por las aberturas del contorno de la carcasa. -a ventaja esencial de la configuraci/n es la posibilidad de utiliar ventiladores mas pequeños, rediciendo así el ruido aerodinámico generado por los ventiladores. Una variante de alternadores en lo que se refiere a su refrigeraci/n, es el que utilia aire fresco procedente del eterior del compartimento motor. 3 través de un tubo fleible se aspira aire fresco y con poco polvo.
El aire entra por la boca de aspiraci/n, pasa por el interior del alternador y sale por las aberturas de la tapa del lado de accionamiento. En este caso también el aire refrigerante es aspirado por el ventilador a través del alternador. -a aspiraci/n de aire fresco es especialmente conveniente cuando la temperatura en el compartimento motor supera el valor límite de 6> ?0, y en los alternadores de gran potencia.
CIRCUITO DE E.CITACIÓN DEL ALTERNADOR El alternador para generar electricidad además del movimiento que recibe del motor de combusti/n, necesita de una corriente eléctrica (corriente de ecitaci/n# que en un principio, antes de arrancar el motor, debe tomarla de la batería a través de un circuito eléctrico que se llama ;circuito de preecitaci/n;. Una ve que arranca el motor, la corriente de ecitaci/n el alternador la toma de la propia corriente que genera es decir se autoecita a través de un ;circuito de ecitaci/n;. El circuito de preecitaci/n que es eterno al alternador lo forman la batería, el interruptor de la llave de contacto y la lámpara de control. Este circuito es imprescindible por que el alternador no puede crear por si solo (durante el arranque y a bajas revoluciones del motor# campo magnético suficiente en el rotor el cual induce a su ve en el estator la tensi/n de salida del alternador que es proporcional a la velocidad de giro.
Una ve que el motor de combusti/n está en marc8a y el alternador alcana una tensi/n superior a la que suministra la batería entonces la lámpara de control (-# se apaga. El alternador ya no necesita del circuito de preecitaci/n a8ora se vale por sí mismo (autoecitaci/n# y utilia la propia tensi/n que genera.
SISTEMAS ELÉCTRICOS DE MINICAR(ADOR BOBCAT /01 (
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