1Curso de Electricidad

BATERÍA, ALTERNADOR, MOTOR DE ARRANQUE

Batería

Alternador

Motor de arranque

PRINCIPIO GENERAL

Qué se pide a una batería ?Ser a la vez un GENERADOR, para :

Arrancar el motoralimentar los consumidores con motor paradoCompletar la energía en caso de saturación del alternador

y un ACUMULADOR

BATERÍA

Composición de una batería6 células de ~ 2,2 VoltiosCada célula contiene placas positivas et negativas con el electrolito (ácido sulfúrico 36% y agua 64%)

BATERÍA

BATERÍA

Funcionamiento de una batería en descarga (la batería suministra corriente)

Placa positiva : (cátodo – Oxido de plomo)PbO2 + H2SO4 + 2 e- PbSO4 + H2O + O2

Placa negativa : (ánodo – Plomo esponjoso)Pb + H2SO4 PbSO4 + H2 + 2 e-

Durante la carga de la batería estas reacciones se invierten

BATERÍA

•Una batería (de 12 V) está completamente cargada cuando llega aproximadamente a 12.7 V•La batería pasa a estar demasiado descargada cuando desciende a una tensión de 11.7 V

LA TENSION DEBE ESTAR ENTRE ESTOS DOS LIMITES11.7 y 12.7 voltios

Tensión batería

Estado de carga0 % 100 %35 %50 %

12,7 V

12,3 V12, V

11,7 V

BATERÍA

EL ESTADO DE VIDA de la batería depende de su ESTADO DE CARGA (% de la capacidad disponible)

El estado de carga de la batería depende directamente de la cantidad de ácido sulfúrico presente en la bateríaLa tensión depende directamente de la cantidad de ácido sulfúrico presente en la batería

ESTADO DE CARGA TENSION

ESTADO DE VIDA TENSION

BATERÍA

Cuando una batería se descarga durante un largo periodo (a menudo con una corriente pequeña), el producto que se forma sobre el cátodo (PbSO4) forma partículas muy gruesas, semejante a los cristales. Durante la recarga, la disolución del PbSO4 no puede hacerse totalmente, y la capacidad de la batería es inferior a la capacidad nominal. Esto es irreversible.

(comparable al efecto memoria de las baterías de las cámaras de video o de los teléfonos móviles).

ALTERNADOR

•         ESTATOR: Es un núcleo de chapas con ranuras donde se alojan las bobinas en las que se inducirá la co­rriente alterna útil.

•          ROTOR: Elemento giratorio del alternador sobre cuyo eje se instalan las ruedas polares, el devanado de excitación y los anillos rozantes.

•         RECTIFICADOR: También llamado placa o puente de diodos, contiene los diodos de potencia y de excita­ción para transformar la corriente alterna generada en corriente continua.

•         TAPA DELANTERA Y TRASERA: Unidas al estator forman el cuerpo del alternador. Cada una porta un cojinete donde se aloja y gira el rotor.

•          POLEA: Fijada sobre el rotor, sirve para el arrastre de éste mediante una correa, arrastrada a su vez por otra polea movida por el motor. Según la relación de diámetros entre ambas poleas, se determina la veloci­dad de giro del alternador con respecto al motor.

•         REGULADOR: Alojado sobre la tapa trasera. Es el encargado de ajustar la corriente de excitación del de­vanado del rotor. Esta corriente pasa del regulador al rotor por medio de dos escobillas de carbón que presio­nan sobre los anillos rozantes de este.

VENTILADOR: Algunos alternadores llevan fijado al rotor, por detrás de la polea de arrastre,

un ventilador que proporciona un flujo de aire que atraviesa dicho alternador y lo refrigera.

ALTERNADOR

ALTERNADOR

SEÑAL DE SALIDA DEL ALTERNADOR

IDENTIFICACIÓN DEL ALTERNADOR

ALTERNADOR

Circuito de carga del alternador

ALTERNADOR

CONTROL DE CARGA DEL ALTERNADORCaudal a 13,5 VoltiosIntensidad ( A ) /Velocidad Alternador

Control del caudal de un alternador

Realizar la conexión indicada en la figura utilizando un amperímetro (A), un voltímetro (V) y un reostato (R) o un combinado compuesto de los tres aparatos citados.

En función de la clase de aparato, regular el régimen del motor ( cua­dro de equivalencias ) y regular la carga del re­ostato para obtener una tensión U=13,5 V; leer la intensidad.

Control de la tensión de regulación

Poner el reostato a cero y suprimir los consumidores. A 5.000 rpm del alternador la tensión U no debe superar los 14,7 V.

MOTOR DE ARRANQUE

MOTOR DE ARRANQUE

•          Carcasa o cuerpo del motor

Cuerpo de acero a través del cual se cierra el circuito magnético del campo inductor, formado en las masas polares y creado por las bobinas inductoras, dentro del cual se mueve el inducido o rotor.

•        Rotor o inducido

El rotor o inducido está formado por un eje en el que se encuentra montado un cilindro formado por la unión de chapas magnéticas ranuradas en forma de estrella, las cuales en su unión forman las ranuras donde se alojan las espiras que integran el campo magnético rotórico.

El colector, montado en uno de los lados del eje, está formado por laminillas de cobre aisladas sobre un soporte aislante, que constituyen las delgas del mismo, a las cuales se unen los conductores del rotor, y sobre las que rozan las escobillas a través de las cuales se alimenta el motor.

En el otro lado del eje, y según el tipo de motor, se encuentran talladas unas estrías en forma helicoidal, por las cuales se desliza el mecanismo de arrastre.

•        Tapa lado colector

Esta tapa o soporte cierra por uno de los lados al conjunto motor y sirve de soporte al eje del inducido, el cual se apoya en un cojinete de bronce para realizar su giro.

En esta tapa soporte van montados los portaescobillas, uno aislado y el otro conectado a masa, sobre los que se deslizan dos escobillas de carbón grafitado, con la suficiente sección para permitir el paso de la gran corriente que absorbe el motor a través de ellas. La correcta presión de contacto de las escobillas contra el colector la garantizan unos muelles empujadores montados en el interior de los portaescobillas y que presio­nan sobre las mismas.

•        Tapa lado accionamiento

Obtenida por fundición en acero o en aluminio sirve de cierre por el otro lado al conjunto, y lleva montado un casquillo de bronce sobre el que se apoya el eje .

Dispone de un alojamiento para acoplar a ella el contactor o relé de mando y una brida con taladros para fijar el conjunto al motor.

•        Mecanismo de engrane y arrastre

Este conjunto está formado por un piñón de mando, generalmente de nueve dientes y un mecanismo de arrastre, la horquilla de mando y un muelle de compresión, tiene la misión de transmitir el movimiento del rotor del motor de arranque a la corona del motor e impedir que en el movimiento del arranque, o puesta en funcionamiento del motor éste arrastre al piñón y órganos móviles del motor de arranque.

•        Relé de arranque

Este elemento de mando va incorporado directamente al motor, acoplado en la tapa lado accionamiento y cumple la doble misión de poner el motor en circuito y desplazar el mecanismo de arrastre para acoplar el piñón del motor de arranque a la corona del motor del vehículo. Esta formado por un electroimán con dos arrollamientos, los cuales se alimentan directamente de la batería a través de una de las posiciones de la llave de contacto. Por el interior del solenoide se desplaza un núcleo móvil, el cual lleva en uno de sus extremos el contacto de cierre de los bornes del interruptor, y por el otro extremo, una escuadra de arrastre para acoplamiento de la horquilla de mando.

MOTOR DE ARRANQUE

MOTOR DE ARRANQUE

Esquema de arranque