50

15

X

P

Circuito de cargaLa misión del circuito de carga es suministrar al vehículo energía eléctrica para todos los circuitos que hay en él y además recargar la batería.Composición del circuito de carga:

Generador: es el alternador. Produce corriente alterna, pero también la rectifica.

Regulador: regula la corriente eléctrica. Batería: acumulador. Lámpara de control o voltímetro. Llave de contacto.

Llave de contacto: tiene 3 posiciones.

La primera posición, P: coche parado sin llave hay circuitos que funcionan; alarma, bocina, luces interiores…

La segunda posición, X: se enciende el cuadro de chivatos.

La tercera posición, 15: encendido y otros circuitos; y 50: arranque.

El terminal 30 es una conexión directa de batería. La salida del circuito de carga es por 15.

Alternador: Esta ubicado en el bloque motor, de este coge el movimiento cinético y lo transforma en energía eléctrica. Su funcionamiento se basa en principios electromagnéticos; tenemos una bobina en el rotor que es la bobina inductora y tres bobinas en el estator que son las inducidas. Por la bobina del rotor pasa una corriente de excitación, al circular la corriente por un conductor alrededor de este se crea una campo magnético, el rotor al estar en movimiento, hace que el rotor sufra una variación de campo y en las bobinas de este se induzca una corriente alterna.Los alternadores son trifásicos, ya que en el alternador hay tres bobinas y cada una de ellas se denomina fase, también hay alternadores trifásicos de doble bobinado, lo que significa que hay dos bobinas por cada fase.

Partes del alternador:

Rotor: Es un eje en él que se encuentra la bobina inductora, esta recibe la corriente de excitación atraves de los anillos rozantes. Recibe el movimiento de giro del cigüeñal. Montados a presión van dos mitades de la pieza que constituye los polos del rotor.

Estator: Es un conjunto constituido por un paquete de laminas ensambladas en forma de corona, que en su diámetro interior tiene practicadas unas ranuras donde se alojan las bobinas estatoricas o inducidas. Hay tres bobinas, cada bobina esta desfasada 120º respecto a las otras. Forma de conexión de las bobinas:

Estrella: UB=√3UF

IB=IF

Triangulo:UB=UF

IB=√3IF

Placa de diodos o puente rectificador : Es el componente del alternador que rectifica la corriente por medio de la conexión de diodos, normalmente 6 o 9. En el caso de 9 diodos que es lo más normal son; 3 diodos de excitación y 6 de potencia, 3 positivos y 3 negativos. Por cada fase se necesitan dos diodos. En función del extremo que se conecte del diodo, podemos hablar de diodo de cátodo base y diodo de ánodo base.

Carcasa lado anillos rozantes: Es una pieza de aluminio obtenida por fundición, donde se monta el portaescobillas, fijado a ella por

tornillos. En su interior se aloja uno de los cojinetes del eje del rotor. De esta además salen los bornes de conexión; D+ (corriente de excitación, a la escobilla positiva), W ( toma de información o para la lámpara de control, en estrella va conectado al neutro y en triangulo a una de las bobinas) y B+( conexión directa del positivo de batería).

Carcasa lado accionamiento: Es de aluminio y en su interior se aloja el otro cojinete del eje del rotor. Lleva unas bridas para la sujeción del alternador al motor. En su cara frontal lleva practicados unos orificios para el paso del aire.

Ventilador: Es para lograr una buena refrigeración de los elementos internos del alternador. Este crea una corriente de aire que circula por la tapa de anillos rozantes y sale por el lado del accionamiento.

Polea: proporciona el movimiento al eje del rotor.

Curvas características del alternador: La velocidad mínima de rotación en los alternadores es de 1000 rpm para el giro a ralentí del motor.En la grafica; el punto NN corresponde a la velocidad de rotación a la cual se consigue la intensidad nominal, que debe ser superior a la demanda total de todos los consumidores eléctricos; el punto NMax corresponde a la velocidad máxima del alternador, a la cual se consigue la máxima intensidad de corriente, esta velocidad se situa en valores de entre 10000 y 15000 rpm que esta limitada por el diseño de escobillas y rodamientos.La grafica de potencia, expone el esfuerzo que debe realizar la correa de arrastre para mover el rotor del alternador.

Regulador: En el circuito de carga, es necesario colocar un elemento que evite que el alternador produzca más energía de la necesaria, ya que esto provocaría una sobrecarga de la batería. Hay una U de funcionamiento si esta se supera se deja o se reduce la generación de energía.El regulador no regula la intensidad; es el propio alternador el que la regula por la autoinducción, al pedir mayor intensidad en la bobina se crea una corriente en sentido contrario que la contrarresta.

Regulador de contactos: es un regulador mecánico. El cual consta de: una bobina, un contacto fijo, otro móvil, una resistencia y dos bornes de conexión; 15 de la llave de contacto y exc de la corriente de excitación que va a la escobilla.Funcionamiento: la corriente llega por 15 y una parte sale por exc. y otra va por la bobina y otra podría ir por la resistencia.En la bobina se crea un campo magnético, conforme aumenta la U creara un campo magnético capaz de mover el contacto y abrir el circuito, con lo que no circulara corriente hacia el rotor, pero podría llegar una pequeña corriente atravesando la resistencia.

Fases: 1. Arranque: intensidad de la batería al terminal + del

regulador; parte a la bobina y la otra a excitación al rotor.2. Se abre circuito, la U de regulación se supera y por medio de

la resistencia se alimenta el rotor, pero hay una baja producción.

3. No produce: se une el contacto móvil a masa y la I que antes circulaba por la resistencia ahora no va al rotor.

Regulador de contactos con ayuda electrónica: es una regulador mecánico pero con un transistor integrado en el circuito. El regulador sigue siendo exterior al alternador. El funcionamiento es que cuando se abren los contactos y le deja de llegar una corriente a la base no permite circular intensidad entre emisor y colector y no llega corriente al rotor.

Regulador electrónico: es un regulador en el cual esta integrado en el mismo alternador, esta compuesto por: transistores, resistencias y un diodo zener; mediante el cual realizamos la regulación.Ventajas: tiempos de regulación más precisos, menor espacio y peso, no requiere mantenimiento, no hay señales de interferencia y menor nº de cables.Funcionamiento: Llega la intensidad de la batería por la lámpara de control y puede ir por dos caminos, en uno se encuentra con el T2 el cual no permite la circulación de corriente por que no llega señal a base, porque el diodo zener no permite el paso de corriente; y en el otro se encuentra T1 por el que si circula la corriente y llega la corriente de excitación al rotor.Pero en el momento en el que se supera la U de regulación, el diodo zener permite el paso de corriente con lo que entre emisor y colector circula corriente y en el T1 haría que a la base le dejara de llegar señal.

La U de regulación es de 14’5 v aproximadamente. El diodo P esta como elemento de seguridad para absorber picos de tensión.

Verificación del circuito de carga

Precauciones: Intervenciones en el alternador y trabajo de soldadura;

desconexión de los bornes negativo y positivo. Buen conexionado de terminales batería-alternador; buen

conexionado de los bornes de batería. Alternador funcionando conectado a batería y regulador. Carga de batería con cargador, desconexión de los bornes.

Se realiza una verificación de los elementos del alternador a los 50000 km o 100000 km.

Verificación del alternadorPrimero se realizara una comprobación exterior del alternador; comprobar que no tenga grietas ni golpes ni deformaciones, que los terminales estén bien conectados…Tras esto pasaremos a la comprobación elemento a elemento del alternador.

Rotor o inductor: Se comprobara la ausencia de grietas, deformaciones, oxidación, el buen estado del eje y el desgaste de los anillos rozantes.Se comprobara la continuidad y el corto circuito; por medio de un óhmetro (valor R= 3-6Ω; R< cortocircuito, R> malos contactos, R∞ no continuidad), una batería y un amperímetro (valores de intensidad entre 4-8 A; I> cortocircuitado y I=0 sin continuidad) o una bombilla o utilizando la serie. El aislamiento y la derivación a masa, se comprueban con un óhmetro conectado a un anillo rozante y a masa; si el valor de resistencia da ∞ es que esta aislado, y si da un valor de resistencia es que hay derivación a masa.

Estator o inducido: Se comprobara que en la corona no halla deformaciones y que los terminales estén bien aislados.La continuidad y el cortocircuito se comprueban entre las fases. Valor de resistencia: =0’3Ω; y la prueba de aislamiento con una bobina y la corona metálica.

Placa de diodos: comprobar uno a uno, todos tienen que estar en buen estado; con uno mal se sustituye toda la placa. Comprobación en directa, el polímetro marca valores de 0’6-0’7v y en inversa marcara ∞. Hay que localizar los terminales D+, D- y B+ y el conexionado de las fases. La comprobación de los diodos también puede realizarse por medio de una lámpara y una batería; si la lámpara se enciende en los dos sentidos el diodo esta cortocircuitado y si no se enciende en ninguno esta cortado.

Carcasa, polea y ventilador: se realizan comprobaciones visuales, que no haya ni grietas ni deformaciones…

Escobillas: Comprobar que tengan un buen deslizamiento, una longitud necesaria, que no tengan un gran desgaste, buen estado del muelle. Aislamiento de la escobilla positiva, colocando una punta en el borne de excitación y otra a masa.

Verificación del regulador

Regulador de contactos:Para comprobar la bobina del regulador, debemos conectar un óhmetro entre el terminal B+ y masa; el valor de esta debe ser aproximadamente de 20 Ω. Para comprobar el estado de los contactos, se conecta un óhmetro entre el borne B+ y exc; si los contactos están en posición de reposo no debe darnos valor de resistencia; si manualmente los juntamos y medimos nos dará un valor de entre 40 y 100 Ω. En los reguladores que tienen un disyuntor para el control de la lámpara deberá verificarse de igual manera la bobina (entre C y masa) y los contactos (entre B+ y L).Después se comprobara el entrehierro existente entre la bobina y la placa del contacto móvil, así como la separación entre los contactos. Si los valores de entrehierro no fuesen correctos se corregirán doblando el portacontacto necesario.Tras realizar estas operaciones se conectara el alternador y el regulador en el banco de pruebas; se va aumentando el régimen de giro hasta que la U no aumente, se produce la regulación y la U se debe estar comprendida entre 14’3 y 14’8v, si no es así se actuara sobre el muelle de la lamina del contacto móvil dándole más fuerza cuando la URegulacion sea baja y quitándole en caso contrario.Antes de efectuar el tarado de un regulador debe realizarse un precalentamiento, en el banco de prueba hacer que el alternador durante media hora proporcione una corriente de carga entre 12 y 18 A; finalizado esto puede procederse al control de la URegulacion.En reguladores provistos de dispositivo electromecánico, para la lámpara de control debe comprobarse que esta se apague cuando el alternador cargue y cuando no esté encendida. En los reguladores de contactos de dos pisos, debe comprobarse el valor de URegulacion para la posición intermedia y la posición máxima. Estas verificaciones se realizan con una corriente de carga entre 5 y 30 A.

Reguladores electrónicos: en estos la verificación del tarado se realiza igual que en los de contactos, hacer que el alternador produzca su U

máxima en ese momento se producirá la regulación y el valor de U debe estar entre 14,3 y 14,8v; se comprobara también que la lámpara de control se apague cuando se alcance el régimen de giro necesario, la Intensidad de carga será de unos 15 A.

Síntomas Causas posibles Pruebas a realizar RemediosLa luz de control no se enciende estando el motor parado y el interruptor conectado

Lámpara fundida Comprobar si se enciende colocando en masa el borne de salida

Sustituir la lámpara

Batería descargada

Comprobación de esta con Voltímetro

Cargar batería

Circuito excitación cortado

Comprobar con la lámpara de pruebas si llega corriente al borne de excitación

Reparar cableado

Regulador defectuoso

Comprobación en banco.

Sustituir regulador

Interruptor encendido defectuoso

Comprobar si hay U en los bornes de entrada y salida

Cambiar interruptor

Falta masa en alternador

Comprobar con voltímetro entre la carcasa de este y negativo de la batería

Realizar conexión de masa

Lámpara de control encendida aun con el motor en marcha

Verificar si la avería es del regulador o del alternador

Comprobar tensión en los bornes del alternador

Seguir el resto de pruebas una vez localizado el elemento defectuoso

Conexiones sueltas o interrumpidas

Verificar U e I en el circuito de carga

Reparar conexiones

Alternador no carga(comprobado que no hay tensión en bornes)

Correa de arrastre rota o destensada

Comprobar estado y tensión de la correa

Tensar o sustituir

Bobina rotor cortada, cortocircuito o deriva a masa

Comprobar con la serie y la batería

Sustituir rotor

Bobina estator en mal estado

Comprobar con la serie y la batería

Sustituir estator

Escobillas no hacen buen contacto con anillos rozantes

Comprobar continuidad, tensión de muelles y desgaste de escobillas

Limpiar o sustituir el elemento defectuoso

Diodos Probar con Sustituir placa de

rectificadores en mal estado

batería y lámpara de pruebas

diodos o el diodo defectuso

Síntomas Causas posiblesPruebas a realizar

Remedios

Alternador no carga(comprobado tarado regulador bajo)

Regulador defectuoso

Verificar tarado y funcionamiento del regulador con voltímetro y amperímetro

Tarar regulador o sustituirlo

Falta de masa en regulador

Comprobar con voltímetro

Realizar conexión de masa

Alternador produce fem pero no se establece corriente de carga

Conductores del circuito de carga cortados o sueltos

Comprobar si hay U en borne + del alternador

Reparar conductores

Regulador tarado bajo, lo que hace que se produzca la regulación demasiado pronto

Comprobar tensión de regulación

Efectuar tarado

Batería no se carga o lo hace insuficientemente( I de carga escasa o irregular)

Diodos en mal estado

Verificar puente rectificador con batería y lámpara de pruebas

Sustituir puente rectificador o diodo defectuoso

Regulador tarado bajo

Comprobar U de regulación

Realizar tarado

Correa de arrastre patina

Comprobar tensado

Tensar

Corriente de carga alta en exceso

Estator y rotor en cortocircuito parcial

Comprobar batería y amperímetro

Sustituir componente defectuoso

Regulador de U tarado alto

Verificar U de regulación

Efectuar tarado

Luz de control brilla débilmente con el motor en marcha

Resistencias de contacto en el circuito de carga

Verificación de las caídas de U

Reparación de la conexión defectuosa

Lámpara de control de carga centellea

Correa de arrastre destensada

Comprobar tensado

Tensar correa

Alternador o regulador defectuoso

Comprobar en banco de pruebas y obtener curva característica

Reparar o sustituir el componente defectuoso

Falsa conexión en bornes o terminales

Verificar caídas de U del circuito de carga

Reparar o limpiar conexiones

defectuosas.