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Circuito de Carga

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OBJETIVO

• AL FINALIZAR LA SESIÓN EL
APRENDIZ TENDRA LOS
CONOCIMIENTOS DEL
FUNCIONAMIENTO DE UN
ALTERNADOR Y OTROS
COMPONENTES DEL SISTEMA
DE CARGA
CIRCUITO DE CARGA
COMPONENTES
1. El alternador convierte la energía mecánica rotatoria del motor en
energía eléctrica para cargar las baterías y operar los dispositivos
eléctricos. El alternador auto limita la corriente. Un regulador de
voltaje interno dentro del alternador controla la salida del
alternador. El regulador de voltaje integral establece el nivel de
voltaje de carga del sistema eléctrico. El nivel estándar para los
modelos de máquinas hasta 1990 es de 27,5 voltios CC +/- 1
voltio. Este nivel es de actualmente 28,0 voltios +/- 1 voltio.
2. El interruptor del alternador protege al circuito del alternador y a las
baterías de un flujo de corriente excesivo en caso de un mal
funcionamiento.
3. El conector proporciona una vía conveniente para desconectar al
alternador del resto del circuito, bien sea para localizar una
avería o para reemplazar
COMPONENTES
4. Los mazos de cables y los cables distribuyen energía a través de
todo el circuito.
5. El conjunto del motor de arranque no es un componente activo del
sistema de carga. Sin embargo, proporciona típicamente
importantes conexiones del positivo y del negativo a tierra de la
batería que son necesarias para que el alternador funcione.
6. Las dos baterías de 12 voltios almacenan la energía eléctrica que
produce el alternador y proporcionan energía para hacer girar el
motor de arranque de la máquina.
7. El interruptor de desconexión de la batería permite desconectar
manualmente las baterías del circuito cuando no se requiere
ninguna energía. Cuando este interruptor está en la posición de
DESCONEXION (OFF), el sistema de carga no puede cargar las
baterías y las baterías quedan protegidas contra cualquier
descarga involuntaria
COMPONENTES
8. El bloque del motor sirve de tierra para el
alternador y a veces para otros circuitos
del motor.
9. El cable a tierra del motor es una parte
esencial del circuito de carga.
10. El cable a tierra del motor de arranque
conecta el borne a tierra del motor de
arranque (y el bloque del motor) con la
tierra del bastidor de la máquina
CIRCUITOS DE CARGA AC Y DC
• DC usando generadores: El
generador suministra potencia
eléctrica y rectifica su corriente
mecánicamente usando
conmutadores y escobillas, el
regulador tiene tres funciones
– Abre el circuito de carga
– Cierra el circuito de carga
• Limita la salida del generador a
valores seguros evitando la
sobrecarga de la batería
CIRCUITOS DE CARGA AC Y DC
 AC usando alternadores
y un regulador, el
alternador es un
generador AC que
produce corriente AC pero
la rectifica usando diodos,
es mas compacto que los
generadores y entrega
mayor corriente a baja
velocidades, su regulador
limita el voltaje a niveles
seguros
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

produce energía eléctrica usando inducción electromagnética


PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
• Al rotar la armadura a través del campo
magnético de los polos se genera voltaje, los
extremos del alambre están conectados a un
anillo deslizante llamado conmutador, las
escobillas están en contacto con el conmutador
y alambres conectan este a la carga, para
asegurar una fuerte y apropiada corriente, hay
cables alrededor de los polos magnéticos y son
conectados a las escobillas, esto último se llama
circuito de campo del generador y por ella
circula la corriente de campo.
CAMBIO DE POLARIDAD
• Este generador básico produce
una corriente alterna porque la
armadura revierte la polaridad de
la corriente y cambia su dirección
como cada lado del lazo rota.
Podemos entenderlo si vemos el
plano donde la espira esta
enrollada “si tomamos una línea
perpendicular a este plano”
podemos ver como se relaciona
con el campo magnético que tiene
una sola dirección - Cuando la
línea perpendicular coincide con
la dirección del campo magnético,
no hay corriente
Cuando la línea perpendicular esta a 90° grados
de la dirección del campo magnético, la corriente
inducida es máxima
REGLA DE LA MANO DERECHA
DE FLEMING
• El pulgar y los primeros dos
dedos de la mano derecha
se ponen perpendiculares
uno a los otros, el pulgar
indica la “dirección del
movimiento” del conductor, el
índice indica la dirección del
campo magnético y el dedo
medio indica el sentido del
voltaje o corriente.
ALTERNADOR
• Opera con el mismo principio
del generador, convierte la
energía mecánica en
eléctrica, podría llamarse un
“generador de AC”, la
diferencia es la forma como
rectifica la corriente AC a DC,
lo hace electrónicamente
usando diodos.
• Es más compacto que el
generador y suministra más
corriente a bajas RPM del
motor.
• En los alternadores, el
campo magnético es el que
rota dentro de un lazo o
bobinado de alambres, hay
un rotor que hace girar el
magneto, el bobinado
estacionario es el conductor.
COMO SE INDUCE VOLTAJE
• Cuando la espira y el imán
son colocados dentro de una
caja de hierro, un mejor
camino para el campo
magnético es creado, esto
incremente el número de
líneas de fuerza entre los
polos N y S, hay mayor
campo magnético dirigido
por el centro de rotor que
perdiéndose en el aire.
• La cantidad de voltaje
inducido es proporcional al
número de líneas de
fuerza que cortan el
conductor por unidad de
tiempo, si la barra gira más
rápido el voltaje crecerá.
• El magneto rotativo se
llama rotor y el lazo o
bobinado de alambres en
el ensamble se llama
estator
• Una simple espira actúa como
una bobina estator y la barra
magnética como rotor
generando voltaje AC, cuando
se juntan tres lazos separados
120 grados se añaden mas
voltajes, cada vez que el polo
S esta bajo el conductor A, el
voltaje es máximo y positivo
en polaridad, estos picos se
repiten para B y C con 120° de
diferencia, , al conectar A1, B1
y C1 con B, C y A
respectivamente, se forma un
“delta” o estator de tres fases,
estos voltajes AC, BA y AC
son idénticos
• Cuando los extremos marcados A1, B1 y C1 se conectan
juntas, se forma la conexión de tres fases “Y”
• En Delta las conexiones paralelas permiten más corriente
que en Y.
• En “Y” las bobinas se conectan para formar serie parcial que
proporciona mayor voltaje pero menor corriente que “Delta”
Para incrementar la salida del
alternador se hace:

• Aumentar el numero de conductores en


cada fase de bobina
• Aumentar la fuerza del campo magnético
• Incrementar la velocidad de rotación
• Generar campo magnético
RECTIFICACION CON
ESTATORES “Y” Y “DELTA”
RECTIFICACION CON
ESTATORES “Y” Y “DELTA”
REGULACION DE LA SALIDA DE
UN ALTERNADOR
• Si el alternador se operara sin control produciría voltajes
muy altos que dañarían los componentes, un regulador
es lo que controla la salida del alternador
• La corriente de salida esta limitada por la construcción
del alternador y es indicada como máximo en la carcasa,
por ejemplo 12 V 85A , máxima salida de 85 amperios
para 12 voltios del sistema
• El regulador controla el voltaje variando la intensidad del
campo magnético, esto lo logra controlando la cantidad
de corriente a través de las escobillas hacia el bobinado
rotor
• El regulador censa el voltaje de la batería y
consecuentemente la carga del sistema.
Tiene tres diferentes
diseños:
• Electro mecánicos
(máquinas viejas), usan
relé para operar puntos
de contacto
• Reguladores
electrónicos externos
• Reguladores
electrónicos integrales
REGULADOR DE VOLTAJE
• Los reguladores electrónicos usan
diodos Zener como parte del
sensado de voltaje del circuito,
estos diodos especiales permiten
a la corriente fluir de manera
inversa al flujo normal cuando un
voltaje específico cruzando el
diodo es alcanzado, cuando la
corriente fluye de regreso a través
del zener, el campo transistor
cambia a OFF y se detiene el flujo
de corriente hacia el campo del
rotor. Estos dispositivos se
mueven de ON a OFF miles de
veces por segundo, esto
proporciona gran precisión en el
control de la salida del alternador,
estos no son ajustables, si no se
obtiene un control exacto debe
reemplazarse.
FUNCIONAMIENTO DEL REGULADOR
ELECTRONICO DE VOLTAJE
EL RELÉ
EL RELÉ
• Posee un arrollamiento único que a través
de un pulsador queda conectado con la
batería.
• La corriente fluye a través del
arrollamiento y produce un campo
magnético que atrae la placa hacia el
núcleo cerrándose los puntos de contacto.
• De esta manera quedan conectadas
directamente con la batería.
GRACIAS

• PREGUNTAS???

• INST. DANIEL JORGE CHÁVEZ DE LA CRUZ

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