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GUIAPEDAGÓGICAN°4“CONCEPTOSBASICOSDEELECTRICIDADYALTERNADOR”

INICIODELACLASEBienvenidayRevisióndecontenidosEstimadosalumnos,juntoconsaludaryesperandoqueesténpasandounbuenperiododecuarentena,seleshacelainvitaciónanodesmotivarseyseguirenelcaminodelaprendizaje,entendiendolacontingenciadeestostiemposdifícilesdemiparteestátodoelapoyopararesolverdudasycualquierotrotipodeconsulta.RodrigoSandovalCorreo:r.sandovalf@liceoindustrialegm.clRevisióndecontenidosclaseanteriorLaGuíaPedagógicanúmero3hacereferenciaalossiguientescontenidos:Conceptosbásicosdeelectrónicaysuselementos.Esnecesariocomprenderquesignificacadaunodelosconceptosdevoltajecorrienteyresistencia,paraasípoderrelacionarlosconlaobtencióndesusparámetrosmediantelaleydeohmysusconfiguracionesdecircuitos,comolosonserieyparaleloCircuitosenParalelo:Paradarporconcluidolasconexionesbásicasdeelectrónica,enlaclaseanteriorserevisólaconfiguraciónenparalelo,lacual,alcontrariodeloscircuitosenserie,tienecomoprincipalescaracterísticaselaumentodelacorrienteyelmantenerunvoltajeenespecíficoigualparalosotroscomponentesdeuncircuito.MotordeArranque:Laimportanciadelmotordearranqueenelsistemaeléctricodeunvehículo,correspondeaayudaralapuestaenmarchadelmotortérmicohastaqueelvehículoseponeenmarcha,deestaformasefacilitanlasexplosionesdelacámaradecombustiónalinteriordeloscilindros.

Profesor(a):RodrigoSandovalF.

NombreEstudiante: Fecha:05-06-2020

EspecialidadMecánicaAutomotriz:MóduloN°6:“Circuitoselectrotécnicosbásicosymantenimientodelossistemasdecargayarranquedelvehículo”

Nivel:TercerNivelA

AprendizajeEsperado

Aplicaralanálisisdiagnóstico,reparaciónyconstruccióndecircuitoseléctricosdecorrientecontinua,lasleyesyreglasmásrelevantesdelaelectricidad.AnálisisdeunAlternadordeunvehículo.

Indicador(es)deEvaluación:

Diferencialosdistintoselementosqueconstituyenuncircuitoeléctrico,caracterizandolanaturalezayfinalidaddecadaunodeellos,sobrelabasedesuconstituciónypropiedades.

PuntajeTotal:PTS Evaluaciónformativa:

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Desarrollodelaclase.AlternadordeunVehículo:LosVehículosamotor,necesitanparalaalimentacióndeenergíaalmotordearranque,unsistemadeinyecciónyencendido,unidadesdecontroldeaparatoselectrónicos,electrónicadeseguridadyconfort,alumbrado,etc.Unafuentedeenergíapropiaqueseafiable,eficazyqueestedisponibleentodomomento,esloquecorrespondealalternador.

Mientrasqueenlosvehículoslabateríadesempeñaelpapeldeunacumuladordeenergíacuandoelmotorestaparado,conesteenmarchaelalternadoreslaautentica“centraleléctrica”delvehículo.Sumisiónconsisteenabastecerdeenergíaatodoslosaparatoseléctricosabordo.EstructuradeunAlternador:

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Laspartesbásicasdeunalternadorestándarincluyenaunrotor,estátor,puenterectificadoryescobillas,ademásdelapresenciadelregulador.Acontinuación,detallamoscadauna:

• Polea:Eselelementoquerecibe,atravésdeunacorrea,lafuerzamecánicaquegeneraelmotordelcoche.Estapoleaestáunidaalejedelalternadorytienecomofinalidadmoverelrotorquehanensuinterior.

• Rotoroinductor:Estáformadoporunelectroimánqueproduceuncampomagnéticofrutodelacorrientequerecibedesdeelreguladoratravésdelosanillosrozantessituadoseneleje.Cuandoestecampomagnéticoestáactivo,lasbobinasdelestátor(partefijadelalternador)reaccionanproduciendolacorrienteeléctricanecesaria.

• Regulador.Sumisiónesdoble.Porunaparte,estácontrolarquelatensiónmáximadesalidadelalternadornosufravariacionesnipicos.Porotrolado,estáregularlacorrientequerecibelabateríacuandodemandacarga.

• Estator. Eselelementoinducidoyfijodelalternador.Enélsesitúaelbobinadotrifásicoquepermitelareacciónyportantolacorrienteeléctrica.Suformapuedeserentriángulooestrella.

• Puenterectificadordediodos. Estesistemaeselencargadodetransformarlacorrientealternaquesecreaenelalternadoracorrientecontinua(queeslaquenecesitalabateríayempleanlosdiferentessistemasdelcoche).

• Paracomprenderlosprincipiosdefuncionamientodelalternador,debemosaprendersobreloscomponenteselectrónicosqueloconforman:

Diodo:Undiodoesundispositivosemiconductorqueactúaesencialmentecomouninterruptorunidireccionalparalacorriente.Permitequelacorrientefluyaenunadirección,peronopermitealacorrientefluirenladirecciónopuesta.Losdiodostambiénseconocencomorectificadoresporquecambiancorrientealterna(CA)acorrientecontinua(CC)pulsante

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Losdiodosestándisponiblesenvariasconfiguraciones.Desdelaizquierda:estuchemetálico,soportedemontaje,estuchedeplásticoconcorrea,estuchedeplásticoconbisel,estuchedecristal.ConjuntoRectificadoropuenterectificador:Latensiónycorrienteproducidasenelalternadorsonalternadas,ynosirvenparaalimentarlosequiposeléctricosdelvehículoniparacargarlabatería,entoncesesnecesarioqueseanrectificadasofiltradas.Tambiénconocidocomoplacadediodos,elconjuntorectificadortienelafuncióndetransformarlacorrienteytensiónalternadaencontinua

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BobinaoInductancia:Lasbobinassonunelementopasivodedosterminalescapazdegenerarunflujomagnéticocuandosehacecircularunacorrienteeléctrica

Lasbobinasestánconformadasporunalambreohilodecobreesmaltadoenrolladoenunnúcleo,estosnúcleospuedentenerdiferentecomposiciónyaseaalaireoenunmaterialferrosocomoporejemploaceromagnéticoparaintensificarsucapacidaddemagnetismo.

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DentrodelRotordelalternador,seobservaelbobinadoelcualinteractúaconelestatorparagenerarlaenergíaeléctrica(alterna)queluegopasaporelpuenterectificadordediodosenformadevoltajecontinuo.LeydeFaraday:LaleydeFaradayindicaque,alhacergirarunaespira(bobinadodentrodelrotor)dentrodeuncampomagnético(estator),seproduceunavariacióndelflujodedichocampoatravésdelaespirayportantosegeneraunacorrienteeléctrica.

Ellafiguraanterior,laespirarectangularrotadentrodeuncampomagnético,porloqueelflujodelcampoatravésdeellavaría.Secreaunacorrientequecirculaporlaespira,porloqueentrelosbornes(representadosenverde)apareceunadiferenciadepotencialΔV(fuerzaelectromotrizinducida)

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ReguladordeunAlternador:

Elreguladordelalternadorcontrolalacorrientedecampoaplicadaalrotorgiratoriodentrodelalternador.Cuandonoseaplicacorrientealcampo,noseproducevoltajedesdeelalternador.Cuandoelvoltajecaepordebajode13.5voltios,elreguladoraplicarácorrientealcampoyelalternadorcomenzaráacargar.Cuandoelvoltajeexcedalos14.5voltios,elreguladordejarádesuministrarvoltajealcampoyelalternadordejarádecargar

Asíescomoseregulalasalidadevoltajedelalternador.Lacorrienteestáreguladaporelestadodecargadelabatería.Cuandolabateríaestádébil,lafuerzaelectromotrizovoltajenoeslosuficientementefuertecomopararetenerlacorrientedelalternadorqueintentarecargarlabatería.Estatordeunalternador:Elestatoreslapartefijadelalternadorlaquenotienemovimientoyesdondeestánalojadaslasbobinasinducidasdondesegeneralacorrienteeléctrica.

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Colector:Uncolectoresunmétododehacerunaconexióneléctricaatravésdeunensamblajerotativo.Loscolectorestambiénsonllamadosanillosrotatorios,interfaceseléctricasrotativas,conectoreseléctricosrotativosojuntaeléctricarotativa,soncomúnmentehalladosenmáquinaseléctricasdecorrientealternacomogeneradores,alternadores,turbinasdeviento,enlascualesconectalascorrientedecampooexcitaciónconelbobinadodelrotor.

Señalesdeproblemasenelalternador1-AtenuacióndelaslucesdelanterasUnodelosprimerossíntomasqueseobservancuandounalternadorfallaeslaatenuaciónoelparpadeodelaslucesdelanteras,loquepodríaindicarqueelalternadornoestágenerandosuficienteelectricidadparaalimentarelsistemaeléctricodelvehículo.2-RalentizacióndeloscomponenteseléctricosLosrelojeseléctricos,reproductores,ventanaseléctricas,asientoseléctricosyotrosaccesorioseléctricosdentrodeunvehículodependendeunsuministroconstantedecorrienteeléctricaparafuncionarcorrectamente.Unalternadordefectuosoharáquelasventanasseabranycierrenlentamente,quelosrelojesseralenticenopierdansusajustesyquelosasientoseléctricosfuncionenlentamente.

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3-LabateríaseagotaLabateríadelvehículodependedelalternadorparamantenerlacompletamentecargadaentodomomento.Cadavezquesearrancaelvehículo,labateríautilizapartedesucargaparahacergirarelmotor.Estacargaessustituidaporelalternadorcuandoelmotorestáenmarcha.Unalternadorquefuncioneincorrectamentenopodrámantenerlabateríacompletamentecargada,loqueprovocaráunarranquebruscoolamuertedelabatería.4-RuidoenelalternadorLosalternadorestienenvariaspartesmóvilesimportantes.Dentrodeunalternadorhayrodamientoscríticosparaelbuenfuncionamientodelmismo.Losruidosdechirridos,aullidosorechinidosprocedentesdelalternadorsonindicadoresdefallosdelosrodamientosydeposiblesfallosdetodalaunidaddelalternador.Másadelantehablaremosdeltictacylasfallasdeunalternadorruidoso.5-FuncionamientobruscoLosvehículosmodernosrequierenunacorrienteeléctricaconstantedevoltajeespecíficoparafuncionarcorrectamente.Elordenadordelmotor,elsistemadeencendido,elsistemadecombustibleyelsistemadeemisionesdependendelaelectricidadsuministradaporelalternadorparafuncionarcorrectamente.Lascaídasenlasalidaeléctricadeunalternadordefectuosopuedenhacerqueestossistemasfuncionenmal,loqueconduceaunmalfuncionamientodelmotor.Lossíntomasofalloscomunesseránralentización,fallosdeencendido,malaaceleración,vacilaciónypérdidadevelocidad.¿Porquéhacermantenimientoalalternador?Elalternadoresunelementoesencialparaelfuncionamientodetuautoyesfundamentalqueestéenexcelenteestadoparaevitarquedarteaccidentadoenlacarreterayparaquetuautoarranqueenelmomentoquelonecesites.Unalternadorenfallapuedehacerfallartubateríayesunadelascausasdeporquesedañanlasbateríasdelosautos.Tambiénesimportanteparaquetodaslasparteselectrónicasdetuautofuncionensinningúnproblema.Comopuedesver,laimportanciadelalternadordetuautoessumamenterelevanteyporestasrazonesqueelmantenimientodelalternadordebeestaraldía.Resumen:Entendiendoloselementosnecesariosparaelfuncionamientodelalternador,susprincipalesfallasymantenimiento,unresumendesufuncionamientoradicaenelsiguienteesquema:

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Unalternadoresungeneradordecorrientealterna,sufunciónesconvertirlaenergíamecánicaenenergíaeléctricayeselencargadodeproducirlaelectricidadparaelconsumodelvehículoyreponerlaperdidadecargaenelacumulador(labateríadelauto).Comosevioalprincipiodelaguía,lapolea,eslaencargadadetransmitirlaenergíamecánicadelcigüeñalalalternadorpormediodelacorreadelalternador,encasodecambiosedebereemplazarconelmismotipodepolea.Enlastapasdelanterasytraserasestáncontenidoslosrodamientosencargadosdeproporcionarelgiroalmovimientodelrotor,tambiénlastapassonlasencargadasdeconteneryfijarlosdistintoselementosdelalternador.ElrotoreselejequeesmovidoporlaenergíamecánicadelcigüeñalelcualtieneunarmadodecobreyunnúcleomagnéticoelcualinteractúaconelestatorparaproducirleenergíaeléctricaqueestransmitidahaciaelcolectorElcolectoreselanillodecobresituadoenelejedeltoroytienelafuncióndealimentareléctricamentealrotor.Elestatoreselelementoestáticofijadoentrelastapasdelalternador,tienelafuncióndegenerarlacorrientealternaobtenidadelainducciónmagnéticadelrotor.ElPuenterectificadoreselqueseencargaderectificar(adecuarotransformar)lacorrientealternaencontinua,paralaalimentacióndelossistemaseléctricosdelautomóvilyrecargadelabatería.Elreguladortienelafunciónderegularlacorrientecontinuaquealimentaloscircuitoseléctricosdelautomóvil,atravésdeescobillasubicadasenlapartebajadelreguladorsealimentaeléctricamentealrotorparagenerarelcampomagnéticonecesarioparalainduccióndelmotor.PreguntasyejerciciosActividadesdeAplicación

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EMI:EJERCICIO1:

Ø Preguntasabiertas:

A).-DescribircualeslaprincipalfuncióndelalternadorB).-Describirporlomenos3formasdeevitareldesgastedelalternador.C).-¿EnquéconsistelaleydeFaraday?ExplicarsufuncionamientoD).-¿Cuáleslafuncióndelabateríadelauto?E).-¿Cuáleslafuncióndelpuentederectificadortrifásico?F).-¿Porquéesimportantehacermantenciónalalternador?G).-Definirventajasydesventajasdecorrientecontinuayalterna.CIERREParaterminar,enlaclasedehoysevioenprofundidadelfuncionamientodeunalternador,susprincipalespartes,cuidadosyfallasmáscomunes.Amododeinteriorizarnosenelvehículo,inicialmenteyparadetectarlasprincipalesfallasdepartidadeunmóvil,seanalizóelalternadordeunvehículo.Acontinuación,solicitotuayudaparaevaluarloscontenidosdeestaclase.NombreAlumno:Correo:

NúmerodeTeléfono:Especialidad:¿Hedesarrolladolaguían°1yn°2delaasignaturaantesderecibirlan°3?Denohaberlohechoindicarlasprincipalesrazones.

¿Leparecedidácticoelcontenidoutilizadoenlaguía?¿Ud.haparticipadoenalgunareuniónoclaseonlinealafecha?

Deserasíindicarprofesoryasignatura.¿LlevaUd.unregistroensucuadernodelmaterialsubidoalaplataformadelliceo?¿Quéesloqueselehahechomáscomplicadoalafechadelamodalidaddeclasesnopresenciales?¿Cuálessonsussugerenciasparamejorarestamodalidad?ANEXOS:PlataformadedescargadecontenidoNocturna:https://www.liceoindustrialegm.cl/nocturno/

UsodeMeet(Clasesonline):https://www.youtube.com/watch?v=cqFR4oahznMFuncionamientodeunalternadordeunvehículo:

https://www.youtube.com/watch?v=7wI-wQ4C0BQ&t=237s