Curso Electricidad Caterpillar

7/29/2019 Curso Electricidad Caterpillar

1/31

SISTEMA ELECTRICO

CORRIENTE ELECTRICA

Es el flujo de electrones que circulan

atravez de un conductor

En un tomo los encargados de realizarlos enlaces qumicos son los electrones

que tienen una carga elctrica negativa.

El flujo de electrones est determinado

por diferentes factores como son:

TENSION: Es la fuerza que se necesita para separar doscargas elctricas, si la fuerza empleada es mnima la

tensin ser baja ya que las cargas no estn muy

separadas. Si las cargas estn ms separadas la tensin esmedia y si las cargas tienen una separacin grande se les

denomina tensin alta

EL SIMBOLO DE LA TENSION ES LA U Y SUUNIDAD ES EL VOLTIO REPRESENTADO POR LA

V

INTENSIDAD: Esta determinada por la cantidad de electrones que circulan por un conductor

Cuando la cantidad de electrones es grande, la intensidad es alta y cuando la cantidad de electrones esmnima la intensidad es baja

Baja intensidad Alta intensidad

EL SIMBOLO DE LA INTENSIDAD ES I Y SU UNIDAD ES EL AMPERIO REPRESENTADOPOR LA A

RESISTENCIA: Es la oposicin que tienen los cuerpos al paso

de electrones, segn la capacidad de resistencia de los materiales

estos se pueden clasificar en:

Conductores: son los elementos qumicos que transportan congran facilidad la corriente elctrica ya que su estructura no

opone mucha resistencia al movimiento de los electrones, el

mejor conductor es el oro seguido de la plata, aluminio y cobre.

Semiconductores: Oponen ms resistencia al paso de electrones pero su empleo es bastante amplio como

por ejemplo en resistencias, condensadores, transistores, etc. Los ms conocidos son el Silicio y el

germanio.Aislantes: Son materiales que oponen bastante resistencia al flujo de electrones como por ejemplo los

plsticos, polmeros, madera, etc. Por lo general se emplean para revestimientos y materiales de

seguridad contra la electricidad.

EL SIMBOLO DE LA RESISTENCIA ES LA R Y SU UNIDAD ES EL OHMIO REPRESENTADO

POR

CIRCUITOS ELECTRICOS
http://www.maquinariaspesadas.org/


2/31

La unin de diferentes componentes elctricos se puede dar en diferentes conexiones, al conjunto de

conexiones se le denomina circuito, los principales circuitos elctricos son:

Circuito en serie: Tiene los elementos de consumo ycomponentes conectados uno seguido de otro en la misma

lnea de energa

Circuito en paralelo: Los elementos elctricos estn

conectados a la misma lnea positiva y negativa cada uno

independientemente del otro, esta es la instalacin masempleada para elementos de consumo.

Circuito mixto: Es la combinacin de los circuitos en serie y

en paralelo, se emplea en circuitos complejos y para la

instalacin de conmutadores e interruptores.Tipos de corriente elctrica

Corriente alterna. Es aquella que no tiene polaridad definiday que cambia constantemente de positiva a negativa, su

empleo es generalmente en lneas industriales.

Corriente continua o directa: es aquella que tiene polaridad

definida siendo sus terminales positivo y negativo

respectivamente, se emplea en uso domestico y la mayorade elementos de consumo trabajan con esta corriente


3/31

Simbologa elctrica


4/31

EL SISTEMA DE ALUMBRADO


5/31

Es el encargado de proporcionar visibilidad adecuada al conductor cuando la luz natural es insuficiente,

tambin es utilizado para sealizacin y prevencin.

El sistema de alumbrado est dividido por circuitos como son:

Circuito de luces de posicin (Color blanco adelante rojo tenue atrs) Circuito de luces direccionales (color amarillo intermitente) Circuito de luces de emergencia (color amarillo intermitente) Circuito de luces de retroceso (color blanco atrs) Circuito de luces de frenos (color rojo intenso atrs) Circuito de luces de carretera y luces de cruce (faros luz blanca baja y alta) Circuito de bocina Circuito de circulina

Conceptos bsicos:

Conmutador: componente encargado de cambiar la lnea de suministro tambin

conocido como interruptor de doble va.

Interruptor: se encarga de cerrar el circuito o cerrar una lnea elctrica permitiendoque llegue corriente a los elementos de consumo.

Pulsador: cierra una lnea pero solo mientras se ejerce fuerza sobre l.

Batera: componente encargado de almacenar energa elctrica, tambin se le

conoce con el nombre de acumulador de plomo acido

Rel: permite el paso directo de corriente de la batera, posee un interruptormagntico en el interior que es activado por los conmutadores o

interruptores.

Fusible: elemento de proteccin de los circuitos elctricos

Solenoide: bobinado de alambre esmaltado que al ser atravezado por corriente

elctrica genera un campo magntico que se emplea para accionaralgunos componentes.

Diodos rectificadores. Componentes elctricos que permiten el paso de corriente elctrica en

una sola direccin.

Flasher: tambin conocido como interruptor cortocircuitador, permite que el

circuito este cerrado por periodos cortos intercalando la accin de

encendido y apagado, se emplea en las luces direccionales.


6/31

COMPLETAR LOS CIRCUITOS ELECTRICOS DE ALUMBRADO


7/31


8/31


9/31


10/31


11/31


12/31


13/31


14/31


15/31


16/31


17/31


18/31


19/31


20/31


21/31


22/31

NOTACIONES


23/31

NOTA


24/31

Electricidad 2(Sistema de carga)

10. Sistema de Carga


25/31

10.1. Componentes

Observemos algunos de los componentes del

sistema de carga CAT tpico y cmo se conectan

entre s.

1. El alternador es el componente clave delsistema. Convierte la energa mecnicarotatoria del motor en energa elctrica para

cargar las bateras y operar los dispositivos

elctricos. El alternador autolimita lacorriente. Un regulador de voltaje interno

dentro del alternador controla la salida del

alternador. El regulador de voltaje intergral

establece el nivel de voltaje de carga del sistema elctrico. El nivel estndar para los modelos de

mquinas 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 bateras de un flujo de corrienteexcesivo en caso de un mal funcionamiento. Tambin protege a los cables de la mquina de unaposible sobrecarga en el caso se instalara un alternador de sobremedida para proveer energa a

accesorios no autorizados.

3. El conector proporciona una va conveniente para desconectar al alternador del resto del circuito,bien sea para localizar una avera o para reemplazar el alternador.

4. Los mazos de cables y los cables distribuyen energa a travs de todo el circuito.5. El conjunto del motor de arranque no es un componente activo del sistema de carga. Sin embargo,

proporciona tpicamente importantes conexiones del positivo y del negativo a tierra de la batera que

son necesarias para que el alternador funcione.

6. Las dos bateras de 12 voltios almacenan la energa elctrica que produce el alternador yproporcionan energa para hacer girar el motor de arranque de la mquina.7. El interruptor de desconexin de la batera permite desconectar manualmente las bateras del circuito

cuando no se requiere ninguna energa. Cuando este interruptor est en la posicin de

DESCONEXION (OFF), el sistema de carga no puede cargar las bateras y las bateras quedan

protegidas contra cualquier descarga involuntaria.

8. El bloque del motor sirve de tierra para el alternador y a veces para otros circuitos del motor. Elbloque del motor est normalmente conectado al borne a tierra del motor de arranque a travs del

cable a tierra de retorno del alternador hacia la tierra del bastidor de la mquina y el borne negativo

de la batera.

9. El cable a tierra del motor es una parte esencial del circuito de carga. Si se quita, el alternador puedean funcionar, pero la va a tierra de carga se producira entonces a travs de los cojinetes principalesdel motor, y a travs de la transmisin y otros engranajes al bastidor de la mquina. Si faltara un

cable a tierra esto no sera bueno para las superficies de los cojinetes y a menudo da lugar a fallas en

el cojinete o el engranaje.

10. El cable a tierra del motor de arranque conecta el borne a tierra del motor de arranque (y el bloquedel motor) con la tierra del bastidor de la mquina.

Alternador

- Tiene un regulador de voltaje integral y una fuga decorriente de la batera extremadamente baja mientras lamquina est inactiva.


26/31

- Tiene capacidad para conducir el 100% de la carga elctrica de la mquina, por lo que proporcionauna mayor vida til a la batera y un giro ms confiable.

- Algunos modelos de alternador no tiene escobillas, con lo cual se minimiza la posibilidad deproblemas en las conexiones y se elimina el desgaste de las escobillas.

Disyuntor del alternador

- Est hecho a la medida del rgimen de corriente de salida del alternador.- Protege el aislante del cable de los daos debidos a un cortocircuito a tierra.- Incluye una funcin de sobrecarga trmica que permite corrientes transitorias superiores al rgimen

de corriente sin que se dispare.

- Incluye una funcin de reposicin para poder reincorporar las mquinas al trabajo ms rpidamente.Conector

- Permite localizar las averas y dar servicio al sistema elctrico con facilidad y seguridad.- Permite reemplazar fcilmente el alternador sin necesidad de cortar y empalmar los cables.Cables

La seleccin del cable de acuerdo con la capacidad del fusible o del disyuntor principal que le suministra

energa evita que un cortocircuito a tierra destruya el aislamiento de un cable antes de que el fusible se

queme o que el disyuntor se dispare. Los mazos de cables tienen una cubierta de nylon trenzado que

protege los cables contra la abrasin y reduce la posibilidad de cortocircuitos. Este nylon trenzado es

resistente a todos los lquidos del motor y del vehculo sobre la temperatura de funcionamiento del

vehculo.

Los mazos de cables tambin brindan las siguientes ventajas:

- Reduccin de los puntos de desgaste de los mazos de cables, una fuente potencial de incendios en elvehculo, mediante el control del recorrido con eslabones de cadena y envoltura de anclaje (recorrido

general), abrazaderas empernadas (recorrido general) o conductos de acero (recorrido del cable de la

batera).- Mayor facilidad para la localizacin de averas y el mantenimiento mediante el empleo de los

nmeros del circuito estampados en caliente sobre el aislante del cable, los cuales relacionan cada

cable del mazo con el diagrama elctrico.

- Los circuitos CAT usan cables de arranque y cables de tierra de un calibre que se corresponde con losrequisitos de corriente de un motor y de un motor de arranque particulares.

- Los circuitos usan el bloque del motor como conductor desde el cable de tierra del alternador hasta elcable de tierra del motor.

Motor de arranque

- Tienen capacidad para proporcionar suficiente velocidad al motor para arrancarlo an entemperaturas extremas.

- Estn diseados para el servicio pesado y son capaces de soportar las rigurosas condiciones detrabajo tpicas de los equipos pesados.

- Estn tpicamente conectados a tierra con un borne y un cable separados en lugar de una caja a tierra,lo cual asegura una buena conexin a tierra.

Bateras que no requieren ningn mantenimiento

- No necesitan agua.- Proporcionan intervalos de mantenimiento mucho ms largos (1000 horas).- Proporcionan un alto amperaje de giro en fro (CCA) y regmenes de capacidad de reserva.- Poseen una cubierta sellada con calor, para prevenir la contaminacin e incrementar la resistencia de

la caja.

- Tienen una caja de polipropileno de peso ligero y alta resistencia a los impactos.- Tienen separadores de PVC (cloruro de polivinilo) o de polietileno para una mejor resistencia a las

vibraciones y una mejor proteccin contra los cortocircuitos que los separadores de papel.- Poseen elementos anclados, para una mayor resistencia a las vibraciones.


27/31

Interruptor de desconexin de la batera

- Asegura a todos los sistemas elctricos y al vehculo contra una operacin no autorizada.- Alarga la duracin de la batera, debido a que las cargas parsitas tales como la del regulador del

alternador, estn desconectadas durante el tiempo que el vehculo est inactivo.

- Permite quitar rpidamente la energa de la batera a un motor de arranque que se pega para evitardaos a los mazos de cables e incendios en el vehculo.- Facilita una localizacin de fallas y un mantenimiento seguro del sistema elctrico mediante el uso

del puente de desconexin.

10.2.Funcionamiento del circuito de cargaLos componentes del circuito de carga son:

1. Alternador.2. Disyuntor del alternador.3. Conector.4. Cables.5. Motor de arranque.6. Bateras.7. Interruptor de desconexin.8. |Bloque del motor.Los componentes del circuito de carga estnconectados en serie. Aunque no sea evidente existe

una va adicional de retorno a tierra en paralelo para

la corriente de carga a travs de los cojinetes

principales del motor. Es importante conocer esta va

para localizar algunas fallas.

Cuando el motor no est funcionando no fluyeninguna corriente por el circuito de carga. Cuando se

arranca la mquina, las bateras suministran lacorriente para poner en marcha el motor. Una vez que

arranca el motor y comienza a funcionar el

alternador, la corriente de carga fluye a travs de las bateras en direccin opuesta a la corriente

suministrada por las bateras durante la puesta en marcha del motor. Ahora es el alternador, y no las

bateras, el que suministra la corriente que necesita el sistema. La corriente fluye del alternador para

cargar las bateras y para suministrar la corriente a todos los dems sistemas elctricos de la mquina que

la necesitan.

El alternador produce corriente continua CC en tres etapas

1. Generacin de corriente alterna CA trifsica.- La rotacin del eje del alternador genera corrientealterna CA. En el alternador hay tres fuentes de CA, cada una de las cuales produce una fase decorriente. Cada fase de corriente es de 120, o de un tercio de ciclo completo de alternacin, con

respecto a las otras.

2. Rectificacin de la corriente alterna CA trifsica a corriente continua CC pulsatoria.- La CA trifsicapasa a travs del conjunto del diodo que se

encuentra dentro del alternador para convertir la

CA trifsica en CC pulsatoria (corriente con una

variacin rtmica en el voltaje mximo). Esto tiene

lugar mediante diodos del alternador que

reorientan los impulsos negativos de la CA y los

convierten en impulsos positivos.

3. Regulacin del voltaje de salida para limitarlo a unvalor preestablecido.- Un regulador de voltaje

situado dentro del alternador limita la salida del alternador a un voltaje preestablecido. La energa


28/31

proveniente de las bateras reduce la variacin rtmica del voltaje, variacin que queda en menos de

0,2 voltios en un sistema de 24 voltios.

10.3. Funcionamiento normal del circuito de carga

Se puede comprobar el flujo normal de corriente usando un multmetro y un ampermetro de mordazapara compara las lecturas con las especificaciones.

Mediciones de Voltaje en el circuito de arranqueEl voltaje de carga en los bornes de una batera para un sistema de carga actual con el motor funcionando

en baja e vaco debe ser de 28,0 +/- 1 voltio.

Mediciones de Corriente en el circuito de arranque.

Corriente de salida

Para comprobar la corriente de salida del alternador, haga girar el motor durante 30 segundos con elsistema de combustible desactivado, espere 2 minutos y vuelva a girar el motor otros 30 segundos,

tambin sin combustible. Arranque el motor y mida la corriente de salida inicial del alternador con el

motor funcionando en vaco en alta. Luego de funcionar por 10 minutos, la corriente de carga debe

disminuir progresivamente hasta 10 amperios o menos.

Salida del terminal R del alternador

El voltaje en el terminal R del alternador es una onda

rectangular. La base de la onda est en cero voltios y el pico

est en el voltaje de salida del alternador. La onda tiene unciclo de 50%, por lo que se leer un voltaje del 50% del

voltaje de salida. La frecuencia de salida depende del

nmero de bornes del alternador y de las RPM.

El regulador de voltaje mantiene el nivel de voltaje en el

sistema mediante la variacin del ciclo de trabajo de la

corriente de campo en el alternador.

10.4. Anlisis del sistema de arranque

Todas estas condiciones pueden ser

sntomas posibles de una falla en el

sistema de carga:

- Giro lento o ningn giro, lucesmuy dbiles o apagadas.

- Electrolito bajo.- Conector u otro componente

quemado, ennegrecido o

corrodo.- Fallas del disyuntor del

alternador.- Observacin visual y ruidos en


29/31

el alternador, correa y polea.

- Diodos luminosos (LED) de advertencia del alternador EMS iluminados.


30/31


31/31

ELECTRICIDAD DE MAQUINARIA

PESADA

Documents

Curso Electricidad Caterpillar