sábado, 2 de agosto de 2008

EL ALTERNADOR

Comprobaciones en el alternador

El alternador, al igual que la dinamo, debe responder en su funcionamiento a las características indicadas por el fabricante para cada tipo de alternador; de ahí que si por cualquier causa ha tenido que ser desmontado del vehículo o ha sido reparado, debe someterse a una verificación de funcionamiento en el banco de pruebas con el objeto de garantizar su perfecto y eficaz comportamiento en el vehículo.

Control en el banco de pruebas

Las pruebas de funcionamiento a realizar en los alternadores consisten en obtener sus curvas características de tensión y potencia, de acuerdo con los datos suministrados por el fabricante; para ello se monta el alternador en el banco, en su posición de funcionamiento, y con un sistema de amarre al mismo similar al del vehículo, realizando el conexionado a un circuito exterior de carga, y conexionando su circuito de excitación, según el tipo de alternador, y siguiendo las especificaciones del fabricante.
Sea cual sea el tipo de alternador, convencional o con regulador incorporado, las pruebas a realizar son las siguientes;

— Prueba de tensión.
— Prueba de funcionamiento del regulador.
— Prueba de carga y máxima potencia.

Alternadores convencionales

Acoplado el alternador al banco, y conexionado el mismo auto excitado con un circuito de carga exterior y con un voltímetro y un amperímetro, se pueden realizar las siguientes pruebas de funcionamiento:
Prueba de tensión.

Hacer girar el alternador a 800 6 900 r. p. m. y comprobar en el voltímetro la tensión alcanzada en bornes del mismo, la cual debe ser igual (o mayor) a 13,5 6 27 voltios, según la tensión nominal de la maquina.

Prueba de carga y máxima intensidad.

Se hace girar el alternador a 2 500 y 5 000 r. p. m. sucesivamente, ajustando con el reóstato la tensión en bornes, a 13,5 d 27 V, obtenidos anteriormente, y se comprueban en el amperímetro las corrientes de carga y máxima potencia obtenidas a esas revoluciones; corrientes que deben responder a las establecidas para el mismo, según las características del fabricante (de 25 a 40 amperios).

Alternadores con regulador incorporado

Estos alternadores suelen llevar incorporado un tipo de regulador electrónico formando un solo conjunto con la maquina, debiéndose realizar las pruebas sin desconectar las conexiones que los unen; además han de ajustarse al conexionado de las características indicadas por el fabricante para cada tipo de alternador, ya sea con el positive o con el negativo a masa, para evitar el deterioro del regulador.

Prueba de funcionamiento del regulador.

Establecido el conexionado correspondiente según el tipo de alternador, poner en marcha el motor del banco y hacer girar lentamente el alternador hasta su velocidad de cierre (inicio de carga); se observara como la tensión en el voltímetro va subiendo hasta alcanzar la tensión de regulación (unos 14,1 V); tensión a la cual la lámpara de control, si la hay, debe apagarse.
Aumentar la velocidad hasta 4 000 r. p. m. y regular por medio del reóstato la corriente de carga a unos 5 amperios, comprobando que la tensión de regulación se mantiene constante. Si la corriente de carga inicial es superior a la pre-vista, indicada en el cuadro de características de la máquina para esta prueba, por estar muy descargada la batería del banco, desconectar esta y regular la intensidad con el reóstato.

Prueba de carga y máxima potencia.

Para obtener la curva característica del alternador, hacer funcionar el mismo a 2 500 y 5 000 r. p. m. sucesivamente, regulando en ambas velocidades por medio del reóstato la tensión en bornes a 13,5 6 27 voltios, y leer en el amperímetro las corrientes de carga y máxima potencia obtenidas a dichas revoluciones, las cuales deben corresponder con las especificadas en las características de la máquina para cada tipo de alternador.

Diagnostico de averías

Si durante las pruebas de funcionamiento en el banco los valores obtenidos no se ajustan a las características dadas por el fabricante para ese tipo de alternador, se puede establecer a la vista de los resultados obtenidos el siguiente diagnostico de posibles averías en el mismo.

Alternadores sin regulador

1. ° Si el alternador no carga, el defecto debe localizarse en el circuito inductor o en el equipo rectificador. El circuito inductor puede tener la bobina cortada o existir un falso contacto de las escobillas sobre los anillos rodantes, con lo cual, al no haber campo inductor, el alternador no genera f. e. m.

Puede ocurrir también que la placa o grupo rectificador este derivado a masa o tener los diodos perforados, con lo cual la f. e. m. generada no llega a los bornes del generador.

2. ° Si la f. e. m. en bornes no alcanza la tensión nominal o la corriente de carga es baja, el defecto debe localizarse en alguno de los arrollamientos del estator o en alguno de los diodos perforados, lo cual hace que el alterna­dor no alcance toda su potencia nominal.

Alternadores con regulador incorporado

1. ° Si el alternador no carga, además de los defectos posibles reseñados anteriormente, la causa de la avería debe localizarse en el regulador o en alguna de las conexiones entre alternador-regulador.

2. ° Si la corriente de carga suministrada por el alternador está por encima de los valores asignados al mismo, el defecto esta en el tarado del regulador, o que hay alguna derivación a masa en las conexiones del mismo o esta derivada a masa la bobina inductora.

3. ° Si la corriente de carga es baja, el defecto puede localizarse en el re­gulador o en alguno de los elementos ya descritos para este tipo de avería.

4. ° En los alternadores con lámpara de control, si esta permanece encendida durante su funcionamiento, indica que el alternador no carga, localizándose la avería en alguno de los elementos reseñados anteriormente.

Cualquiera que sea la causa de la avería observada durante el funciona­miento del alternador en el banco de pruebas, el alternador debe ser desmontado y someter a una comprobación rigurosa el elemento o elementos diagnosticados como posible causa de avería.

Comprobación de los elementos del alternador

Para estas pruebas deberá desmontarse previamente el alternador y limpiar escrupulosamente cada uno de sus componentes, eliminando la grasa y suciedad que se encuentre adherida a los mismos.

Comprobación del rotor

1. ° Comprobar la ausencia de grietas en el eje y en las masas polares, así como la ausencia de puntos de oxidación en los mismos.

2. ° Las muñequillas de apoyo del eje sobre los rodamientos deben ofrecer buen aspecto y no presentar señales de excesivo desgaste en las mismas.

3. ° Limpiar los anillos rozantes con un trapo impregnado en alcohol, debiendo presentar una superficie lisa y brillante. En caso de aparecer señales de chispeo, rugosidad o excesivo desgaste, deberán ser repasados al tomo con cuchillas especiales para esta operación, teniendo especial cui-dado de no rebasar los límites mínimos de diámetro, indicado para cada tipo de alternador en su cuadro de características.
La superficie debe quedar pulida después del mecanizado, con una excentricidad máxima de 0,05 mm.

4. ° Por medio de un óhmetro, comprobar la resistencia de la bobina inductora, aplicando las puntas de prueba sobre los anillos rozantes y leyendo en la escala del aparato la resistencia obtenida, la cual debe coincidir con los valores indicados en el cuadro de características de la maquina (de 4 a 5 ohmios).

— Si la resistencia obtenida está por debajo del valor especificado, indica que existe cortocircuito entre espiras.

— Si la resistencia es elevada, indica alguna conexión defectuosa de la bobina con los anillos rozantes.

— Si el medidor no indica lectura alguna, significa que la bobina está cortada
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De darse cualquiera de estas anomalías, es conveniente cambiar el rotor completo, ya que cualquier operación en el mismo es contraproducente para el buen funcionamiento de la maquina, debido al equilibrado dinámico del mismo.

5. ° Por medio de un comprobador de aislamiento o, en su defecto, una lámpara serie 220 V/15 W, comprobar el aislamiento a masa de la bobina inductora, aplicando la serie entre uno de los anillos ro­zantes y el eje del rotor. En caso de estar comunicada a masa, deberá cambiarse el rotor completo por las razones ya indicadas.

Comprobación del estator

1. ° Comprobar que los arrollamientos situados en el estator se encuentran en buen estado, sin deformación y sin deterioro en el aislamiento.

2. ° Por medio del comprobador de aislamiento o, en su defecto, con una lámpara serie 220 V/15 W, comprobar el aislamiento a masa de cada una de las fases del estator.

3. ° Por medio de un óhmetro o con voltímetro y amperímetro conectado a una fuente de alimentación de 6 voltios, compro­bar la resistencia entre dos salidas del estator, debiendo corresponder a los valores indicados en las características de la maquina (0,2 a 0,35 ohmios) según el tipo de conexionado de los arrollamientos. Esta medida ha de hacerse en todas las fases del estator, debiendo ser idénticas las tres medidas efectuadas. Lógicamente esta verificación también puede hacerse sobre el banco de pruebas.

Comprobación de los diodos

Los diodos deberán comprobarse, montados en su soporte y desconectados de los arrollamientos del estator, utilizando para ello una lámpara serie con una fuente de alimentación de corriente continua, de tensión igual a la nominal de funcionamiento del alternador.

1. ° Diodos con cátodo base. Conectar la punta de pruebas negativa de la fuente de alimentación a la placa soporte y la punta positiva a cada uno de los terminales aislados de los diodos, debiendo encenderse la lámpara, ya que en esta conexión los diodos permiten el paso de corriente. Si en alguno de los diodos la lámpara no se enciende, indica que este está perforado.

Invertir las conexiones, conectando la punta de pruebas positiva a la placa soporte y la negativa a los terminales de los diodos; con ello la lámpara deberá permanecer apagada; en caso contrario, indica que el diodo esta en cortocircuito.

De haber algún diodo perforado o en cortocircuito, deberá reemplazarse el mismo o cambiar el conjunto soporte, en el caso de que los diodos sean in-desmontables.

2° Diodos con ánodo base. Conectar la punta de pruebas negativa al soporte y la punta positiva a cada uno de los terminales aislados de los diodos. La lámpara debe permanecer apagada, ya que los diodos no per­miten el paso de corriente en este sentido; en caso de encenderse la lámpara en algún diodo, indica que esta en cortocircuito.

Invertir las conexiones como en el caso anterior y comprobar que la lámpara se enciende; en caso negativo, es que el diodo esta perforado.

Como en la prueba anterior, si algún diodo esta perforado, o en cortocir­cuito, deberá reemplazarse o cambiar el soporte, si los diodos son indesmontables.

Comprobación del puente rectificador

En la mayoría de los alternadores, el equipo rectificador está formado por una placa soporte, en cuyo interior se encuentran montados seis o nueve dio­dos, unidos en puente rectificador hexadiodo o nonadiodo, utilizándose para su comprobación el mismo equipo de pruebas empleado en la verificación de los diodos sueltos, debiendo estar también el puente desconectado de los arro­llamientos del estator.

Puente rectificador hexadiodo.

— Conectar la punta de pruebas positiva de la fuente de alimentación al borne de conexión de masa y la punta negativa a los bornes de conexión de los arrollamientos. En cada una de las pruebas, la lámpara debe encenderse; en caso contrario, indica que el diodo esta perforado.
Conectar ahora, para comprobar los otros tres diodos, la punta negativa de la fuente de alimentación al borne de salida de corriente, y la punta posi­tiva a cada uno de los bornes de conexión de los arrollamientos, debiendo lucir la lámpara en ambos casos; si no, como en el caso anterior, el diodo esta perforado.

Realizar nuevamente las dos pruebas anteriores pero invirtiendo el sentido de la corriente, con lo cual ahora en ambos casos la lámpara debe permanecer apagada; en caso contrario, el diodo correspondiente esta en cortocircuito.

En caso de haber algún diodo en cortocircuito o perforado, deberá sustituirse el puente completo.

Puente rectificador nonadiodo.

En estos puentes, además de efectuar las pruebas correspondientes a su equipo hexadiodo vistas anteriormente, deberá comprobarse la salida común del equipo auxiliar rectificador.

— Conectar la punta de prueba negativa a la salida común de los diodos auxiliares y la punta positiva a las conexiones destinadas a los arrollamientos del estator, debiendo lucir la lámpara de prueba; en caso con­trario, el diodo correspondiente esta perforado.

— Invertir el sentido de la corriente y realizar la misma prueba, compro-bando que la lámpara permanece apagada; en caso contrario, el diodo corres­pondiente estará en cortocircuito.
Como en el caso anterior, si algún diodo esta perforado o en cortocircuito, deberá cambiarse el puente

Alternadores con positivo a masa.

En estos alternadores, hay que tener en cuenta que los diodos de la placa son del tipo ánodo base, preparados y conexionados para la puesta a masa del borne positivo; por tanto, al verificar estos puentes, como en los casos anteriores, el encendido y apagado de la lámpara se realizara en sentido contrario.

Comprobación de las escobillas

Comprobar que las escobillas se deslizan suavemente en su alojamiento del soporte y que el cable de toma de corriente no está roto o desprendido de la escobilla.

Comprobar que las escobillas asientan perfectamente sobre los anillos rozantes y que su longitud es superior a 10 mm; de ser inferior esta longitud, cambiar el conjunto soporte con escobillas.

Con una lámpara serie, comprobar la continuidad entre su borne del portaescobillas y la escobilla, y además el aislamiento entre ambas con respecto a masa.

Montaje del alternador sobre vehículo

La sujeción del alternador sobre el motor del vehículo se realiza mediante bridas de acoplamiento, que suelen formar parte de los soportes del mismo, realizándose el montaje de una forma basculante para facilitar el tensado de la correa; una vez tensada la correa se bloca él conjunto por medio de los tornillos y tuercas. La transmisión se realiza por me­dio de correas trapezoidales normalizadas, con pequeño coeficiente de alargamiento.

El conexionado del mismo a la instalación del vehículo debe realizarse según el tipo y de acuerdo a las características del mismo indicadas por el fabricante, en función del tipo de regulador, sea incorporado o independiente del alternador.

En los vehículos instalados con alternador, deberán tenerse en cuenta, además, ciertas normas de seguridad, para evitar el deterioro del mismo o su equipo regulador. Entre ellos se pueden destacar las siguientes:

— Al montar el alternador, tener en cuenta su polaridad antes del cone­xionado, ya que, si se invierte la polaridad en la batería, los diodos pueden resultar dañados.
El alternador no debe funcionar nunca en vacio, o sea, a circuito abierto.

— Antes de desmontar un alternador del vehículo, para su comprobación o reparación, deberá desconectarse la batería.

Si se van a realizar operaciones de soldadura eléctrica en el vehículo, desconectar previamente el alternador.

Entretenimiento del alternador

Los alternadores no requieren prácticamente ningún tipo de entretenimiento, sobre todo los instalados en turismos, consistiendo simplemente, lo mismo que en las dinamos, en comprobar cada cierto número de km los siguientes puntos:
Mantener limpia la superficie exterior del alternador.
Observar que las ranuras de ventilación no estén sucias, lo cual impide el paso de aire por su interior, y que los alabes del ventilador no estén rotos o deformados.
Comprobar el tensado de la correa de transmisión, una vez montado en el vehículo.
Asegurarse de que los terminales de conexión están en buen estado y bien sujetos y que realizan un buen contacto en los bornes de conexión.
Cada 100 000 km en los vehículos industriales, es conveniente com­probar e* estado de las escobillas y de los anillos rozantes.
Cada 200 000 km desmontar el alternador del vehículo y comprobar a fondo sus elementos.

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