La industria del automóvil dejó atrás los generadores hace mucho tiempo. Ya no los encontrará impulsando vehículos modernos. El cambio a alternadores no fue sólo una preferencia. Era una necesidad impulsada por la creciente carga eléctrica en los automóviles.
Los generadores producen corriente continua. Fluye en una dirección. Los alternadores producen corriente alterna. Este es el mismo tipo de energía que se utiliza en los enchufes de su hogar. Invierte la dirección periódicamente.
Nikola Tesla demostró en 1887 que la corriente alterna es mucho más eficiente para generar alto voltaje. Los automóviles contemporáneos necesitan ese voltaje. Pero las baterías de los automóviles requieren corriente continua. No pueden almacenar corriente alterna.
Entonces, el alternador debe cerrar esa brecha. Convierte CA a CC usando diodos. Este componente actúa como una válvula unidireccional. Bloquea el flujo inverso, asegurando que la batería reciba la corriente constante que necesita.
Dentro del Alternador Trifásico
La generación de energía ocurre dentro de la carcasa del alternador. Dos componentes principales son responsables. El rotor. El estator.
Cuando el motor funciona, hace girar la polea del alternador. La polea hace girar el rotor. Este imán giratorio pasa por tres bobinas de alambre estacionarias. Estos son los devanados del estator. Se envuelven alrededor de un núcleo de hierro fijo.
Esta configuración crea una corriente trifásica. Las bobinas están espaciadas uniformemente. Se asientan a intervalos de 120 grados alrededor del eje.
A medida que el rotor gira, crea un campo magnético alterno. Este campo induce una corriente alterna en los devanados del estator. La corriente viaja a través de los cables del estator. Desde allí, incide sobre un conjunto de diodos.
Dos diodos se conectan a cada cable del estator. Regulan el flujo. Bloquean los ciclos negativos. Sólo pasa corriente positiva. El resultado es energía CC lista para la batería.
Devanados Delta vs. Estrella
No todos los alternadores trifásicos están construidos igual. El diseño del devanado del estator es importante.
Hay dos estilos básicos. Devanado delta y estilo estrella.
Los estatores bobinados en delta son fáciles de detectar. Forman una forma triangular. Este diseño permite un alto flujo de corriente a RPM más bajas. Es robusto.
Estilo en estrella Los devanados se ven diferentes. Se parecen al condensador de flujo de Regreso al futuro. Este diseño es ideal para motores diésel. Produce un voltaje más alto que los estatores delta a RPM aún más bajas.
Ambos estilos son eficientes. Ninguno de los dos es inherentemente superior. La elección depende de las demandas eléctricas del vehículo.
Regulando el voltaje
La energía bruta del alternador no está lista para su uso. Demasiado voltaje daña la batería. Muy poco voltaje te deja varado.
Un regulador de voltaje interviene. Determina cuándo y cuánto voltaje necesita la batería. Mantiene la salida dentro de límites seguros.
La mayoría de los alternadores utilizan uno de dos tipos de regulador.
Los reguladores conectados a tierra funcionan controlando la tierra negativa o de la batería que ingresa al devanado del rotor. Gestionan el camino de regreso del circuito.
Los reguladores de campo conectados a tierra funcionan de manera opuesta. Controlan la cantidad de corriente positiva de la batería.
Ningún tipo tiene una clara ventaja. Ambos logran el mismo resultado. El regulador garantiza que el alternador entregue energía constante y segura al sistema eléctrico del vehículo.
El alternador es una máquina compleja. Convierte la energía mecánica en energía eléctrica. Maneja el trabajo pesado de la electrónica moderna. Sin él, el coche muere. Literalmente.
