TIPOS DE ALTERNADORES

Para la seleccin del alternador son determinantes, principalmente:La tensin del alternador (14 V/28 V).La entrega de potencia (V x I) posible en todo el margen de revoluciones.La corriente mximaDe acuerdo con estos datos se determinan el dimensionado elctrico y el tamao requerido por el alternador.El fabricante de alternadoresBOSCHusa como distintivo de identificacin de los tamaos constructivos de alternadores "las letras". El orden sucesivo alfabtico indica el tamao ascendente del alternador.VersinAplicacinTipon de polos

CompactoTurismos y motocicletasGCKCNC12

MonoblocTurismos, vehculos industriales, tractores, motocicletasG1

Turismos, vehculos industriales, tractoresK1, N1

AutobusesT116

Vehculos industriales. Largos recorridos, maqu. de construccinN312

EstndarVehculos especialesT314

Vehculos especiales, barcosU24, 6

ALTERNADORES DE POLOS INTERCALADOS CON ANILLOS COLECTORES

A esta clasificacin pertenecen la mayora de los alternadores vistos en la tabla menos el monoblioc N3 y el Estndar U2. La construccin de estos alternadores (polos intercalados con anillos rozantes) hace del mismo un conjunto compacto con caractersticas de potencias favorables y reducido peso. Su aplicacin abarca una amplia gama de posibilidades. Estos alternadores son especialmente apropiados para turismos, vehculos industriales, tractores, etc. La versin T1 de mayor potencia esta destinada a vehculos con gran demanda de corriente (p. ejem. autobuses).CaractersticasLa relacin longitud/dimetro elegida permite conseguir mxima potencia con escasa demanda de material. De ello se deriva la forma achatada tpica de este alternador, de gran dimetro y poca longitud. Esta forma permite ademas una buena disipacin de calor. La denominacin de "alternador de polos intercalados" proviene de la forma de los polos magnticos. El rbol del rotor lleva las dos mitades de rueda polar con polaridad opuesta. Cada mitad va provista de polos en forma de garras engarzados entre si formando alternativamente los polos norte y sur. De ese modo recubren el devanado de excitacin, en forma de bobina anular, dispuesto sobre el ncleo polar. El numero de polos realizable tiene un limite. Un numero de polos pequeo determinara un rendimiento insuficiente de la maquina, mientras que un numero demasiado grande hara aumentar excesivamente las perdidas magnticas por fugas, Por esta razn, estos alternadores se construyen, segn el margen de potencia, con 12 16 polos.

ALTERNADORES COMPACTOS GC, KC, NCAplicacinEstn destinados a turismos con gran demanda de potenciaSon especialmente apropiados para los modernos motores de vehculos con rgimen de ralent. reducido. La velocidad de giro mxima aumentada del altenador (20.000 r.p.m. durante breve tiempo) permite una mayor desmultiplicacin, por lo que estos alternadores pueden entregar hasta un 25% mas de potencia con una misma velocidad de giro del motor que los alternadores del tipo monobloc.EstructuraLos alternadores compactos son alternadores trifasicos autoexcitados, de 12 polos, con rotor sincrono de garras polares, anillos colectores pequeos y diodos de potencia Zenner, con doble flujo de ventilacin. En el estator se encuentra el devanado trifasico con 12 polos y en el rotor el sistema de excitacin con el mismo numero de polos. Dos ventiladores interiores refrigeran el alternador desde las carcasas frontales. Esto reduce el ruido de la ventilacin y permite una mayor libertad de eleccin del punto de montaje en el motor.Los anillos colectores presentan un dimetro sensiblemente menor, con lo cual disminuye tambin la velocidad perifrica de los mismos. Con ello disminuye el desgaste, tanto de la superficie de los anillos colectores como de las escobillas, gracias a lo cual la vida til del alternador ya no esta determinada por el desgaste de estas . El regulador electrnico de tensin esta integrado en el porta escobillas.Un revestimiento de plstico protege de la corrosin al rectificador, realizado en versin estratificada, con diodos Zenner.

ALTERNADORES COMPACTOS DE SEGUNDA GENERACIN(SERIE CONSTRUCTIVA B)

La serie B de alternadores compactos para turismos y vehculos industriales es una versin perfeccionada del alternador compacto, con mayor vida til, menores dimensiones, peso mas reducido y potencia inicial aumentada. La serie se compone de seis tamaos constructivos con 14 V de tensin nominal y tres tamaos con una tensin nominal de 28 V. El estrecho escalonamiento permite una optima adaptacin a la demanda de potencia y al espacio disponible en el compartimento motor de los automviles modernos.DenominacinTensin nominalCorriente nominal (amperios) a:

1.800 r.p.m.6.000 r.p.m.

GCB1GCB2KCB1KCB2NCB1NCB214 V223750607080557090105120150

KCB1NCB1NCB228 V2535405580100

EstructuraLa estructura fundamental de la serie constructiva B no se diferencia de la de un alternador compacto convencional. Una nueva ejecucin del rectificador (puente de diodos) permite un mayor caudal de aire con lo que se mejora la refrigeracin. Ademas estos alternadores estn equipados con un regulador de tensin multifuncional que explicaremos mas adelante.

ALTERNADORES MONOBLOC G1, K1 Y N1

AplicacinEl extenso numero de modelos de alternadores trifasicos en versin monobloc, series constructivas G1, K1 y N1, permite utilizarlos en turismos y vehculos industriales, aunque los turismos se equipan cada vez mas con alternadores compactos.EstructuraLos alternadores un versin monobloc tiene un funcionamiento igual al de los alternadores compactos. Los monobloc son alternadores trifasicos con un solo flujo de ventilacin, autoexcitados, de 12 polos. En las chapas de refrigeracin de la tapa de anillos colectores van montados a presin 6 diodos de potencia para la rectificacin de la tensin del alternador. En la mayora de las versiones, el regulador electrnico de tensin va montado formando una unidad con el portaescobillas, directamente en la cara frontal de la tapa de anillos colectores.Para condiciones de utilizacin especiales, los alternadores K1 y N1 estn provistos del siguiente equipamiento:A travs de un adaptador de conexin de tubos flexibles se aspira aire fresco por un manguito si la temperatura ambiente es muy elevada.La velocidad mxima de giro puede aumentar hasta 18.000 r.p.m.Para condiciones de montaje muy desfavorables existe una proteccin especial contra la corrosin.Para la proteccin de componentes sensibles a los picos de tensin en caso de desconexin repentina de la carga y funcionamiento sin batera, se utilizan diodos de potencia Zenner para la rectificacin.

ALTERNADORES MONOBLOC(SERIE CONSTRUCTIVAT1)

Estos alternadores estn previstos para vehculos con elevado consumo de corriente, sobre todo para autobuses. Los autobuses urbanos requieren una elevada entrega de potencia dentro de un margen amplio de revoluciones, que abarca tambin el ralent. del motor. El funcionamiento es idntico al de los alternadores de la versin monobloc de las series constructivas G1, K1, y N1.EstructuraLos alternadores T1 son alternadores trifasicos con un solo flujo de ventilacin, autoexcitados y de 16 polos, con diodos rectificadores incorporados y anillos colectores encapsulados. En el estator va alojado el devanado trifasico, y en el rotor, el sistema de excitacin.Los alternadores T1 en versin de brazo giratorio, con brazo de fijacin hacia la izquierda o a la derecha, para fijacin elstica o rigida. Rodamientos especialmente anchos con grandes reservas de grasa, permiten largos tiempos de utilizacin y mantenimiento. Los alternadores estn refrigerados por ventiladores independientes del sentido de giro y protegidos en invierno contra las salpicaduras de agua dulce y agua con sal mediante medidas anticorrosin especiales. En caso de funcionamiento en condiciones extremas (calor y polvo) puede aspirarse aire fresco, seco y exento de polvo, a travs de un adaptador y un tubo flexible dispuesto con ese fin.Dentro de los alternadores T1 tenemos una versin especial que es el DT1 se trata de un doble alternador que sirve para satisfacer las mayores demandas de potencia que se dan en los autobuses actuales.El DT1 se trata de un doble alternadorque se compone de dos alternadores de la serie constructiva T1, acoplados elctrica y mecnicamente en una carcasa comn.El regulador electrnico de tensin esta montado en el alternador. Las escobillas y los anillos colectores se encuentran dentro de una cmara de anillos colectores protegida contra el polvo. Una resistencia de 100 ohmios entre D+ y D-, hace que se encienda la lampara de control del alternador en caso de interrupcin del campo.

ALTERNADORES DE POLOS INDIVIDUALES CON ANILLOS COLECTORES(SERIE CONSTRUCTIVA U2)Se utilizan preferentemente para vehculos grandes con gran demanda de corriente (> 100 A) y tensiones de batera de 24 V. Son especialmente apropiados, por lo tanto, para autobuses, vehculos sobre railes, embarcaciones y grandes vehculos especiales.Se trata de un alternador de 4 polos autoexcitado. En cada vuelta del rotor tienen lugar cuatro pasos polares, induciendose cuatro semiondas por devanado. Es decir, para tres fases, 4 x 3 = 12 semiondas por vuelta.EstructuraLa disposicin del devanado estatorico trifasico y la variacin de corriente son idnticas a las del alternador de polos intercalados. Sin embargo, el rotor de este tipo bsico del alternador difiere del sistema del rotor de garras polares.

El rotor de garras presenta un devanado de excitacin central que acta conjuntamente para todos los polos. El de polos individuales, por el contrario, lleva cuatro o seis polos individuales a los que esta aplicado directamente el devanado de excitacin.Cada uno de estos bobinados esta individualmente. La forma caracterstica del rotor determina la forma cilndrica alargada del alternador de polos individuales. En la carcasa cilndrica del alternador esta dispuesto el estator con el devanado estatorico trifasico. La carcasa esta cerrada por una tapa de anillos colectores y una tapa de cojinete de accionamiento. El rotor de polos individuales alojado en el interior lleva el devanado de excitacin. La corriente de excitacin se conduce a travs de los anillos colectores y las escobillas. El rectificador y el regulador son componentes externo que se montan separados del alternador en un lugar protegido contra el calor del motor, la humedad y la suciedad. La conexin entre el alternador y el regulador se realiza mediante el juego de cables de seis conductores.Gracias al encapsulamiento de los anillos colectores y a un rodamiento de bolas con cmara de grasa ampliada, este alternador es apropiado para funcionar largo tiempo ininterrumpidamente.

ALTERNADORES CON ROTOR-GUIA SIN ANILLOS COLECTORES(SERIE CONSTRUCTIVA N3)

Las nicas piezas sujetas a desgaste de estos alternadores son los rodamientos. Se utilizan en los transportes donde la larga duracin sea un factor decisivo (maquinaria de construccin, camiones para largos recorridos y vehculos especiales para grandes esfuerzos. La importancia de los alternadores de rotor-guia estriba en que permiten recorrer distancias extremadamente grandes en condiciones difciles. Su principio constructivo se basa en la idea de emplear en el alternador el menor nmero de piezas posibles sometidas a desgaste, para conseguir as prolongados tiempos de servicio sin mantenimiento.Este alternador est prcticamente exento de mantenimiento.

Funcionamiento y estructura

El alternador se autoexcita por medio del devanado de excitacin fijo situado sobre el polo interior. Como la remanencia es lo suficientemente grande, no es necesaria la preexcitacin del alternador. El campo de excitacin magnetiza los dedos polares, dispuestos alternadamente, del rotor-guia giratorio. El campo magntico giratorio de estos polos induce a su vez una tensin alterna trifasica en el devanado estatorico. El flujo magntico discurre desde el ncleo polar del rotor giratorio a travs del polo interior fijo hasta la pieza gua, y luego a travs de sus polos hasta el paquete del estator fijo. A travs de la mitad de las garras de polos intercalados, de polaridad opuesta se cierra el circuito magntico en el ncleo del polar del rotor. Al contrario que en el rotor de anillos colectores, el flujo magntico debe superar dos entrehierros adicionales entre la rueda polar giratoria y el polo interior fijo.Normalmente, ademas de la carcasa con el paquete del estator, las chapas de refrigeracin con los diodos de potencia y el regulador transistorizado de montaje adosado, pertenecen tambin a la parte fija de la maquina el polo interior con el devanado de excitacin. La parte giratoria consta nicamente del rotor con la rueda polar y su pieza gua. Seis dedos polares de igual polaridad forman respectivamente una corona polar como polos norte y surLas dos coronas, como mitades por polos en forma de garras, se mantienen juntas mediante un anillo no magntico dispuesto bajo los polos, engarzados entre si.

ALTERNADOR COMPACTO DE REFRIGERACIN LIQUIDAEl ventilador necesario para la refrigeracin es la causa determinante del ruido del flujo en los alternadores refrigerados por aire. Una reduccin considerable del ruido con una entrega de corriente mayor solo puede lograrse con un alternador de refrigeracin liquida, para cuya refrigeracin se utiliza el liquido refrigerante del motor.En los vehculos modernos de clase media y superior, la utilizacin de un alternador totalmente encapsulado y de refrigeracin liquida es hasta ahora la nica posibilidad de reducir la rumorosidad en el vehculo. La insonorizacin de la envoltura del liquido refrigerante acta sobre todo a altas revoluciones, rgimen en el que es especialmente acusado el ruido de flujo de los alternadores refrigerados por aire.El calor disipado del alternador bajo la correspondiente carga del mismo (p. ejem. mediante resistencias calefactoras en la entrada de aire al habitculo) favorece el calentamiento del agua refrigerante durante la fase de calentamiento, lo cual luego contribuye sobre todo en los modernos motores Diesel con grado de rendimiento optimizado, a reducir la fase de calentamiento del motor y el rpido calentamiento del habitculo.EstructuraEl alternador totalmente encapsulado esta ejecutado con un rotor-guia sin anillos colectores, porque en un sistema de escobillas y anillos colectores no ofrecera una vida til suficiente debido a las altas temperaturas del interior.El alternador esta fijado en una carcasa de insercin. La envoltura de liquido refrigerante entre la carcasa del alternador y la carcasa del alternador y la carcasa de insercin esta en comunicacin con el circuito de refrigeracin del motor. Todas las fuentes de perdidas esenciales (estator, semiconductor de potencia, regulador y devanado de excitacin fijo) estn acoplados a la carcasa del alternador de forma que pueda producirse una buena condicin del calor. Las conexiones elctricas seencuentran en el lado de accionamiento.