Forma de onda del alternador

Cómo conectar el osciloscopio para realizar una prueba:-
un motor de velocidad gradual

Conecte un terminal de pruebas BNC en el canal A del PicoScope, coloque una brida de cocodrilo grande y negra en el terminal de pruebas con la moldura negra (negativo) y una brida de cocodrilo grande y roja en el terminal de pruebas con la moldura roja (positivo).
Sólo tiene que conectar las bridas de cocodrilo en la batería asegurándose de que las polaridades sean las correctas, el rojo con el positivo (+) y el negro con el negativo (-), tal y como se muestra en la figura 2.1.
Como verá en la imagen del osciloscopio preseleccionado y en la forma de onda de ejemplo de esta página, es esencial que el intervalo de tensión esté configurado como Corriente alterna (CA) para esta prueba.

Fig. 2.1

Ejemplo de forma de onda del alternador

Notas sobre la forma de onda del alternador

El ejemplo de forma de onda ilustra la salida rectificada del alternador.
Los contenidos de esta forma de onda muestran:-

Si el alternador sufre un fallo en un diodo, aparecerán "colas" largas en la señal a intervalos regulares y se perderá el 33% del total de la salida de corriente. Un fallo en una de las tres fases mostrará una imagen similar a la ilustrada, pero con un altura tres o cuatro veces superior, con la la tensión de base al pico superior en 1 voltio.
La escala de tensión en el lado del osciloscopio no es representativa de la tensión de carga, pero si lo es de los límites superior e inferior de la onda CC. La "amplitud" de la forma de onda variará con diferentes estados, mostrando una batería totalmente cargada una imagen "más plana", mientras que una batería descargada mostrará una amplitud exagerada hasta que se cargue la batería.

Información técnica - alternadores

El objetivo del circuito de carga es proporcionar una tensión regulada para cargar la batería y restaurar la corriente consumida por los circuitos eléctricos del vehículo. El alternador supone un elemento relativamente nuevo en los vehículos a motor, sustituyendo la dinamo utilizada hasta los años 70.

La salida de una dinamo estaba determinada por el régimen del motor y, a diferencia del alternador, su salida era insignificante con el motor al ralentí. No era extraño ver parpadear la luz de advertencia de carga al ralentí y tener que sustituir de forma regular las escobillas de la dinamo. Estas escobillas eran considerablemente más grandes que las que se pueden encontrar en un alternador, ya que tenían que transportar la salida de corriente total a diferencia que en un alternador, donde transportan la corriente inductora, esta corriente proporciona la activación del electroimán para producir la salida.
La corriente inductora es de aproximadamente entre seis y ocho amperios.

El valor nominal del alternador tenderá a ser específico de cada vehículo, ya que un modelo base tendrá menos exigencia eléctrica que un vehículo con accesorios típicos "tope de gama", como parabrisas delantero y trasero calefactados, retrovisores calefactados, iluminación adicional, asientos calefactados y con ajuste eléctrico, etc.

La salida del alternador, como su nombre indica, produce una corriente alterna (CA), que pasa a ser corriente continua (CC), para ofrecer el tipo correcto de tensión para recargar la batería, manteniéndola totalmente cargada.

El alternador cuenta con tres bobinados internos de 120 grados entre fases y requiere nueve diodos en configuración "puente" para rectificar la salida. La tensión se controla mediante un regulador de estado sólido que mantiene la tensión con una configuración predeterminada de entre 13,5 y 15 voltios. La corriente de salida viene determinada por el requisito observado en el tiempo, por ejemplo, una batería que se ha visto sometida a un intento prolongado de arranque verá una salida más alta del alternador que si la batería estuviese totalmente cargada.

La tensión regulada puede medirse en un multímetro, no obstante, esta lectura puede verse como correcta incluso en el caso de que el alternador tuviese un problema de diodos, lo que reduciría la salida en un 33%. El único modo de controlar la salida del alternador es observar la forma de onda resultante en un osciloscopio.

Fig. 2.2

La figura 2.2 muestra un diagrama de cableado del alternador con un sistema de nueve diodos.

Fig. 2.3

La figura 2.3 muestra un alternador típico.

Ford Focus: Alternador "Smart"

El sistema de carga utilizado en el Ford Focos es diferente a cualquier otro sistema de carga actualmente en fabricación.
Ford utiliza lo que se denomina un sistema de "carga inteligente". Con un sistema de carga convencional, la batería se carga a la tensión determinada por el regulador de tensión, con toda la carga eléctrica suministrada por la batería alimentada por el alternador.
El sistema de carga inteligente permite que la alimentación de tensión del alternador varíe dependiendo de la temperatura del electrolito de la batería. Se ha demostrado que una batería fría responderá mejor a una tensión superior que una batería caliente, que responderá mejor a una tensión ligeramente inferior. La temperatura del electrolito se calcula controlando la temperatura de admisión de aire en el momento en el que se detuvo el motor por última vez y la temperatura de aire de admisión actual. A partir de estos dos datos, la temperatura de la batería puede calcularse y enviarse la carga adecuada a la batería.

El alternador tendrá dos conexiones al módulo de control del motor (ECM), se trata de las conexiones se seguimiento y control de la salida. Este seguimiento también permite el accionamiento de la válvula de control de velocidad (ISCV) cuando se observan grandes demandas eléctricas con el motor a ralentí. El ECM también controlará el relé de funcionamiento del motor, que sólo permite la activación de circuitos con demanda alta de corriente cuando el alternador está cargando, hasta el punto en el que los componentes permanecen inactivos.
El ECM es ahora el responsable de la desactivación de la "luz de carga" del salpicadero. Al arrancar el motor con un alternador convencional, la unidad se activa tan pronto como se acciona el encendido, un sistema de "carga inteligente" sólo iniciará el alternador una vez arrancado el motor. Esta acción evita una pérdida innecesaria de tensión en un vehículo con una batería descargada y también evita el esfuerzo extra que supone arrancar un motor con un alternador en funcionamiento.

Fig. 2.4

La figura 2.4 muestra un diagrama de cableado del bloque para el circuito de carga del Ford Focus.