Estator de generador automotriz: descripción, principio de funcionamiento y diagrama

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificación: 2024-02-19 14:19

Ningún automóvil moderno puede "vivir" sin equipo eléctrico. Y el componente principal de todos los equipos eléctricos es la fuente más importante: el generador. A su vez, contiene un componente igualmente importante que contribuye a la generación de electricidad mientras el automóvil se encuentra en movimiento. Este es un estator de generador.

¿Para qué sirve, cuál es su finalidad y qué averías puede haber? Hablaremos de esto y algo más en este artículo.

Equipamiento eléctrico del vehículo

Todo el equipo eléctrico de cualquier automóvil está representado por los siguientes componentes:

• Fuentes de energía:
• batería;
• generador.
• Consumidores de energía:
• básico;
• largo;
• a corto plazo.

La tarea de la batería es proporcionar corriente a los consumidores mientras el motor está “descansando”, durante su arranque o funcionamiento a bajas velocidades. Mientras que el generador, de hecho, es el principal proveedor de electricidad. No solo alimenta a todos los consumidores, sino que también carga la batería.

Su capacidad, combinada con la potencia del generador, debe satisfacer las necesidades de todos los consumidores, independientemente del modo de funcionamiento del motor. En otras palabras, el equilibrio energético debe mantenerse constantemente. Es importante saber esto, ya que le ayudará a comprender cómo funciona el estator del generador.

Los principales consumidores incluyen el sistema de combustible, incluida la inyección, el encendido, el control y la transmisión automática. Algunos coches tienen dirección asistida eléctrica. Es decir, todo lo que usa corriente constantemente, desde arrancar el motor hasta pararlo por completo.

Los consumidores a largo plazo son sistemas que no se utilizan con mucha frecuencia. Y esto es iluminación, seguridad (pasiva, activa), dispositivos de calefacción y aire acondicionado. La mayoría de los vehículos están equipados con sistemas antirrobo, equipos multimedia y navegación.

En cuanto a los consumidores a corto plazo, estos son el encendedor de cigarrillos, el sistema de arranque, las bujías incandescentes, la señal y los sistemas de confort.

Características del diseño

El generador está presente en todos los automóviles y consta de los siguientes componentes:

• estator;
• rotor;
• nudo de pincel;
• unidad rectificadora.

El estator del generador y todo lo demás se ensambla en un módulo relativamente compacto que se instala muy cerca del motor y funciona con la rotación del cigüeñal, que utiliza una transmisión por correa.

Propósito funcional

El estator es un elemento fijo de todo elestructura y fijado en la carcasa del generador. A su vez, hay un devanado en funcionamiento y, durante el funcionamiento del generador, es en él donde se despierta la electricidad. Sin embargo, esta corriente es variable y todos los consumidores necesitan un voltaje directo. La transformación (rectificación, por así decirlo) se produce precisamente gracias a la unidad rectificadora.

Entre las tareas principales del estator está la función de transporte para sostener el devanado de trabajo. También asegura la correcta distribución de las líneas del campo magnético. Durante el funcionamiento del generador, el devanado de trabajo puede calentarse mucho. Y aquí entra en juego otra función igualmente importante: la eliminación del exceso de calor del devanado.

Como regla general, todos los autos modernos usan el mismo tipo de diseño de estator.

Dispositivo de estator

El diseño del estator del generador está formado por los siguientes componentes:

• núcleo del anillo;
• devanado de trabajo;
• devanado aislado.

Echemos un vistazo más de cerca a estos componentes.

Núcleo. Estas son placas anulares, en cuyo interior hay ranuras para la ubicación del devanado. La conexión de las placas es muy estrecha y juntas forman el llamado paquete. La rigidez de la estructura monolítica viene dada por soldadura o remachado.

Para la fabricación de placas se utilizan calidades especiales de hierro o ferroaleaciones, que se distinguen por la presencia de cierta permeabilidad magnética. Su espesor oscila entre 0,8 y 1 mm. Para una mejor disipación del calor.se proporcionan costillas, que se encuentran en el exterior del estator.

Bobinado. Por regla general, los automóviles utilizan un generador trifásico, donde hay tres devanados, uno para cada fase. Para su fabricación se utiliza alambre de cobre, que se recubre con un material aislante. Su diámetro es de 0,9-2 mm y encaja en las ranuras del núcleo de forma especial.

Cada uno de los devanados del estator del generador VAZ (o de cualquier otra marca) tiene un terminal de extracción de corriente. Por regla general, el número de estas conclusiones no excede de 3 o 4. Sin embargo, hay estatores que tienen 6 conclusiones. Además, cada devanado tiene su propio número de pines para un determinado tipo de conexión.

Aislamiento. El aislamiento se coloca en cada ranura del núcleo para proteger el cable de daños. En algunos casos, se pueden colocar cuñas aislantes especiales en las ranuras para una fijación más confiable del devanado.

El estator está impregnado con resinas epoxi o barnices. Esto se hace para garantizar la integridad y la resistencia de toda la estructura monolítica, lo que elimina el cambio de giros sinuosos. También se mejora el rendimiento del aislamiento eléctrico.

¿Cómo funciona un estator?

El principio de funcionamiento del estator y, por lo tanto, de toda la unidad (generador) de cualquier automóvil moderno se basa en un fenómeno que nos es familiar a todos desde la época de las lecciones de física. A menudo mencionaron conceptos como generador, rotor, estator. Estamos hablando de la inducción electromagnética. Su esencia essiguiente: cuando cualquier conductor se mueve en el campo de acción del campo magnético, entonces nace una corriente en él.

O este conductor (estator) puede estar en un campo magnético alterno (rotor). Este principio se utiliza en generadores de automóviles. Durante el arranque del motor, el rotor del generador comienza a girar. Al mismo tiempo, el voltaje de la batería llega al devanado de trabajo. Y dado que el rotor es un núcleo de acero multipolar, cuando se aplica voltaje al devanado, se convierte en un electroimán.

Como resultado de la rotación del rotor, se crea un campo magnético alterno, cuyas líneas de fuerza cruzan el estator. Y aquí viene el núcleo del "conductor". Comienza a distribuir el campo magnético de una manera especial, y sus líneas de fuerza cruzan las vueltas del devanado de trabajo. Y debido a la inducción electromagnética, surge una corriente que es eliminada por los terminales del estator. A continuación, la tensión alterna resultante se suministra a la unidad rectificadora.

Solo hay que aumentar el número de revoluciones del cigüeñal, la corriente se suministra parcialmente desde el devanado del estator del generador al devanado del rotor. Por lo tanto, el generador entra en modo de autoexcitación y ya no necesita una fuente de voltaje de terceros.

Fallas del estator principal

Por regla general, las principales fallas del estator son:

1. "Abierto" del devanado de trabajo.
2. Presencia de un cortocircuito.

Un signo característico por el cual se puede juzgar el funcionamiento incorrecto del estator es la pérdida de la corriente de carga. Esto puede indicarse mediante un indicador de descarga de batería apagado.después de arrancar el motor. La aguja del voltímetro estará más cerca de la zona roja.

Al medir el voltaje de la batería cuando el motor está funcionando, el voltaje será menor que el valor requerido. Para la batería en sí, esto es al menos 13,6 V, y para el generador: 37,3701 V. A veces, en caso de un cortocircuito en los devanados, puede escuchar el aullido característico emitido por el generador.

Durante el funcionamiento del vehículo, el alternador puede calentarse y estar sujeto a cargas eléctricas. Además, tiene que trabajar en las condiciones negativas de los factores externos. Con el tiempo, esto conduce inevitablemente a un deterioro del estado del aislamiento de los devanados, por lo que se producen averías eléctricas. Luego puede resolver el problema reparando (rebobinando el estator del generador) o reemplazándolo por completo.

Comprobando la salud del estator

A algunos principiantes les preocupa cada vez más la cuestión de cómo se puede comprobar si todas las piezas del generador funcionan correctamente. Para hacer esto, necesitará un pequeño equipo especial en forma de multímetro (popularmente solo un tseshka). Puede usar un probador automático u otro dispositivo que tenga un modo de ohmímetro. En casos extremos, una bombilla de 12 V con cables soldados servirá.

En primer lugar, vale la pena quitar el generador del automóvil y desarmarlo. Dependiendo de la marca del automóvil, puede haber dificultades, ya que en algunos modelos de la marca Lexus, la fuente de alimentación se encuentra en un lugar de difícil acceso. Habiendo llegado al estator y retirado, es necesario limpiarlo de la suciedad. A continuación, puede ir a laverificación.

Comprobar circuito abierto

¿Cómo verificar si el estator del generador está abierto? Para empezar, vale la pena transferir el dispositivo de medición al modo de óhmetro, luego de lo cual llevamos las sondas a los terminales del devanado. En ausencia de un descanso, el multímetro mostrará valores por debajo de los 10 ohmios. De lo contrario, las lecturas tenderán al infinito. Por lo tanto, la corriente a través del devanado no pasa, lo que indica la presencia de una ruptura. Por lo tanto, debe verificar todas las conclusiones.

En el caso de usar una bombilla, verificamos en la siguiente secuencia. Para empezar, conectamos el terminal negativo de la batería con uno de los terminales del devanado con un cable (mejor aislado). Además, las baterías se alimentan a otra salida a través de la lámpara. Su luz indicará orden completo, pero si la lámpara no se enciende, habrá un descanso. Esto debe hacerse con cada conclusión.

Prueba de cortocircuito

Ahora es el momento de comprobar si hay un cortocircuito en el estator. En el modo de ohmímetro, llevamos la sonda negativa a la carcasa del estator y la sonda positiva a cualquiera de los terminales del devanado de trabajo. Normalmente, las lecturas deberían tender al infinito. Repita el procedimiento para cada uno de los pines.

Con una bombilla, la verificación del estator del generador es la siguiente:

• Conectamos el negativo de la batería con un cable a la carcasa del estator.
• El terminal positivo se alimenta a cualquier salida a través de la bombilla.

Una bombilla indicará un cortocircuito. Si no se incendia, entonces todo está en orden.

Pequeña nota

Las fallas enumeradas son típicas no solo parael estator del generador, el regulador de voltaje, el puente de diodos y el rotor del generador pueden estar en duda. Al mismo tiempo, vale la pena señalar que el bajo rendimiento del estator es mucho menos común que el de los componentes enumerados de cualquier generador.

Por lo tanto, antes de retirar el estator, es necesario verificar el regulador de voltaje y el puente de diodos. Y si resultan estar en perfecto orden, lo último que queda por hacer es dar cuerda.

Para un funcionamiento fiable de todos los equipos eléctricos del automóvil, se debe realizar un mantenimiento regular y, si es necesario, reemplazar inmediatamente el estator del generador. El precio al final no parecerá tan alto como cuando se reemplaza todo el generador.

En cuanto al costo, los precios de las piezas nuevas comienzan en 1500 rublos con tres conclusiones. Los productos con seis contactos costarán más: 6-7 mil rublos, aunque hay opciones más baratas. Sin embargo, todo depende de la marca del coche.