Sistema eléctrico
Sistema eléctrico a un conjunto de dispositivos cuya función es proveer la energía necesaria para el arranque y correcto funcionamiento de los accesorios eléctricos tales como luces, electrodomésticos y diversos instrumentos. Cuando los expertos diseñan un sistema eléctrico lo hacen pensando en cómo proveer energía aún en las peores condiciones de operación; los sistemas de 12 volts son los más tradicionales y, a su vez, los menos costosos, los de 24 volts se consideran los más eficientes.
En la actualidad los sistemas eléctricos de las máquinas han evolucionado tremendamente comparados con los existentes hace relativamente poco tiempo.
La introducción de la electrónica en ellos hace que cada nuevo modelo que sale al mercado suponga la introducción de nuevos componentes y nuevas funciones.
En estos artículos vamos a tratar de forma general los componentes más importantes así como sus funciones, dejaremos los sistemas electrónicos para otros capítulos posteriores teniendo en cuenta su complejidad.
Las funciones básicas del sistema eléctrico comienzan nada más arrancar la máquina. Consisten en suministrar la energía necesaria para arrancar el motor, utilizar luces, accesorios eléctricos, instrumentos, indicadores etc. Los componentes electrónicos que forman parte del sistema eléctrico sirven en su mayoría para efectuar un control más fino de los distintos componentes como la inyección del motor, control de cambios de la servotransmisión, control de las funciones hidráulicas, etc, y todo ello de una forma que permite el ajuste o modificación de los parámetros de funcionamiento, de manera que la máquina se adapte en cada momento a las condiciones en que trabaja, de una forma automática.
Sistema de carga y arranque.
El sistema se compone de batería, motor de arranque y alternador con su regulador incorporado. Es el sistema que requiere más potencia de todos los de la máquina. En motores antiguos también se contemplan bujías de precalentamiento o calentadores para motores dotados de sistema de pre combustión.
👉La batería es la encargada de mantener una reserva de corriente para hacer funcionar el arranque y los accesorios mientras la máquina esta parada. También actúa de reserva cuando el generador no es suficiente porque el consumo eléctrico momentáneo supere su capacidad de producir corriente, y estabiliza el sistema absorbiendo las cargas puntuales que se producen cuando se enciende o apaga algún componente de fuerte consumo. Normalmente suelen ser de plomo y ácido. El almacenamiento de la energía se hace de forma química y la potencia la da en forma de electricidad.
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| Acumulador o Batería eléctrica. |
Actualmente la mayoría de las baterías utilizadas en máquinas no requieren mantenimiento alguno durante toda su vida útil, sin embargo es conveniente comprobar de vez en cuando el estado de los bornes y conexiones, puesto que la intensidad de corriente que pasa por ellos es tan fuerte que un borne flojo puede dar lugar a una avería prematura de la batería.
Problemas en las baterías:
Se pueden presentar diversos problemas en las baterías entre los que se pueden destacar: Roturas de carcasas y puentes entre bornes, generalmente por golpes y vibraciones. Cortocircuito entre las placas, generalmente producidos por decantación en el fondo del material desprendido de las placas que se va acumulando hasta llegar a la altura de las mismas cortocircuitándolas. Suele darse en uno de los vasos lo que inutiliza toda la batería. Oxidación de las placas, producida por el paso del tiempo o bien por una carga excesiva por defecto en el alternador o por haber quedado descubiertas sin electrolito.
Las baterías utilizadas en maquinaria como las utilizadas en el transporte suelen ser de gran capacidad, puesto que los motores grandes requieren motores de arranque de mucha potencia que precisan grandes intensidades de corriente al mismo tiempo que los diversos sistemas tanto de iluminación como electrónicos cada vez más comunes y en más cantidad requieren capacidades de reserva cada vez más altas.
Para comprobar la carga de una batería se utiliza un comprobador de descarga que mide la tensión entre los bornes aplicando una carga parecida a la del motor de arranque. Aunque es posible que la batería no pueda conservar la carga, por lo que es conveniente efectuar de nuevo la prueba transcurridos algunos días para asegurarse.
Las baterías modernas no necesitan mantenimiento ni relleno de electrolito, simplemente una limpieza de bornes y en general de la batería de vez en cuando servirá para mantenerla en perfecto estado de funcionamiento.
👉El motor de arranque va montado en la carcasa del volante del motor de manera que, mediante una corona dentada, al accionar la llave de encendido hace girar el cigüeñal del motor para que comience el ciclo de combustión. Lleva incorporado un relé que tiene la función doble de desplazar el piñón del arranque para que engrane con la corona y a la vez cierra el circuito de potencia que hace girar el arranque. El motor de arranque no requiere mantenimiento habitualmente, únicamente es conveniente revisarlo cuando el motor diesel necesite a su vez una reconstrucción, teniendo en cuenta revisar la corona del volante del motor diesel y sustituyendo los elementos del motor de arranque que estén gastados por el uso, como casquillos, contactos del relé, escobillas, etc.
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| Motor de arranque o "Burro" de Arranque. |
Antiguamente la explosión o combustión de los motores podía comenzarse con sistemas manuales como la manivela, de compresión de muelles, de aire comprimido, etc.
El motor de arranque eléctrico es la forma habitual de comenzar la ignición de los motores de vehículos y maquinaria en la actualidad, aunque subsisten algunos sistemas de aire en aplicaciones marinas.
El motor de arranque tiene la función de hacer girar el cigüeñal del motor térmico con el fin de que comience el ciclo de explosión o combustión, y hasta que este último es capaz de continuar por si solo.
Los motores de arranque constan de dos elementos principales:
El motor eléctrico simple que suele ser un motor "serie" de corriente
continua. Motor "serie" quiere decir que la corriente pasa inicialmente
por sus bobinas inductoras y a continuación por el inducido sin ninguna
derivación. Este tipo de motor se caracteriza por un elevado par de
arranque que lo hace optimo en esta aplicación.
El relé principal de arranque que tiene la misión de conectar al motor
eléctrico con la batería directamente y en segundo lugar desplazar el
piñón del arranque para que este se conecte con la corona del volante de
inercia del motor térmico y así poder transmitir el giro del arranque
al cigüeñal.
🔔Averías más comunes.
Las averías en un motor de arranque una vez descartado el circuito externo al mismo pueden ser eléctricas o mecánicas.
Dentro de las mecánicas podemos hablar de:
· Roturas en el piñón de arranque, fácilmente detectable visualmente.
·
Fallos en el embrague que hacen que gire el eje del inducido y no lo
haga el piñón, se detecta por el sonido al poner en marcha el arranque.
· Rotura de la leva que desplaza el piñón, visualmente se detecta la falta de desplazamiento.
·
Desgaste excesivo de los casquillos de giro del inducido y el fallo
consiguiente del mismo, detectable desmontando el arranque.
👉El circuito eléctrico externo que pone en funcionamiento un motor de arranque es simple, consta de un cable grueso de positivo de batería conectado directamente al relé del arranque y otro de control que va a la llave de contacto y de esta al relé del arranque para darle la señal de encendido.
🔔Averías más comunes.
Las averías en un motor de arranque una vez descartado el circuito externo al mismo pueden ser eléctricas o mecánicas.
Dentro de las mecánicas podemos hablar de:
· Roturas en el piñón de arranque, fácilmente detectable visualmente.
· Fallos en el embrague que hacen que gire el eje del inducido y no lo haga el piñón, se detecta por el sonido al poner en marcha el arranque.
· Rotura de la leva que desplaza el piñón, visualmente se detecta la falta de desplazamiento.
· Desgaste excesivo de los casquillos de giro del inducido y el fallo consiguiente del mismo, detectable desmontando el arranque.
Dentro de las eléctricas:
· Fallo en los contactos del relé, se detecta con una lámpara serie.
· Fallo en el propio relé, se detecta suministrando corriente directamente sin pasar por la llave.
· Fallo en inductoras, inducido o escobillas, es necesario desmontar el arranque.
👉El alternador es un elemento fundamental entre los componentes de un motor y tiene dos funciones fundamentales, la primera recargar la batería y dejarla en condiciones de efectuar un nuevo arranque del motor térmico en cuanto sea preciso y la segunda alimentar de corriente eléctrica los componentes auxiliares del motor térmico así como el alumbrado, sensores, indicadores, etc.
Antiguamente se usaba una dinamo de corriente continua para estas funciones, actualmente los componentes electrónicos hacen más sencillo y barato usar un alternador para esta labor, el alternador produce más corriente con un tamaño menor de componentes y necesita menos revoluciones de motor para hacerlo.
El alternador en una máquina síncrona trifásica que genera corriente alterna la cual se rectifica mediante
unos
diodos para así alimentar la batería y el resto de componentes con una
corriente de 14 voltios para turismos y 28 voltios para vehículos
industriales y máquinas grandes.
Características del alternador.
· Entrega de potencia útil incluso al ralentí.
· Menor volumen a igual potencia suministrada que las dinamos.
· Larga vida útil por no tener muchos elementos móviles.
· Buena resistencia a elementos externos como humedad, calor, vibraciones, polvo, etc.
🔔Averías más comunes.
Las averías más frecuentes de un alternador pueden ser de dos tipos: Mecánicas:
· Fallo en el mecanismo de arrastre del rotor por correas flojas, engrasadas o rotas o bien la polea rota o desgastada. Suele detectarse por un ruido de patinamiento de las correas.
· Fallo en los rodamientos con su consiguiente agarrotamiento y la destrucción completa del alternador en la mayoría de los casos. Suele producirse ruido de agarrotamiento con anterioridad.
Eléctricas:
· Fallo en el bobinado de rotor o inducido. Se comprueba desmontando el alternador y comprobando su continuidad.
· Fallo en el regulador. Solo se puede comprobar sustituyéndolo por otro.
· Fallo en los rectificadores, en los alternadores modernos se sustituyen como un conjunto y se comprueban con polímetro.
FUENTE:
https://www.maquinariaspesadas.org/ "Potencia y Fuentes de Energía en Maquinaria Pesada"
