Alternadores reversibles
Teniendo en cuenta las soluciones de construcción, estos alternadores Valeo se pueden dividir en dos grupos. Los alternadores del primer tipo llevan integrados diodos rectificadores, un regulador de tensión y un inversor. En los alternadores del segundo grupo, los diodos, el regulador de tensión y el inversor son un sistema distinto, montado por separado fuera del alternador. Es fácil reconocerlos, ya que el borne positivo está dividido en tres segmentos, cada uno de los cuales corresponde a uno de los tres devanados del estator
Principio de funcionamiento
El alternador reversible cumple funciones tanto de alternador como de motor de arranque. Cuando el rotor es accionado por el cigüeñal del motor, el campo magnético del rotor provocará la inducción de tensión alterna en las fases del estator. La frecuencia de la tensión alterna será proporcional a la velocidad de rotación del rotor y a los desplazamientos de fase resultantes de la disposición de los devanados en la circunferencia del estator. La aplicación del circuito rectificador y el control de la tensión permiten suministrar tensión a los receptores del sistema eléctrico del automóvil.
Cuando el alternador transforma el generador de corriente alterna en un motor eléctrico, es el campo magnético giratorio del estator el responsable de la rotación del rotor. En ese momento, la corriente continua llega al bobinado del rotor (el rotor se convierte en un electroimán), mientras que el inversor, que transforma la tensión constante en un sistema trifásico de tensiones alternas, alimenta los bobinados del estator del alternador. Además, tanto el circuito rectificador como el regulador de tensión no participan en el proceso de alimentación de los devanados del estator con el sistema de tensiones alternas. El cambio del campo magnético del estator en relación con el campo magnético del rotor obliga a éste a girar. La alimentación de los siguientes devanados del estator se conmuta de tal forma que el campo magnético del estator cambia de forma adecuada a la posición del rotor. Gracias a ello, se puede alcanzar la máxima potencia.
Para determinar el momento óptimo para el sistema de control del inversor, la posición del rotor para conmutar las fases utiliza sensores Hall. A partir de sus señales, un sencillo circuito lógico define la secuencia correcta de conmutación de las fases.
Sin embargo, en el momento del arranque, la secuencia de conmutación de fases del sistema de tensiones creado por el inversor es aleatoria y no tiene que corresponder necesariamente a la fase adecuada. No obstante, basta con que el rotor empiece a moverse para que se encienda el sensor Hall. En una fracción de segundo, esta información se transmite al sistema de control del inversor y se modifica la secuencia de conmutación de las fases, de modo que corresponda a la posición del rotor. De este modo, el alternador reversible cumple la función de un motor eléctrico y puede alcanzar un par máximo, capaz de arrancar el motor de un coche.
Diagnóstico
Dependiendo de la posición del rotor, el sistema de control de conmutación de fases requiere que, después de reparar un alternador de este tipo, los sensores Hall se coloquen correctamente. De lo contrario, el generador no tendrá suficiente potencia para hacer girar el cigüeñal.
Hasta ahora, sólo se conoce un instrumento que pueda diagnosticar y probar los alternadores reversibles Valeo de la serie ST35: El banco de pruebas VC-09ST, fabricado por MOTOPLAT.
Para comprobar un alternador mediante este aparato, hay que hacer lo siguiente:
En primer lugar, instale el VC-09ST en su banco de pruebas actual.
A continuación, se monta el alternador en el banco de pruebas, se conecta al VC-09ST y, como en el caso de un alternador convencional, se comprueban los parámetros. En otras palabras: se comprueban los valores de potencia y tensión en función de la velocidad de giro. Después de esta prueba, se deben colocar los sensores Hall y en la pantalla del comprobador se puede comprobar si su posición es correcta o no. En la pantalla aparecerá un gráfico de osciloscopio de la señal recibida del sensor Hall (la onda rectangular) y la de las fases. La corrección de la posición del sensor Hall se muestra en base a los puntos donde ambas ondas se cruzan.
Una vez comprobados los parámetros y ajustados los sensores Hall, no es necesario arrancar el alternador como motor eléctrico por dos razones. La primera razón es técnica: para comprobar los parámetros del motor, sería indispensable un freno adecuado.
La segunda y más importante se deriva del propio principio de funcionamiento de los alternadores reversibles:
Si se trata de un generador reversible de corriente alterna, será 100% eficiente como alternador. Por ejemplo un generador de corriente alterna y al mismo tiempo sus sensores Hall están correctamente posicionados, será 100% eficiente como un motor de corriente alterna, por ejemplo en este caso, un motor de arranque.