¿Puede una batería débil destruir un alternador?

Escuché una historia de que una batería débil del vehículo puede destruir un alternador o hacer que un alternador falle temprano.

¿Es esto cierto o es en gran parte ficción?

Su pregunta es difícil de responder sin que sepa el funcionamiento interno de un alternador.

Los basicos. Si mueve un campo magnético cerca de una bobina de alambre, los electrones en el alambre se excitan y se generará electricidad. La cantidad de electricidad producida depende del tamaño del campo magnético y su velocidad. Cuanto más grande es el campo y más rápido se mueve, más electricidad se genera. Además, si tiene una bobina de cable y pasa una corriente a través de ella, creará un campo magnético.

Un alternador tiene 4 componentes básicos; rotor, estator, regulador de voltaje y puente rectificador.

• El rotor es la parte que gira. En el rotor hay una bobina de alambre. Al enviar una corriente hacia abajo de ese cable, se crea un campo magnético. Luego, al girar el rotor, se crea un campo magnético en movimiento. Debido a que el rotor está girando, se necesitan dispositivos conocidos como anillos colectores para enviar corriente ininterrumpida al rotor. Los anillos colectores son anillos de cobre o latón macizo que tienen escobillas de carbón estacionarias accionadas por resorte.
• El regulador de voltaje controla el voltaje del sistema. El regulador de voltaje envía corriente al rotor a través de las escobillas de carbón y los anillos colectores. Trabajan en tándem. Si el voltaje del sistema es bajo, el regulador de voltaje enviará más corriente al rotor. Si el voltaje del sistema es demasiado alto, el regulador de voltaje enviará menos corriente al rotor.
• El estator es la bobina de alambre estacionaria que es excitada por el campo magnético giratorio del rotor. En realidad, hay 3 bobinas de alambre separadas en el estator separadas por 120 grados. La salida del estator es corriente alterna (CA).
• El puente rectificador luego convierte la CA en corriente continua (CC) que el automóvil puede usar.

Todo el sistema está diseñado para hacer dos cosas. Primero, rellene la batería después de que arranque el motor. En segundo lugar, suministrar energía al resto del automóvil. La forma en que todo funciona en conjunto es que el regulador de voltaje detecta el voltaje del sistema y ajusta la corriente del rotor en consecuencia. Cuando, por ejemplo, se encienden las luces delanteras, esto presenta una mayor carga y reduce el voltaje del sistema. El regulador de voltaje lo detecta y ajusta la corriente del rotor en consecuencia. Luego vas a pasar a alguien en la carretera y aprietas el acelerador. Esto acelera el motor y el voltaje del sistema aumentará. El regulador de voltaje reduce la corriente del rotor para bajar el voltaje del sistema. Este juego de gato y ratón continúa constantemente en el sistema de carga.

Cuando un alternador está clasificado para una salida de corriente particular, digamos 100 amperios, esa clasificación está a 2000 RPM. El alternador puede producir cómodamente 100 A a 2000 RPM. Está diseñado de esa manera porque el crucero típico es de alrededor de 2000 RPM. En ralentí, el rotor gira más lentamente y el alternador es incapaz de alcanzar su corriente nominal completa. En inactivo, es cuando un sistema de carga puede meterse en problemas.

Una batería es un cerdo. Una batería tomará toda la corriente que quiera y nada menos. La corriente que desea es proporcional a su estado de carga. Una batería descargada o débil tiene mucha hambre de corriente.

Para unir todo, cuando un automóvil tiene una batería débil, esa batería querrá mucha corriente. La demanda actual de la batería reduce el voltaje del sistema, por lo que el regulador de voltaje compensa enviando más corriente a través del rotor. En inactivo, el alternador es incapaz de hacer la corriente necesaria. Debido a esto, el voltaje del sistema cae aún más y el regulador de voltaje envía la corriente máxima a través del rotor.

Esta condición de carga máxima y velocidad mínima es donde ocurre el desgaste. A la velocidad mínima, la cantidad mínima de enfriamiento está disponible desde el ventilador incorporado. Con la carga máxima, el regulador de voltaje empujará la cantidad máxima de corriente a través del rotor y a través de las escobillas y los anillos colectores. Las escobillas y los anillos colectores se calientan y, sin ventilación adicional disponible por parte del ventilador, se desgastarán más rápido.

Si las RPM aumentan por encima de 2000, la situación mejora porque hay más enfriamiento disponible y la corriente a través del rotor disminuye. Desafortunadamente, esto moverá el punto de desgaste de los cepillos al puente rectificador porque ahora tiene que rectificar la corriente máxima. Sin embargo, esto es preferible ya que el puente rectificador es un componente de estado sólido y está mucho menos sujeto al desgaste.

Absolutamente sí. Vendo alternadores todo el día todos los días, y una batería pobre es a menudo la causa principal de la falla del alternador.

Una batería con un cortocircuito hará que el alternador funcione a plena potencia durante largos períodos de tiempo, si no continuamente, y no están diseñados para hacerlo. Los alternadores de todo el mundo están diseñados para suministrar una alta corriente inicial, disminuyendo a medida que se repone la corriente utilizada para arrancar el vehículo. El funcionamiento constante a plena potencia simplemente los sobrecalienta y los rectificadores fallan. * Ver edición a continuación

Si su batería está en 'circuito abierto', el alternador no comenzará a cargarse en absoluto o rebotará erráticamente de baja a alta tensión. Esto hace que el regulador falle prematuramente (¡o inmediatamente!)

Una batería que simplemente no aceptará carga no necesariamente causará una falla prematura del alternador a menos que esté permanentemente a un voltaje bajo, en cuyo caso consulte la sección 'en cortocircuito' más arriba.

¿Espero que ayude?

* EDITAR: Algunos alternadores comerciales y marinos más grandes están diseñados para funcionar a plena potencia constantemente, pero no tengo la sensación de que estés hablando de esos :) En 16 años de venta de piezas para alternadores, nunca he oído hablar de los cepillos. y desgaste por deslizamiento y la grasa en los rodamientos sobrecalentada por la corriente de carga alta en inactivo. Estos problemas son causados ​​por otros problemas que no están dentro del alcance de esta pregunta.

Una batería que tiene un cortocircuito interno, generalmente una de las placas se soltó y está tocando su placa adyacente, hará que el alternador trabaje mucho más de lo normal. Esto puede acortar la vida del alternador. Esta condición generalmente se descubre rápidamente ya que la batería no funcionará bien en este caso.

Cuando los alternadores o motores trabajan más, producen más calor. El daño del alternador en este escenario es causado por el calor. El aislamiento en los devanados del rotor puede dañarse. La grasa en los rodamientos se puede sobrecalentar para nombrar un par de problemas. La mayoría de los alternadores están diseñados para producir la potencia nominal máxima por períodos cortos. El diseño del sistema es para que el alternador cargue la batería durante menos de cinco minutos y luego caiga a una velocidad de carga de menos del 10% de su potencia nominal máxima.

Para que un alternador funcione, requiere una batería funcional. La corriente de la batería es necesaria para energizar la bobina de campo que produce el campo magnético requerido para que el alternador produzca energía. El alternador envía 5 amperios-hora a aproximadamente 3000 RPM a la batería y el resto de su salida va a todos los demás sistemas en el automóvil. La función principal de la batería de un automóvil es arrancar el vehículo. Una vez iniciado, el alternador se hace cargo por completo. Dentro del alternador hay una serie de diodos que convierten la corriente alterna en corriente continua rectificada. A veces, estos diodos fallan y pasan corriente alterna al regulador y posteriormente destruyen el regulador. La batería actúa como un condensador de gran capacidad. Si se aplica CC, entonces almacena energía. Cuando se aplica CA a un condensador en paralelo, actúa como un cortocircuito que destruye aún más el regulador y cocina el devanado de la bobina del alternador. También tiene el efecto de destruir la batería seriamente si no se repara.