En los primeros tiempos, los coches utilizaban generadores en lugar de alternadores para alimentar el sistema eléctrico del vehículo y cargar la batería. Eso ya no es así. A medida que la tecnología del automóvil evolucionó, también lo hizo la necesidad de más potencia. Los generadores producen corriente continua, que viaja en una dirección, a diferencia de la corriente alterna de la electricidad de nuestras casas, que invierte periódicamente las direcciones. Como demostró Tesla en 1887, la corriente alterna se hizo más atractiva porque genera un mayor voltaje de forma más eficiente, algo necesario en los automóviles contemporáneos. Pero las baterías de los coches no pueden utilizar la corriente alterna, ya que producen corriente continua. En consecuencia, la salida de energía del alternador pasa por los diodos, que convierten la corriente alterna en corriente continua.
El rotor y el estator son los dos componentes que generan energía. Cuando el motor hace girar la polea del alternador, el rotor pasa por tres devanados estacionarios del estator, o bobinas de alambre, que rodean un núcleo de hierro fijo que constituye el estator. Esto se denomina corriente trifásica. Los devanados de las bobinas están espaciados uniformemente a intervalos de 120 grados alrededor del eje de hierro. El campo magnético alterno del rotor produce una corriente alterna posterior en el estator. Esta corriente alterna se introduce a través de los cables del estator en un conjunto de diodos de conexión. Dos diodos se conectan a cada cable del estator para regular la corriente. Los diodos se utilizan esencialmente para bloquear y dirigir la corriente. Dado que las baterías necesitan corriente continua, los diodos se convierten en una válvula unidireccional que sólo permite el paso de la corriente en la misma dirección.
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Los alternadores trifásicos tienen tres conjuntos de devanados; son más eficientes que un alternador monofásico, que produce una corriente alterna monofásica. Cuando funcionan correctamente, los tres devanados producen tres corrientes que constituyen las tres fases. La suma de las tres produce la salida total de CA del estator.
Los dos diseños básicos de devanado del estator son el devanado en triángulo y el estilo en estrella. Los devanados en triángulo son fácilmente identificables por su forma, ya que son triangulares. Estos devanados permiten un alto flujo de corriente a bajas RPM. Los devanados en estrella se parecen al condensador de flujo visto en «Regreso al futuro». Estos devanados son ideales para los motores diésel, ya que producen un mayor voltaje que los estatores en triángulo incluso a menores RPM.
Después de la conversión AC/DC, el voltaje resultante está listo para ser utilizado en la batería. Un voltaje demasiado alto o demasiado bajo puede dañar la batería, así como otros componentes eléctricos. Para asegurar la cantidad correcta, un regulador de voltaje determina cuándo y cuánto voltaje se necesita en la batería. En la mayoría de los alternadores se encuentra uno de los dos tipos de reguladores: El regulador con conexión a tierra funciona controlando la cantidad de negativo o tierra de la batería que entra en el bobinado del rotor, mientras que el tipo de campo con conexión a tierra funciona al revés: controlando la cantidad de positivo de la batería. Ninguno de ellos supone una ventaja sobre el otro.
Con tantos componentes trabajando para crear la electricidad vital para nuestros vehículos, es seguro decir que el alternador es un componente crucial bajo el capó. Pero como muchas partes de nuestros coches, fallan. La siguiente sección te dará una idea de cómo determinar si estás a punto de quedarte tirado y qué puedes hacer si necesitas reemplazar tu alternador.