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ELECTRICIDAD
PRINCIPIOS BASICOS
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Se define electricidadComo el estudio del comportamiento
de los electrones
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Esta definicin nos lleva a estudiar:
La materia que se puede presentar en forma delquido, slido y gaseoso.
La molcula El tomo
Los electrones
Los protones Los neutrones
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TEORIAELECTRONICA
LA MATERIA
Todo lo que ocupa unlugar en el espacio sepuede pesar y se puedemedir.
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LIQUIDOS
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GASEOSOS
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LA MOLCULA
La materia esta formada por compuestos dedos o mas elementos
La parte mas pequea de un compuesto sedenomina molcula.
Esta a su vez puede ser dividida en partesmas pequeas, descomponiendo elcompuesto.
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ELATOMO
Es la partcula maspequea de la materia
La materia cuyos
tomos son iguales seconoce comoELEMENTOQUMICO
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COMPONENTES DELATOMO
EL NCLEO
FORMADO PORPROTONES Y
NEUTRONES LA NUBE
ELECTRONICA
F
ORMADO PORELECTRONES QUESE DESPLAZAN
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VISTADELNCLEO MOSTRANDOLOS NEUTRONES (AZULES) YLOS PROTONES (ROJOS)
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Apariencia de una partcula de
materia,mo
strando
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CONDUCTORES Y AISLANTES
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CONDUCTORES Y AISLANTES
LOS AISLANTES
Son materiales cuyostomos tienen mas de cuatro
electrones en la ltimarbita
LOS CONDUCTORES
Son materiales cuyostomos tienen menos decuatro electrones en laltima rbita
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ELATOMODECOBRE
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AISLANTES Y CONDUCTORES
Esta tomo pertenece aun material aislante
Sus 8 electrones en la
ltima rbita nopermitan ceder niaceptar electrones portanto no conducen lacorriente elctrica
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CORRIENTEELECTRICA
(por corriente de electrones)
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CORRIENTEELECTRICA
(por corriente de electrones)
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CORRIENTEELECTRICA
(por corriente de electrones)
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CORRIENTEELECTRICA(por corriente de electrones)
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CORRIENTEELECTRICA(por corriente de electrones)
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CORRIENTEELECTRICA(por corriente de electrones)
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CORRIENTEELECTRICA(por corriente de electrones)
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CORRIENTEELECTRICA(por corriente de electrones)
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CORRIENTEELECTRICA(por corriente de electrones)
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CORRIENTEELECTRICA(por corriente de electrones)
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CORRIENTEELECTRICA(por corriente de electrones)
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CORRIENTEELECTRICA(por corriente de electrones)
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CORRIENTEELECTRICA(por corriente de electrones)
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F
INDELA PRIMERA PARTE
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EVALUACIN 1
Que es la electricidad?
a) Fuerza de electrones b) Estudio del comportamiento de electrones
c) Estudio del comportamiento de tomos
d) Estudio de la materia y sus molculas
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EVALUACIN 1
La materia est compuesta por:
1. Electrones y protones.2. Molculas y tomos.
3. Partculas minsculas.
4. Nubes electrnicas
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EVALUACIN 1
La materia puede ser:
1. Slida, compacta y plstica.2. Lquida, esponjosa y pesada.
3. Gaseosa, lquida y slida.
4. Vapor, slida y blanda.
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EVALUACIN 1
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LEY DELOS IMANES
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MAGNETISMO
N S
N S
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+ -
N S
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ELRELEVO
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ELINTERIORDEUNRELEVO
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RELEVOCONLABOBINAACTIVADA
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ELINTERIORDEUNRELEVO
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RELEVOCONLABOBINAACTIVADA
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ELINTERIORDEUNRELEVO
RELEVO CON LA BOBINA
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RELEVOCONLABOBINAACTIVADA
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APLICACINDELRELEVO
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APLICACINDELRELEVO
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APLICACINDELRELEVO
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APLICACINDELRELEVO
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APLICACINDELRELEVO
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APLICACINDELRELEVO
CIRCUITO PARA DOS ELECTROVENTILADORES CON
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12 v
Bulbo 87Bulbo 92
M M
CIRCUITO PARA DOS ELECTROVENTILADORES CONTRES RELEE SERIE -- PARALELO
POSICION 2: conectado a 87 SERIE
6 v6 v
30
87
30
85 85 85
86 86
86
30
8787
87
87
+
-
+
-
InterruptorA/C
Rel Normalcerrado
Rel Normalcerrado
Rel normalabierto
CIRCUITO PARA DOS ELECTROVENTILADORES CON
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12 v
Bulbo 87Bulbo 92
M M
CIRCUITO PARA DOS ELECTROVENTILADORES CONTRES RELEE SERIE -- PARALELO
POSICION 3: conectado a 92 PARALELO
12 v 12 v
30
87
30
8785 85 85
86 86
86
30
8787
87
+
-
+
-
InterruptorA/C
Rel Normalcerrado
Rel Normalcerrado
Rel normalabierto
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Circuito de Carga
Funcin: Producir una corriente elctrica por medio de un generador oalternador, con el fin de mantener la batera con carga suficiente y
suministrar corriente a los accesorios elctricos del vehculo cuando elmotor est en marcha.
La corriente generada debe tener una tensin ligeramente superior a latensin o voltaje de la batera (aproximadamente 14.5 voltios). Cuando elvoltaje generado es superior a este valor, entra en funcionamiento un
regulador de voltaje, para evitar una sobrecarga de la batera.
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Circuito de Carga: Componentes
1.- Batera2.- Alternador 3.- Regulador 4.- Luz testigo
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Circuito de Carga
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Batera: Funciones
La batera realiza tres funciones bsicas en el sistema elctrico:
1. Proporcionar una fuente de energa para el motor elctrico.
2. Actuar como un estabilizador de voltaje para el sistema
elctrico.3. Proporcionar energa por un tiempo limitado, cuando la carga
elctrica excede la salida del generador.
La etiqueta de la batera contiene especificaciones e
informacin pertinente respecto al servicio.
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Batera: Reacciones qumicas
El flujo de corriente
es producido por
dos placas
diferentessumergidas en una
solucin electrolito
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Batera: Reacciones qumicas
Durante la carga Durante la descarga
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Batera: Reacciones qumicas
Cada celda en una batera automotriz tiene un potencial de aproximadamente2.1 voltios. Las bateras tienen seis celdas conectadas en serie, para producir12 voltios.
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Batera
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Batera
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Estructura de la batera: Rejillas
Placa Negativa Placa Positiva
Perxido de plomo Plomo
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Estructura de la batera: Separadores
Se utilizan separadores para evitar quelas placas o rejillas se toquen una a laotra. Estos separadores estn hechosde material micro poroso que permiteuna buena difusin del electrolito.
Se colocan unas bridas de agarre en elcentro de cada rejilla, con el fin de
reducir los efectos de la vibracin ygolpes producidos por los baches delcamino.
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Estructura de la batera: Electrolito
El plomo esponjoso y el perxido de plomo que rellenan las placas
son las materias activas de la batera. Ellas sin embargo, no
pueden entrar en actividad por s solas; para ello es necesario
sumergirlas en una solucin de agua y cido sulfrico, llamadoelectrolito. El cido sulfurico inicia una reaccin qumica al entrar en
contacto con las materias activas para generar energa elctrica.
Sirve adems como conductor de la corriente elctrica dentro de la
batera, entre las placas positivas y negativas a travs de los
separadores.
El electrolito de una batera completamente cargada corresponde a
una densidad especfica de aproximadamente 1.285 a 1.300
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Estructura de la batera: Caja yrespiraderos
Se fabrican de una sola pieza,generalmente de caucho vulcanizado, ode propileno, materiales ligero,resistentes y durables.
Se ubican agujeros de ventilacin parapermitir que los gases, producto de ladescomposicin de la molcula de aguaen hidrogeno y oxgeno gaseoso.
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Batera:Efecto de la temperatura
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Batera:Gravedad especfica y porcentaje de carga
La carta puede ser utilizada paracalcular la gravedad especfica,porcentaje de carga, por el voltaje delcircuito abierto.
Ej. A 11.20 Voltios, el estado de carga esde aprox. 10% y la gravedad especficaes 1.120
Ej. A 12.68 Voltios, el estado de carga esde aprox. 90% y la gravedad especficaes de 1.260
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Batera:
Capacidad de reservaLa capacidad de reserva es la cantidad de tiempo en minutosque tarda una batera completamente cargada, descargndosea un ritmo constante de 25 amperios y a una temperaturaconstante de 27C (80F), en alcanzar una tensin terminal de10.5voltios.
Amperaje de arranque en froEl amperaje de arranque en fro es una indicacin de lacapacidad de la batera para arrancar el motor a temperaturas
fras. El valor del amperaje de arranque en fro es el amperajemnimo que debe mantener la batera durante 30 segundos a 18C (0F) mientras mantiene al menos 7.2 V.
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Batera:Causas comunes de falla
La batera est diseada para funcionar indefinidamente, sin embargo, con unbuen cuidado, podr funcionar por varios aos.
Si las pruebas aplicadas a la batera son buenas, pero sta falla al realizarsutrabajo, sin ninguna razn aparente. Los siguientes puntos son algunos delos factores ms importantes que pueden ser la causa del problema.
1. Accesorios de vehculo funcionando toda la noche.
2. Velocidades de manejo lentas durante periodos largos de tiempo.
3. La carga elctrica es mayor que la proporcionada por el alternador,
particularmente por instalacin de equipo adicional.
4. Condiciones del sistema, tales como cortos, banda propulsoradeslizndose, generador defectuoso.
5. Abuso de la batera, incluyendo cables y terminales sucias y flojas, o
bornes en mal estado o sueltos.
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Batera:Congelamiento del electrolito
El punto de congelamiento del electrolito depende de su gravedad especfica.
Desde el momento en que el congelamiento del electrolito puede arruinar unabatera, sta debe ser protegida mantenindola cargada por lo menos al75%.
Batera: Rangos
Una batera tiene dos rangos:
1. Capacidad de reserva a 27C (80F), tiempo en el cual una bateratotalmente cargada operar sin el funcionamiento del generador.
2. Capacidad de arranque en fro a -18C (0F), el cual indica la
capacidad que tiene la batera para hacer arrancar el motor en
condiciones de baja temperatura.
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Las bateras que necesiten recargarse debendesconectarse del vehculo durante la carga.
Batera: Recarga
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Arranque con bateraauxiliar
Si la batera estdescargada, puedeaprovecharsetemporalmente lacorriente de otras bateraso de otro vehculo.
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La batera auxiliar debeconectarse, en amboscasos, en paralelo con labatera descargada.Positivo a positivo ynegativo a negativo.
Conecte primero el bornepositivo de la batera derefuerzo......al borne positivo de labatera descargada,conecte luego el borne
negativo de la batera derefuerzo......a una clavija deconexin de masa delvehculo con la bateradescargada.
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No desplace las pinzasdurante los intentos dearranque.
No se incline porencima de las bateras.Tras el arranque conbatera auxiliar,desconecte las pinzasen sentido inverso.
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Alternador
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Alternador
La batera desempea el papelde acumulador de energa cuandoel motor est parado pero,despus del arranque, elalternador se convierte en la
central elctrica del vehculo.
Abastecer de energa suficientepara que funcione el automvil, alconvertir el movimiento del motoren electricidad, transformando laenerga cintica en elctrica, atravs de un principio inductivo.
inyectarelectricidad en la batera,para ser almacenada y que elvehculo disponga de energa alestar el motor apagado.
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Alternador: Principios de operacin
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Alternador: Principios de operacin
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En los alternadores de escobilla,el campo magntico que segenera al girar el rotor delalternador induce tensin en losarrollamientos del esttor atravs de las escobillas.
En los alternadoressinescobilla, el arrollamientomagntico se instala en un polointerior fijo conducido por lospolos giratorios para inducirtensin en el esttor.Los principales componentes deun alternador de escobilla;
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Alternador: Componentes
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Rotor- genera un campomagntico al girar el rotor.
Alternador: Componentes
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Anillos colectores yescobillas - suministrancorriente al arrollamiento
inductor del rotor.
Alternador: Componentes
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Arrollamiento del esttor- esestacionario. Al girar el rotor, seinduce tensin en el
arrollamiento del esttor.
Alternador: Componentes
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Diodos - transforman lacorriente alterna (CA) encorriente directa (CD) necesariapara accionar los sistemas
elctricos.
Alternador: Componentes
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Regulador - para laregulacin de la tensin conel fin de conservar la tensininicial independientementede las variaciones de carga
elctrica y revoluciones.
Alternador: Componentes
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El rotorse compone de dos piezaspolares de garra, un arrollamientoinductor y dos anillos colectores. Elarrollamiento inductor va conectado
a los dos anillos colectores.Cada pieza polar de garra tienenormalmente 6 7 dedos, con loque se obtienen 12 14 polos (6 7 de polo norte y 6 7 de polo sur).Entre los polosse forma un campo
magntico.
Alternador: Componentes
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Los anillos colectores y lasescobillassuministran corriente alarrollamiento inductor delalternador. Esta corrienteintensifica el campo magnticodel rotor y posibilita el incrementode tensin inducida en elarrollamiento del esttor. Tras unaparada, la corriente necesaria segenera a partir del magnetismoremanente en los polos de garra,en el circuito del testigo de cargaelctrica o similar.
Alternador: Componentes
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El arrollamiento del esttorconsta de tres devanados. Encada uno de estos devanadosseinduce una tensin alterna (al
girar el rotor con los camposmagnticos) con lo que se generauna corriente alterna (corriente defase).
Alternador: Componentes
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Los tres devanados (U,Los tres devanados (U,V,
Los tres devanados (U,V,W)
presentan un ngulo de separacin de 120grados. Esto da lugar a una corriente alternatrifsica que incrementa el rendimiento delalternador.
Alternador: Componentes
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Los diodos transforman la corriente alterna(CA) en corriente directa (CD), con la que sealimenta lossistemas elctricos, incluido labatera. En los diodos, lossemiciclos negativosse vuelven positivos.
Alternador: Componentes
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Cada uno de los tres devanados del esttorposeedos diodos, uno negativo y otro positivo. Como losalternadores trifsicos tienen fases superpuestas, lacorriente directa producida en la transformacinpresentar pulsaciones muy pequeas y sernormalmente de alto nivel. Los diodos impiden tambin
que la corriente regrese al alternador desde lasbateras cuando no est en marcha el motor.
Alternador: Componentes
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Alternador: Tipos de conexin
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El regulador mantiene constantela tensin correcta del sistemaindependientemente de las
variaciones de carga elctrica y develocidad de giro del alternador. Elregulador se instala generalmenteintegrado en el alternador. Latensin se regula por vaelectrnica.
Regulador de voltaje
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Regulador de voltaje
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Regulador de voltaje
El regulador es empleado pararegular la corriente de campo y elpor consiguiente el campo
magntico en el alternador, paraque el voltaje pueda estar envalores seguros.
Normalmente usan un dispositivoelectrnico, sellado, no ajustable,que controla la salida, controlando
el amperaje del rotor
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Regulador de voltaje:
R l d d lt j T t
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Regulador de voltaje: Temperaturavs. Regulacin de voltaje
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Sistema de Arranque
Funcin: hacer girar el motor a la velocidad suficiente para que puedaarrancar.
El sistema contiene cables, conectores e interruptores de gran amperajedebido a las altas intensidades de corriente que se precisan.
Los vehculos con caja de cambios automtica llevan un sensor demarchas largas/cortas acoplado al circuito para evitar que el motor dearranque funcione si no estn seleccionados el punto muerto oestacionamiento.
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Sistema de Arranque
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Sistema de Arranque
Contacto en posicin II.
Rel de arranque activado. Suministro de tensin al solenoide del motor de arranque.
El solenoide de arranque engrana el pin de ataque en la
corona.
El solenoide de arranque transmite corriente de la batera al
motor de arranque. El sistema permanece engranado hasta que se suelta el
interruptor de encendido
Secuencia de funcionamiento
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Circuito de Arranque
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Sistema de Arranque: Componentes
1.- Motor de arranque2.- Interruptor de arranque3.- Rel de arranque4.- Batera
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Motor de Arranque:Principios de operacin
Motor de Arranque: Partes
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Motor de Arranque: Partes
El motor de arranque es elemento principal del circuito de
arranque; tiene la funcin de proporcionar al motor trmico lasrevoluciones iniciales necesarias (entre 150 y 250 rpm) hastaque este gire de forma autnoma.
Motor de Arranque: Partes
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Motor de Arranque: Partes
Motor de Arranque: Partes
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Los principales componentes del motor dearranque son:
Inducido - Convierte la energa elctrica en
energa mecnica.
Motor de Arranque: Partes
Motor de Arranque: Partes
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Devanado inductor con piezas polares - produce elcampo electromagntico en el que gira el inducido.
Motor de Arranque: Partes
Motor de Arranque: Partes
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Escobillas de carbono - proporciona una conexinelctrica entre el rotor inducido y los cables fijos.
Motor de Arranque: Partes
Motor de Arranque: Partes
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Rel de control - ubicado en el interior de la caja desolenoide del motor de arranque; conecta la corriente de
arranque
Motor de Arranque: Partes
Motor de Arranque: Partes
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Interruptor de solenoide - causa el desplazamiento delpin hacia la corona dentada del volante.
Motor de Arranque: Partes
Motor de Arranque: Partes
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Acoplamiento polidisco y pin - transmite el par del motor de
arranque al volante del motor. El acoplamiento polidisco limita elpar del motor de arranque a un valor mximo permitido con el finde proteger el motor de arranque, el pin y la corona dentadadel volante. El acoplamiento se ocupa tambin de proteger el
motor de arranque contra lassobrerrevoluciones.
Motor de Arranque: Partes
Motor de Arranque: Partes
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El inducido es la parte giratoria del motor de arranque e incluyeel devanado inducido y el colector. Consiste fundamentalmenteen un ncleo inducido con varias bobinas de devanado que estnordenadas de forma simtrica y sujetas en ranuras que hay en elinducido. Las bobinas van aisladas las unas de las otras.
Motor de Arranque: Partes
Motor de Arranque: Partes
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La corriente de las baterasse transmite al colector del inducidopor medio de las escobillas de carbono; un par de escobillas vaconectado a los bornes positivos de las bateras mientras que elotro par va unido a masa.
El motor de arranque puede disponer un dispositivo de proteccincontra lassobrerrevoluciones que puede consistir en un contacto
bimetlico integrado en el portaescobillas.
Motor de Arranque: Partes
Motor de Arranque: Partes
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El arrollamiento inductor consiste endos devanados- un devanado principaly uno en derivacin. El devanado enderivacin hace que el inducido giredespacio para que el pin engranesuavemente con la corona dentada delvolante en la fase inicial del proceso dearranque. Los devanados vanmontados en piezas polares con el finde intensificar el campo magntico.
Motor de Arranque: Partes
Motor de Arranque: Partes
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La funcin de losrels de control integradoses la de aprovechar una corriente de bajaintensidad relativa para conmutar a unacorriente de gran intensidad. Dispone de dosniveles de conmutacin para activar el campomagntico del motor de arranque.
Motor de Arranque: Partes
Motor de Arranque:
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oto de a quePrimera fase de operacin:
Motor de Arranque:
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qSegunda fase de operacin:
Motor de Arranque:
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qTercera fase de operacin:
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FUNDAMENTACIONTECNICA Y VERIFICACIN
DE LOS COMPONENTESDEL MOTOR DE
ARRANQUE
Motor de arranque
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Motor de arranque
Motor de arranque
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Motor de arranque
Ncleo de campo
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Ncleo de campo
Ncleo de cuatro polos
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Ncleo de cuatro polos
Ncleo de seis polos
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Ncleo de seis polos
Interaccin ncleo - inducido
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Interaccin ncleo inducido
Construccin del ncleo del
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inducido
Conexin de las bobinas del
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inducido
Alambrado del campo y deli d id
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inducido
Conexiones de 2 y 4 escobillas
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Conexiones de 2 y 4 escobillas
Conexin de campos en paralelo
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Conexin de campos en paralelo
RELEVO EXTERNO
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RELEVOEXTERNO
Mandos del sistema de arranque
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Mandos del sistema de arranque
Accin por inercia
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Accin por inercia
Accin inercial
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Accin inercial
Accin magntica sobre el ncleo
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g
Aplicacin de la accin magnticab l l
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sobre el ncleo
PIONBENDIX
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CIRCUITOELECTRICODELSISTEMA DE ARRANQUE
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SISTEMADEARRANQUE
SISTEMACONREDUCTOR
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COMPONENTES DEL MOTORDEARRANQUE
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ARRANQUE
COMPONENTES DEL MOTORDEARRANQUE CON REDUCTOR
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ARRANQUECONREDUCTOR
SISTEMADEREDUCTOR
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Motor de arranque
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q
Motor de arranque
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q
Motor de arranque
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q
PRUEBAS DELCIRCUITO
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PRUEBADETENSIN
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PUNTOS DEVERIFICACIN
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COMPROBACINDELALINEAMIENTO
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ALINEAMIENTO
LIMPIEZADELCONMUTADOR
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COMPROBACIN DEAISLAMIENTO
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AISLAMIENTO
COMPROBACINDECONTINUIDAD
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CONTINUIDAD
COMPROBANDOAISLAMIENTOY CONTINUIDAD
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Y CONTINUIDAD
COMPROBANDOCONTINUIDAD
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COMPROBANDOLATAPAPORTAESCOBILLAS
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PORTAESCOBILLAS
COMPROBANDOTENSINDELOS RESORTES
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LOS RESORTES
COMPROBANDOELEMBRAQGUDEL BENDIX
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DELBENDIX
COMPROBANDOELANCLAJEDE LA ORQUILLA
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DELAORQUILLA
COMPROBACIONDELAUTOMATICO
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AUTOMATICO
COMPROBACINDELAUTOMATICO
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AUTOMATICO
COMPROBACINDELFUNCIONAMIENTO
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FUNCIONAMIENTO