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DINAMO - Definición - Significado

02/11/2010

La dinamo es una máquina eléctrica que, absorbiendo energía mecánica, genera una corriente eléctrica pulsante, que en la práctica puede considerarse como continua, cuya tensión depende de la velocidad de rotación: aumentando el número de revoluciones aumenta también la tensión. Dado que la instalación eléctrica de los automóviles trabaja a tensión fija (6, 12 ó 24 V), la tensión de la dinamo debe mantenerse constante mediante un sistema de regulación.
Para explicar el funcionamiento de la dinamo es necesario referirse a una máquina elemental constituida por un imán y por una espira conductora, que se mueve entre los polos del imán. Tal y como sucede en el disco de Faraday (disco que gira en un campo magnético producido por un imán, constituyendo así el generador más sencillo de fuerza electromotriz), en el *conductor se origina una tensión. Cerrando el circuito mediante una resistencia, una bombilla por ejemplo, se tiene el paso de corriente.
Haciendo girar el conductor en el campo magnético creado por los 2 polos del imán, la variación de la tensión será sinusoidal. Dado que el conductor gira, es necesario que la conexión con el circuito se realice mediante contactos deslizantes (las escobillas). Por tanto, la corriente que se genera será alterna, que se convertirá en continua si a cada media vuelta se puede invertir la conexión entre los anillos y las escobillas, de forma que a una escobilla vaya siempre la semionda positiva, mientras que a la otra siempre la negativa. Esto se logra substituyendo los dos anillos metálicos por un solo anillo, dividido en dos mitades aisladas una de otra. Las escobillas deben colocarse en posiciones diametralmente opuestas. Aumentando el número de conductores giratorios, cada uno de ellos conectado a una lámina del anillo, denominado colector, se recoge de las escobillas la corriente continua.
En la práctica una dinamo consta de los siguientes elementos:
- inductor o estator, constituido por un devanado fijo cuya misión es la de crear el campo magnético necesario para generar corrientes inducidas; el inductor hace, pues, las veces del imán;
- inducido o rotor, constituido por una serie de bobinas que, girando en el campo magnético creado por el inductor, originan corrientes inducidas; el inducido cumple, pues, la misión de la espira;
- colector, constituido por una serie de laminillas cuyo número es igual al de las espiras del inducido; el colector gira rozando entre las escobillas que tienen la misión de recoger la corriente generada; las laminillas hacen las veces de los semianillos del esquema precedente.
El estator, denominado a veces carcasa, consiste fundamentalmente en un elemento de hierro dulce, caracterizado por poseer una elevada permeabilidad magnética. Son solidarios con la carcasa los polos, generalmente 2 en el caso de las dinamos utilizadas en los automóviles. A los polos se conectan unas bobinas constituidas por cierto número de espiras, en serie entre sí, que forman el circuito de excitación y cuyo objeto es crear el campo magnético necesario para proporcionar la corriente inducida.


Al comienzo de su funcionamiento, siendo nula la corriente que pasa por el circuito de excitación, se utiliza para generar la corriente inducida el fenómeno del magnetismo remanente, que permite la existencia de un pequeño flujo magnético. Éste, al comienzo del funcionamiento, origina una débil corriente inducida que, recorriendo el circuito de excitación, refuerza el flujo magnético del campo y por consiguiente la corriente producida.
El rotor de la dinamo está constituido por un núcleo de hierro dulce, subdividido en muchas chapas delgadas y aisladas entre sí con objeto de atenuar el fenómeno de las corrientes parásitas, siempre presentes en las masas metálicas en movimiento en un campo magnético. Sobre dicho núcleo se halla el devanado. Éste está constituido por una serie de espiras de cobre, que durante el funcionamiento de la dinamo son recorridas por la corriente inducida.
El núcleo está montado sobre un eje por el que entra la potencia mecánica necesaria y está unido a él generalmente por un elemento estriado. El eje se apoya en 2 cojinetes, comúnmente de bolas, alojados en la estructura externa de la dinamo.
El espacio que queda entre inductor e inducido, necesario para que su movimiento relativo pueda realizarse sin impedimento, toma el nombre de entrehierro, y debe ser muy pequeño con el fin de tener un circuito de baja reluctancia magnética, normalmente de 0,25-0,35 mm.
En un extremo del eje está montado el colector, constituido por una serie de laminillas de cobre, aisladas entre sí por un estrato de mica de un espesor del orden de 0,6-0,8 mm. Es necesario que los espesores radiales de las partes de cobre y de mica se escojan de forma que quede compensado el mayor desgaste del cobre respecto a la mica: normalmente las partes de mica se fresan de modo que su superficie quede por debajo de la de las laminillas de cobre en una distancia de unos 0,4-0,5 mm.
La corriente inducida originada en el devanado y rectificada por el colector es recogida por las escobillas, que son pequeños bloques de grafito mantenidos en contacto deslizante con el colector mediante la presión de un muelle.
Sobre el eje de la dinamo se monta, generalmente mediante una chaveta de disco, una polea movida por el motor por medio de una correa trapecial. Solidario con la polea hay un ventilador centrífugo, cuya misión es la de refrigerar la dinamo. Por motivos de sencillez de manejo la dinamo se monta en general con el eje paralelo al cigüeñal. Con frecuencia, el cuerpo de la dinamo está unido al bloque del motor mediante un eje, alrededor del cual la dinamo puede girar, o bien mediante guías a lo largo de las cuales puede desplazarse, con objeto de mantener tirante la correa.
Un problema notable de la dinamo es el referente a su ventilación, ya que su refrigeración es necesaria dada la proximidad del motor. Las temperaturas de utilización de la dinamo están limitadas por los materiales empleados en su construcción y de manera especial por los aislantes. Se puede mantener la temperatura de la dinamo dentro de los límites aceptables, haciendo que la corriente de aire del ventilador atraviese el inductor o el inducido. Este segundo sistema es mucho menos eficaz, pero es el único que se puede emplear cuando el motor en el que se ha montado la dinamo está obligado a actuar en zonas polvorientas.
Por lo que concierne al mantenimiento de la dinamo, >iueda limitado a observar algunas normas y operaciones sencillas. Primeramente es necesario que la luz roja de control, situada en el tablero, permanezca apagada, o bien que el amperímetro señale corriente de carga, cuando se rebasan las 600-700 rpm del motor. En caso contrario hay que hacer una revisión de la dinamo. Cada 6.000-8.000 km conviene comprobar la tensión de la correa de mando. Cada 10.000-15.000 km es aconsejable limpiar el colector con un paño; en dicho caso también es conveniente verificar el desgaste de las escobillas, substituyéndolas en caso necesario. Merecen cuidado los cojinetes y los casquillos del inducido, en lo que a su lubricación se refiere. En efecto, si la lubricación no es suficiente, el elevado régimen de rotación provoca en poco tiempo un desgaste notable, con consiguientes vibraciones, que pueden ocasionar que el inducido llegue a tocar el estator, perjudicando irreparablemente la dinamo. El desgaste de las laminillas del colector ocasiona una ovalización de su circunferencia y los consecuentes saltos y chispas de las escobillas.

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