banco de pruebas de alternadores

BANCO DE PRUEBAS DE ALTERNADORES.
1.-Introduccion.
Esta es la segunda parte de mi articulo titulado Banco de pruebas de Dinamos ,
Alternadores y Reguladores. En la primera parte , se estudió la dinamo y sus reguladores
, con lo que se abarcaba el sistema electrico de generacion de corriente via dinamo de
nuestras Sanglas , desde las primeras 350/500 , hasta la 400E (incluida).
A partir de la 400F la marca , incorporó el alternador en todas sus monocilindricas. O
sea en 400F ,400 F S.O., 500S , 500S2 y 500S2V5.
Aunque todo el articulo está basado en el sistema de carga de Sanglas , es valido en gran
porcentaje para sistemas similares.
Nuestro alternador es un clasico de los turismos de la epoca , con ligeras variaciones en
la carcasa delantera (soporte) , en el arrastre (piñon) y en la ventilación (no tiene).
Es un alternador trifasico nonadiodos (9) marca Femsa modelo ALT12N-22 accionado
por cadena, capaz de generar de forma continua 14 V cc y hasta 20 A. lo que se traduce
en 280 W de potencia maxima . Incorpora en su interior un puente de diodos para
rectificar la corriente alterna y monta adosado en la tapa trasera un regulador electronico
Femsatronic 25169 , o equivalente.
La relacion de piñones del accionamiento por cadena es de / por lo que el giro del
alternador es 1.x veces el giro del cigüeñal.
El banco de pruebas definido en el articulo anterior , tambien sirve para probar los
alternadores. Recordemos que es un banco sencillo de construir ya que se compone de
una base metalica , un taladro con soporte , la propia transmisión por cadena de la moto ,
un polimetro o tester ,una bateria y poco mas. Donde montabamos una dinamo , ahora
montamos el alternador.
Como en el alternador no importa el sentido de giro , el banco puede ser mas sencillo ,
porque podemos hacer girar el alternador desde su frente por la tuerca del piñon.
La mayoria de las pruebas , pueden realizarse directamente en la moto , con solo
quitar la tapa de proteccion del alternador.
2.-Comprobacion del alternador.Si iniciamos este documento , con descripciones teoricas de funcionamiento y modos de
fallo , muchos no seguiran leyendo. Asi que he decidido empezar de modo directo y
practico para posteriormente dar un resumen teorico que sirva de consulta a quien
interese.
Pero para referirse a los diferentes puntos de pruebas , es necesario definirlos en los
siguientes esquemas y fotos
DESPIECE DEL ALTERNADOR FEMSA.
B: Regulador Femsatronic
C: Portaescobillas
G: Estator
H: Placa de diodos
I: Condensador
J: Piñon
L: Rotor
N: Rodamiento
O: Conector borne positivo
Herramienta necesaria: Polimetro ,multimetro, tester , multitester , etc.
2.1.-Circuito de carga.
De los esquemas completos de los modelos con alternador , he sacado solamente el
cableado correspondiente al sistema de carga ,para mayor claridad. No obstante , se
anexaran los esquemas electricos completos, de los modelos 400F y 500S , 400 F S.O. ,
500S2 y 500S2V5 (CN).
Atencion: en las ultimas unidades de los modelos 500S2 y S2V5 , se incorporó un
fusible en medio del cable grueso violeta ,que vá del relé de arranque (Positivo de la
bateria) al borne positivo del alternador.
El funcionamiento normal es el siguiente: Cuando se dá al contacto , la luz testigo de
carga del tablero de instrumentos debe encenderse. Al arrancar el motor y acelerar
ligeramente , la luz debe apagarse y mantenerse apagada si seguimos acelerando. ( puede
volver a encenderse cuando retornamos a ralentí sobre todo si este es bajo). Si la luz se
apaga al acelerar , lo normal es que el alternador esté funcionando bien , pero para
comprobarlo , ponemos un voltimetro entre los bornes de la bateria y debe dar alrededor
de 14 Vcc al acelerar.
3.-Averias:
Se supone la bateria en correcto estado asi como la instalacion electrica original,
con una buena conexión a masa del negativo.
No se consideran fusibles y/o desconectadores ,no incorporados en origen.
Los valores que se dan pueden variar ligeramente de un alternador a otro.
Estas son comprobaciones sencillas ,que pueden dar información relevante de las
averias comunes , pero no son todas las comprobaciones posibles ni detectan
todas las averias posibles.
No se contemplan las averias mecanicas como rotura de cadena, en los
rodamientos, en el colector o en el portaescobillas, rotura de carcasas, patinado
del piñon de arrastre sobre el eje, falta de hermeticidad en union con bloque , etc.
La tension de la bateria , debe ser superior a 11.5 Vcc y es mejor si supera
ligeramente los 12 Vcc.
3.1.-La luz no se enciende al dar el contacto
Posibles causas:
-Lampara fundida , o de distinta potencia ( Normal= 2W ).
-Las conexiones entre el regulador y el alternador estan mal ,o
interrumpidas ( Ver esquema y fotos )
-Portalamparas defectuoso
-Llave de contacto defectuosa
-Cableado de la llave de contacto a lampara testigo interrumpido
-Cable (verde) desde el portalámparas testigo al regulador interrumpido
-Alternador y/o regulador sin masa
-Escobillas sin contacto en colector
-Bobinado rotor abierto
Comprobaciones:
-Suelte del regulador, el cable verde que viene del motor .
Haga masa con el cable verde con el contacto dado. La luz debe
encenderse.
-Si no es asi, compruebe de nuevo una a una las 7 primeras posibles
causas y si no resuelve el problema , pase al punto 3.3.
3.2.-La luz no se apaga al acelerar
Posibles causas:
-Las conexiones entre el regulador y el alternador estan mal ,o
interrumpidas ( Ver esquema y fotos).
-El cable verde que vá del portalamparas al regulador , está
haciendo masa en algun punto.
-El alternador y/o el regulador no funcionan
Comprobaciones:
-Compruebe las conexiones entre el regulador y el alternador.
-Suelte el cable verde que va al regulador , con el contacto
activado. La luz debe apagarse.
Si la luz no se apaga , el cable verde está tocando a masa en algun
punto. Compruebelo. ( Es facil pillar este cable al motar la tapa
lateral del motor)
Si la luz se apaga , el problema está en el alternador y/o en el
regulador y pasamos al apartado siguiente.
3.3.-El alternador no carga
Posibles causas:
-Bateria en mal estado. (comprobar y sustituir)
-Lampara de control fundida o no hace buen contacto. (comprobar y
sustituir)
-Fusible aereo del cable violeta fundido (solo en las ultimas unidades , ver
foto)(comprobar y sustituir)
-El cable (violeta) que vá al positivo de la bateria está defectuoso
(Cortado o con derivación. es facil pillarlo al poner la tapa lateral del
motor)(comprobar y reparar)
-Conexiones regulador –alternador, defectuosas (ver esquema
abajo)(comprobar y reparar)
-Las masas del motor alternador o regulador defectuosas (comprobar y
reparar)
-Las escobillas estan gastadas o deteriorado el conjunto portaescobillas.
(ver 3.3.2.)(Comprobar y sustituir)
-El rotor está averiado (ver 3.3.2.)
-El estator esta averiado (ver 3.3.3. )
-La placa de diodos está averiada (ver 3.3.3.)
-El regulador esta averiado. ( ver 3.3.4. )
-Mal contacto interno del borne positivo en la placa de diodos.(ver 3.3.3 )
-Mal contacto interno de la carcasa (negativo) en la placa de diodos (ver
3.3. 3.)
A: Cable (verde) de excitación desde la placa de diodos a (+ EXC)
del regulador
B: Cable ( amarillo) del borne positivo (D) al ( +) del regulador
C: Cable ( negro) desde faston escobilla superior a (-EXC) del
regulador
D: Borne positivo ( donde se conecta cable violeta de la
instalacion)
E: Faston de escobilla inferior(donde va el cable verde de la
instalacion)
F: Carcasa del regulador ( contacto a masa).
Comprobaciones:
3.3.1.-Alternador sin regulador.
-Desconecte todos los cables que van al alternador y regulador ,
teniendo cuidado de proteger el cable violeta con cinta aislante
porque tiene los 12 V + de la bateria.
-Ponga el polimetro en la escala de 200Vcc con la punta de
pruebas roja en el terminal positivo del alternador y la negra en
masa.
-Conecte un cable desde negativo o masa ,al terminal superior del
portaescobillas y un cable desde el positivo de la bateria al
terminal inferior del portaescobillas. (Este cable puede sacarse del
cable violeta , protegiendo después la union para que no de a
masa).
-Arranque la moto o accione el taladro del banco de pruebas ,
progresivamente. El voltimetro debe indicar tensiones muy
superiores a 12 V cc , pudiendo llegar hasta 50 Vcc. No prolongar
esta prueba.
-Si el voltimetro marca tensiones muy superiores a 12 V cc, el
conjunto alternador-placa de diodos , está bien y la averia está
en el regulador o en su conexionado.
-Si el voltimetro no marca tension , o es menor de 12 Vcc, hay que
comprobar los componentes del alternador .
Desconecte todos los cables (ojo con el violeta , protejalo)
Vamos a comprobar ( en lo posible) los componentes del
alternador , sin desmontarlo.
3.3.2.-Rotor y portaescobillas.
-Desconecte todos los cables.
-Ponga el polimetro en escala de resistencias 200 ohmios (que
suele coincidir con la posición de zumbador).
-Ponga una(cualquiera) punta de pruebas en el terminal superior
del portaescobillas (-) y la otra punta ,en el terminal de abajo del
portaescobillas (+).
Si el polimetro marca entre 4 +- 0.5 Ohmios, el rotor y
el portaescobillas estan bien.
Nota: La lectura puede ser algo superior si no hacemos
buen contacto con las puntas de pruebas ( ver foto)
-En este punto , se puede comprobar que el aislamiento de la
bobina del rotor es correcto, poniendo una de las puntas de
pruebas a masa. Debe dar circuito abierto ( ATENCION: circuito
abierto en los polímetros digitales , se suele expresar por un 1. en
una sola cifra , no es 1 ohmio).
-Si en la primera comprobacion lectura del polimetro , no ha marcado sobre 4
ohmios ,hay que desmontar el portaescobillas para saber si el problema esta en el
rotor o en el portaescobillas.
-Con el portaescobillas desmontado , tocar con las puntas de pruebas las pistas
(2) de cobre que se ven por el hueco que ha dejado el portaescobillas. Si entre
las dos pistas hay 4 +- 0.5 ohmios ( yo he medido hasta 6.3 ohmios en un
alternador bueno) , el rotor está bien y el problema esta en el
portaescobillas. Comprobar el protaescobillas.
-Si el polimetro marca 0.00 , el rotor está en cortocircuito y si marca 1.( recordar
solo una cifra) , la bobina del rotor está interrumpida.
Si desmontamos el alternador , podemos comprobar directamente los
extremos de la bobina y los anillos del colector asi como el aislamiento de
masa
3.3.3.-Estator y placa de diodos.
-Sin desmontar el alternador , no es posible comprobar
independientemente el estator y la placa de diodos. Pero siguiendo las
tablas que se dan a continuación , puede obtenerse información suficiente
en la mayoria de los casos , para detectar donde esta la averia. Es
conveniente desmontar el regulador para acceder a un punto de pruebas
que queda debajo de el (L2). Se puede desmontar con un destornillador
acodado. Si no es posible desmontarlo , nos quedamos sin un punto de
información , pero incluso así obtendremos información.
Los puntos de prueba son 6: ( Ver esquema o fotos)
1.-Borne positivo
2.-Negativo o masa
3.-Cable de excitación(verde) que sale de la placa de
diodos
4.-Punto L1 conexión bobina1-diodos
5.-Punto L2 conexión bobina2-diodos
6.-Punto L3 conexión bobina3-diodos
Si podemos desmontar el alternador , lo mejor es abrirlo y desconectar los tres
terminales de las bobinas (estator) de los puntos llamados L1 , L2, L3 , porque asi
podemos comprobar fácilmente las bobinas con el polimetro , y los diodos uno a uno o
en bloques.
-Estator
En el estator , detectar el problema es tan facil como en el
rotor , con solo medir resistencias entre las bobinas y
aislamiento con masa. La resistencia entre bobinas debe ser
baja (entre 1.5 y 3 ohmios) . Y deben estar aisladas de
masa ( 1. una sola cifra) Si el problema es del bobinado ,
difícilmente podremos repararlo nosotros mismos ( a
menos que sea una averia simple).
-Placa de diodos
Podremos comprobar los diodos (9) uno a uno ,y/o en bloques.
Comprobar un diodo es muy facil. Poner el polimetro el posición diodo
y comprobar que en un sentido se comporta como abierto ( 1. una cifra) y
en el otro sentido como cortocircuito ( 0,XXX ohmios). Tambien
podemos hacerlo con la propia bateria y una lampara de 12 V. cambiando
los terminales de los cables de pruebas , se encendera en un sentido (
conduce) y en el otro no ( no conduce).
-La primera prueba debe ser del conjunto de la placa de diodos , para eso se
ponen las puntas de pruebas entre el borne ( o zona metalica con agujero cuadrado)
positivo y el contacto negativo ( zona metalica del punto L3). En sentido coincidente (
+/+ y -/-) el sistema conduce (0.00 ohmios o luz encendida) y en sentido contrario el
sistema no conduce ( 1. o luz apagada).
-A continuación , se prueban los 6 diodos principales , poniendo las puntas de
pruebas entre sus dos terminales , de las dos maneras posibles ( conduce-no
conduce).
-Y después comprobamos los 3 diodos de excitación uno a uno.
En cualquier caso, si detectamos la averia en la placa , lo mejor es ir a un
desguace y comprar un alternador semejante( hay muchos modelos con la
misma placa de diodos).
3.3.4.-Montaje.
-Para montar la placa de diodos en la carcasa trasera , hay que ser
cuidadosos y poner cada pieza en sus sitio .
Es particularmente importante observar la posición del casquillo
metalico que se monta en el punto L3 para obtener la masa en la
carcasa , pero aislado de la bobina.
Tambien es importante no dejar flojo el tronillo terminal positivo
ya que podria no hacer contacto el interior su cabeza en la zona
metalica de la placa ( agujero cuadrado).Atencion: Entre la cara
interior de la cabeza del tornillo o borne de positivo y la zona
desnuda de la placa positiva del puente de diodos , suele ir el
terminal del condensador. Asegurese de que queda bien fijo y sin
hacer contacto con otros elementos.
Una vez montada la placa de diodos , se pueden hacer las comprobaciones
de conjunto que se hicieron en el apartado anterior , o sea como si
estuviera montado en la moto.
Si hacemos una tabla de comprobaciones entre ellos para los dos posibles
sentidos de la corriente, tendremos información valiosa para detectar la
averia sin desmontar el alternador. Para comprobar en los dos sentidos de
la corriente , lo que haremos en cambiar la posición de las puntas de
pruebas en el punto de comprobación (no en el polimetro).
A continuación , se da una tabla de un alternador en correcto estado y otra
tabla de un alternador averiado.
En la segunda tabla , se detecta que el problema es del contacto interior de
masa de la placa de diodos. Comprobe que alguien habia desmontado el
alternador y no supo montarlo , porque intercambio el casquillo metalico
que pone a masa el puente de diodos en L3 , con otro casquillo aislado
que va en el punto L1 o L2. Tuve que desmontar el alternador , pero la
averia la resolví sin coste.
3.3.5.-Regulador y condensador.
Nuestro alternador monta en la carcasa posterior un regulador electronico
Femsatronic o similar, cuyo circuito es semejante al del esquema. El regulador
tiene forma de pastilla con los componentes encapsulados , por lo que es
prácticamente imposible repararlo. Si el problema esta en el regulador , la
solucion mas logica es ir a un desguace y comprar uno de alternadores
equivalentes
Para probar el funcionamiento del regulador , necesitamos una fuente de
alimentación regulable hasta 20Vcc ( o un cargador con control continuo hasta 24
Vcc) ,para simular el alternador.
-Se conecta el circuito siguiente y se va aumentando la salida de la fuente.
Al principio ,cuando la tension que da la fuente es menor que la de la
bateria , la lampara testigo estara encendida. Pero cuando la tension
supere los 14 V cc ,la lampara debe apagarse.
El condensador es de 0.4 / 0.6 microfaradios y solo podremos
comprobar si está en cortocircuito a menos que tengamos un buen
polimetro , en cuyo caso la resistencia entre sus extremos debe ser
superior a 180 M ohmios. Es un elemento que no suele fallar y si se
averia es facil sustituirlo.
3.3.6.-Prueba en carga.
Si tenemos el alternador en la moto, lo mas sencillo es poner un voltimetro entre
los bornes de la bateria. Arrancamos la moto y ponemos todos los circuitos de
consumo posibles: contacto , luz de carretera , intermitencias , freno ( y lo que
tengamos). Al acelerar , el voltimetro debe marcar aproximadamente 14 Vcc.
Si ademas , tenemos una pinza amperimetrica para medir consumos de corriente
continua , abrazamos con la pinza el cable de positivo o de negativo de la bateria
y vemos si los amperios estan entre 10 y 20 , con la bateria descargada.
En el banco de pruebas , he conectado una carga resistiva de un comprobador
Ferve , el voltimetro llegó a 13.87 Vcc.
Para completar el ensayo en el banco, es necesario intercalar el amperimetro en
el circuito .
Cc
S
C
-Primero conectamos sin regulador y sin carga , según el esquema.
El voltimetro puede llegar hasta 50 Vcc a alta velocidad .(no prolongar esta
prueba)
Si el voltimetro mide tensiones muy superiores a 12 Vcc, el alternador está bien y
el problema está en el regulador.
-Despues comprobamos el regulador conectando el sistema en carga según el
siguiente esquema.
El voltimetro debe dar unos 14 Vcc y el amperimetro ente 10 y 20 A. ,según el
estado de carga de la bateria y la resistencia o consumidores
- Con la bateria descargada la intensidad de carga debe ser de unos 15 +-5A.
-Si con la bateria descargada , la intensidad de carga es baja las posibles causas
son:
Conexiones regulador – alternador interrumpidas (ver esquema
conexiones)
Regulador defectuoso ( ver 3.3.4. )
Estator defectuoso ( ver 3.3.3.)
Rotor defectuoso (ver 3.3.2.)
Placa de diodos defectuosa(ver 3.3.3.)
-Si con la bateria cargada ,la intensidad es superior a 20 A. las posibles causas
son:
Conexiones regulador – alternador derivadas a masa (ver esquema
conexiones )
Regulador defectuoso (ver 3.3.4.)
Rotor derivado a masa (ver 3.3.2.)
4.- Teoria basica del alternador
El alternador es una maquina que transforma la energía mecánica que recibe del
motor termico en su eje , en energía eléctrica alterna que posteriormente se
transforma en continua mediante diodos rectificadores.
Al contrario de la dinamo , el electroimán se produce en el rotor y la generacion
de energia sale del estator. O sea que gira el campo magnetico en lugar de las
bobinas.
El alternador ha sustituido a la dinamo por varias ventajas entre otras:
-Carga desde menos regimen que la dinamo.
-Mayor potencia electrica a igualdad de volumen
-Colector mucho mas duradero ya que pasa menos intensidad y no está
interrumpido.
-Etc.
4.1.-Conceptos de generacion electrica
Si un iman o electroiman ( campo magnetico) gira en el interior de una espira o
conjunto de ellas ( bobina) , se genera en estas ultimas una corriente electrica de forma
senoidal , que alterna ciclos positivos con ciclos negativos. A este generador , se le
denomina ALTERNADOR. El mismo efecto se consigue si hacemos girar una bobina en
el seno de un campo magnetico formado por un iman o electroimán. Esta ultima
configuración es tipica de la dinamo .
Como la corriente alterna , no es util para cargar la bateria , es necesario transformarla en
continua y mantenerla en unos limites de tension e intensidad , que no dañen el
acumulador.
En el caso de la dinamo , la corriente alterna se transforma directamente en continua
mediante un ingenio mecanico llamado colector sobre el que se apoyan las escobillas.
En el alternador , la corriente alterna se transforma (rectifica) a continua mediante un
puente de diodos.
En ambos casos se necesita un regulador para mantener la corriente continua en sus
limites.
Un iman gira en el seno de una espira : Se produce una corriente alterna.
Si ponemos un diodo en serie con la bobina , obtenemos los ciclos positivos ( diodo
conduce) ya que en los negativos el diodo se comporta como si estuviera abierto (no
conduce).
Con un puente de diodos , aprovechamos los ciclos positivos y los negativos.
Si en lugar de una bobina , ponemos tres bobinas (a 120º) , obtenemos una
corriente alterna trifasica. Las bobinas las podemos conectar en estrella o en
triangulo.
Al colocar un puente de diodos como se ve en el esquema , la corriente se hace mas
uniforme que en el caso de una sola bobina .La salida de la tension tiene menos
oscilaciones o rizado.
Si en lugar de un iman , ponemos 2 imanes y 2 grupos de 2 bobinas trifasicas , el rizado
de la tension es todavía menor.
Con 6 imanes o electroimanes ( 6 pares de polos) y 6 grupos de 2 bobinas (2) en montaje
trifasico , el rizado casi no se nota.
4.2.- Componentes fundamentales.
Nuestro alternador FEMSA tiene un rotor formado por dos núcleos (N y S) y seis
salientes (dedos) de cada uno de ellos ,con lo que se forma un electroimán con 6 pares
de polos. Y el estator , tiene 6 grupos de tres bobinas (36 ranuras) . Para rectificar la
corriente de salida del estator , el alternador monta en el interior de la carcasa trasera una
placa de 6 diodos principales ( 3 positivos y 3 negativos) montados en puente según
esquema. En la misma placa monta tres pequeños diodos para excitación del rotor.
Se conoce como placa NONADIODOS (9 diodos)
4.2.1-Rotor o inductor y portaescobillas..
El eje hace girar al rotor que esta formado por dos núcleos (N ,S ) con una serie ( 6 en
nuestro caso) de pares de polos alternos y una bobina en su centro que es la que
convierte en iman los dedos o salientes mencionados. El rotor es el INDUCTOR , crea
el campo magnetico giratorio que se induce en las bobinas del estator ,produciendo
corriente alterna.
Los extremos de la bobina se hacen accesibles al exterior a pesar de estar girando ,
gracias al colector formado por dos pistas de cobre sobre las que contactan las escobillas
que le aportan la corriente de excitación necesaria para crear el campo magnetico. ( Por
la bobina del rotor pasa menos intensidad que por las del rotor de la dinamo, lo que junto
a que las pistas son continuas , hacen que aumente enormemente la vida del sistema res
pecto al de la dinamo)
4.2.2.-Estator o inducido
La generacion de corriente se produce en las bobinas que estan en el estator.
Nuestro alternador es trifasico ya que tiene grupos de tres bobinas ( 6 grupos) .En
nuestro caso estan conectadas en estrella. Por estas bobinas pasan mas amperios que por
la del rotor ( ventaja frente a la dinamo) . Las bobinas del estator estan arrolladas sobre
un conjunto compacto de chapas magneticas con 36 canales en el interior del cilindro
que conforman , sobre las cuales se montan las citadas bobinas.
4.2.3.-Placa de diodos.
Nuestro alternador tiene las bobinas del estator conectadas en estrella y genera corriente
ALTERNA TRIFASICA. Para convertirla en corriente continua necesaria para la
bateria y el resto de los consumidores , utiliza un puente rectificador que monta 9 diodos
( nonadiodos) , 6 diodos principales de potencia ( 3 positivos y 3 negativos ) y 3 diodos
menores para el circuito de excitacion
El conjunto de diodos esta motado en una base rigida de forma casi circular y tiene
varias capas aisladas entres si .Sobre la placa positiva , estan anclados los 3 diodos de
potencia positivos y el terminal positivo que sale por la carcasa posterior. Sobre la placa
negativa estan anclados los tres diodos de potencia negativos y contacta con la carcasa
trasera mediente un casquillo metalico coaxial pero aislado con el tornillo de fijación del
punto de union con la bobina L3 ( ATENCION : Respetar la posición de este casquillo
en el montaje , porque si no , no hace masa y nos quedamos sin negativo como se vé en
el ensayo del alternador averiado expuesto en la primera parte)
La estructura portadiodos ,sirve tambien como refrigerador de los mismos.
Por ultimo, se pueden ver los tres pequeños diodos conectados según el esquema que
sirven para el circuito de excitación.
4.2.4.-Regulador.
El regulador , mantiene la tension constante en unos 14 Vcc +-0.5 independientemente
de la velocidad de giro y de la carga o consumo electrico. Controla el campo magnetico
del rotor , según la tension de salida , para mantenerla sobre los 14 Vcc.
Nuestro regulador es electronico encapsulado en una pastilla de la que salen tres
terminales ( mas la masa de la carcasa) ,prácticamente imposible de reparar.
Conexionado regulador-alternador FEMSA
.
A: Cable (verde) de excitación de la placa de diodos
B: Cable ( amarillo) desdel borne positivo (D) a ( +) del regulador
C: Cable ( negro) desde faston escobilla superior a (-EXC) del regulador
D: Borne positivo ( donde se conecta cable violeta de la instalacion
E: Faston de escobilla inferior(donde va el cable verde de la instalacion)
F: Carcasa del regulador ( tiene tres uniones a masa del alternador).
Como hemos visto en el ensayo del alternador sin regulador , la tension de salida es
proporcional al regimen de giro , pudiendo llegar a 50 V cc a alta velocidad.
Pero para cargar y mantener la bateria de forma duradera , son suficientes 14 V cc. Por
lo tanto ,”alguien” tiene que enterarse si la tension de salida esta por encima de los 14 V
, y en ese momento , “alguien” tiene que desconectar la alimentación al rotor , o sea la
excitación , cortando la comunicación con una o ambas escobillas. Cuando la tension
descienda otra vez de los 14 Vcc, el mismo primer “alguien” , tiene que avisar al
segundo “alguien”(solo o en compañía de otros) para que vuelvan a dejar pasar corriente
de excitación al rotor. El “alguien” que detecta la tension de salida del alternador ,se
llama DIODO ZENER , y el encargado de conectar y desconectar , es un circuito
formado por resistencias , diodos , condensadores , y transistores (en otros casos
tiristores).
4.2.5.-Esquemas tipicos de un regulador electronico
D2 = Zener .
D3 = Apagafuegos
En funcionamiento normal ( en carga) , o sea superadas las fases de preexcitacion y
excitación ya comentadas, el diodo zener , “siente” la tension que sale del alternador.
Cuando esa tension supera los 14 Vcc a los que está tarado el zener , este “consigue” que
el resto de los componentes impidan el paso de corriente a las escobillas y por tanto ,
desexcitan el rotor. Con el rotor desexcitado , la tension empieza a caer , hasta que de
nuevo el zener , se entera que está por debajo de lo necesario , y ordena de nuevo a los
transistores y acompañantes , que dejen pasar de nuevo tension al rotor. De esta manera ,
la tension de salida , se mantiene entre dos valores prefijados por el diodo zener.
La bobina del rotor , está permanentemente siendo excitada y desexcitada , y en estos
cortes de alimentación , se producen unas corrientes de alto valor , que estropearian
algunos componentes del regulador , si no fuera porque existe un diodo protector
( apagafuegos) , entre los terminales de las escobillas o sea entre los extremos de la
bobina del rotor
D2 = Zener.
D1 = Zener.
D4 = Apagafuegos
D2 = Apagafuegos.
4.6.-Funcionamiento del alternador.
Para crear el campo magnetico giratorio se necesita que el rotor , esté girando y que su
bobina este excitada .Para excitar la bobina del rotor , debemos aplicarle corriente entre
sus terminales a traves de las escobillas. De esta manera se forman los imanes alternados
que se han explicado en el rotor.
En nuestro alternador , la creación y mantenimiento de ese campo magnetico , se
produce en dos fases: PREEXCITACION y EXCITACIÓN.
-Preexcitacion:
Al accionar la llave de contacto , llega corriente a la escobilla (D+) = (+EXC) a traves
de la lampara de control (cable verde). Cerrandose el circuito a masa por la otra
escobilla (cable negro) a traves del regulador por (DF) = (-EXC). La bobina esta
excitada y se ha creado el campo magnetico que será giratorio cuando arranquemos el
motor.
-Excitación.
Cuando el motor gira con regimen superior a ralentí , el alternador genera corriente
continua superior (14 V) a los 12 V de la bateria y entonces la lampara de control se
apaga y el rotor se excita con la propia tension que genera el estator.
-Carga.
En funcion del regimen de giro del alternador y el estado de carga de la bateria y el
consumo electrico de la moto , el regulador controla la tension de autoexcitacion y por lo
tanto controla la corriente de salida o generada , de manera que no sobrepase los 14 +0.5 Vcc necesarios para garantizar la carga de la bateria ,sin dañarla por exceso de
tension. Tambien controla que la intensidad de carga ,no supere los 20 A en ningun caso.
Formas de onda de la tension de salida del alternador ,y una vez rectificada por el
puente de diodos.
4.7.- Curvas caracteristicas del alternador.
4.8.- Eleccion del tamaño del alternador. (Valores tipicos de turismos)