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 l a dinamo y sus reguladores , con lo que se abarcaba abarcaba el sistema electrico de generacion 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 alternador es un clasico de los turismos de la epoca , con con ligeras variaciones variaciones en la carcasa delantera (soporte) , en el arrastre (piñon) y en la ventilación (no tiene). t iene). Es un alternador trifasico nonadiodos nonadiodos (9) marca Femsa modelo ALT12N-22 accionado accionado por cadena, capaz de generar generar de forma continua 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 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 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 t ester ,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 podemos hacer girar el el alternador desde su frente por la tuerca 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 . -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. Cc
S
C
-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 imanes y 2 grupos de 2 bobinas trifasicas , el el rizado de la tension es todavía menor.
Con 6 imanes o electroimanes ( 6 pares de polos) y 6 grupos de 2
trifasico , el rizado casi no se se nota.
bobinas (2) en montaje
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 enterars e 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 est á 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)
