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Alternatori: funzionamento, dimensionamento e prove

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  • Alternatori: funzionamento, dimensionamento e prove

    Salve a tutti se qualcuno sa'come funziona e si controlla un alternatore,chiaramente montato sulla macchina non a banco, e come si dimensiona rispetto alla batteria sarei felicissimo di saperlo.In tanti anni di lavoro non sono mai riuscito a trovare delle spiegazioni soddisfacenti.Chiedo a elettrauto vari e ottengo ogni volta risposte diverse.Sicuramente tra di voi c'e' qualcuno che ne ha idea!!!
    Io intanto continuo come ho sempre fatto,ma nn sono convinto al 100%.Grazie per qualsiasi risposta
    __________________

  • #2
    ohhhh..... che bella domanda!!!
    innanzitutto proporrei ai moderatori di cambiare il titolo del post in "alternatori: funzionamento, dimensionamento e prove" (o qualcosa del genere) poi, incomincio a buttare alcuni punti fermi ma mi aspetto l'aiuto del forum per affrontare questo lungo argomento.
    .... mi scuso fin d'ora.... oltre a gestire un'officina con molte MMT, sono anche un progettista elettromeccanico pertanto puo succedere che io diventi NOIOSO E LOGORROICO ed anche troppo tecnico.... se succedesse, riprendetemi subito.

    PUNTI PRINCIPALI PER IL DIMENSIONAMENTO DI UN CIRCUITO ELETTRICO PER IL FUNZIONAMENTO DEGLI UTILIZZATORI E LA RICARICA:

    - il dimensionamento deve partire sempre dagli utilizzatori;
    - la batteria influisce solo parzialmente sul dimensionamento dell'alternatore (dopo vedremo perchè). il lavoro preponderante (al giorno d'oggi) dell'alternatore è quello di fornire energia elettrica agli utilizzatori (mot. d'avv., clima, luci, ecc..)
    - l'amperaggio dell'alternatore è (quasi... poi in assoluto le cose cambiano) ininfluente sulla "bontà" della carica - semmai un amperaggio più alto darà una carica più rapida (nel momento in cui la batteria scarica riceve di più di quanto l'alternatore possa dare)

    provo di farvi capire facendo un esempio di analogia meccanica:
    ipotizziamo che la nostra batteria sia come la bombola di un impianto a metano su di un'automobile. appena si collega il tubo alla bombola vuota e si apre l'erogatore a 220bar (il nostro alternatore), nella bombola totalmente vuota entra tutta la quantità di metano possibile per l'erogatore (che dipende dal tubo dai raccordi e dal compressore) ad una pressione più bassa della max - allo stesso modo nella nostra batteria entra tutto quello che il regolatore di carica gli concede (che coincide con la potenza max dell'altern.) ad una tensione più bassa della max -
    mano a mano che la bombola si carica (o la batteria) si crea una sorta di "resistenza interna" che fa si che la pressione tenda al max (come la tensione della batteria) e la quantità di carica del metano tenda a zero (come la quantità di corrente che la batteria assorbe).

    per adesso può bastare.... faccio solo un esempio su trattori nuovi che ho comprato 8 mesi fa (NH TL90A)

    batteria 132 Ah
    tensione nominale dell'alternatore 14 V
    tensione controllata dal reg. 13,6 - 14,4 V
    corrente max carico: versione senza clima 45A versione con clima 65A

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    • #3
      ciao da alessandro per provare un alternatore dovresti avere un comune multimetro digtale,che puoi reperire in qualsiasi negozio elettrico e elettronico cona spesa di circa 50 euro, prima cosa provi a motore acceso la tensione in uscita, (lo colleghi in parallelo dovrebbe essere da 12 a 13,8v, poi colleghi in serie sulla portata degli ampee e vedi la corrente che circola, se no' un alternativa spartana puo' essere che colleghi una lampadina da 55 w sul connettore di uscita e vedi che se si accende accendendo il motore lalternatore e' ok ed allora e questione di regolatore; pero' occhio che su alcune mmt l' alternatore e a magneti permanenti ovvero lo capisci quando tu stacchi la cinghia di distribuzione e lo fai girare a mano e quest' ultimo gira a "scatti" vuol dire che hai di fronte un alternatore a magneti , questo tipo di alternatore e difficile che si guasta perche non ha le spazzole perche funziona mediante i magneti.
      Comunque per qualsiasi informazione contattami.
      CIAO.............................................. .....

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      • #4
        la tensione d'uscita dovrebbe essere quella di targa....

        così come la corrente che circola se la resistenza interna della batteria tendesse a zero (cosa che non è anche quando è completamente scarica) ma comunque ci puoi trovare anche 40/50 Ampere.....

        per curiosità.... dove hai trovato un multimetro con scala 100 Ampere?

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        • #5
          infatti , gli strumenti digitali comuni , con misura diretta , arrivano a 250 mA di fondoscala , quelli prof. arrivano a 500mA .
          Per misura diretta di 100A , avrebbero dei puntali con un cavetto minimo da 35mmq .
          Ti conviene comperare una normale pinza amperometrica , con multitester digitale .

          Ciao Giancarlo

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          • #6
            io il multimetro lo trovato in un negozio specializzato in elettronica, va bene anche la pinza amperometrica ma ha un costo elevatissimo, minimo 200 euro

            Commenta


            • #7
              rigoalessandro@ - per come la interpreto io , la domanda di Riccardo , non voleva sapere dove lo hai acquistato , ma dove lo hai trovato in modo meravigliato , visto che non esistono multìmetro con quella portata di misura . Se guardi bene il tuo strumento , sulla scala degli Amper , vedrai che prima della "A" vi è una "m" che stà per milliAmper . Quindi come ho già detto , una misura diretta (con strumento in serie al carico ) i normali strumenti , arrivano al max fondoscala 1/2 Amper .

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              • #8
                A parte la morte, la vita e i miracoli dei multimetri che possediamo sarebbe bello iniziare a buttare giù un po' di formule per dimensionare un alternatore.

                Io arrivo fino a capire la corrente assorbita dalle lampade o da qualunque dispositivo "lineare":

                Corrente [A] = Potenza [W] / Tensione [V]

                Tutte le correnti ottenute vanno poi sommate per ottenere la corrente totale.

                Ma poi.... Lascio la parola a chi lo fa di professione...
                http://www.urbo.altervista.org

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                • #9
                  e' un multimetro particolare perche' misura solamente la corrente e la tensione e resistenza, non so se ne fanno ancora, fai conto che era uno degli strumenti professionali da quadrista, ha due morsetti a serraggio per capicorda per la misura degli ampere, il resto si usa mediante classici puntali; comunque si puo' comprare sempre un classico multimetro, collegando sulle boccole dei puntali un apposito trasformatore TA per poter misurare la corrente che circola lungo il cavo pero' deve essere studiato appositemente per quel multimetro (funzionerebbe da pinza amperometrica), comunque ricordati che l alternatore e sempre meglio provarlo sotto carico a regime.

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                  • #10
                    bravo giancarlo! hai capito il senso!
                    per sopportare un 100 A il multimetro dovrebbe avere dei cavi e dei puntali grossi come un dito pollice!
                    i cavi dei multimetri sono invece (al massimo) da 1,5 mmq e quindi sopportano MAX 10 A.... in commercio infatti esistono multimetri molto costosi che sopportano fino a 5 A.
                    in questo momento sto postando dal portatile e non ho a disposizione le mie dispense ma lunedi' postero' qualcosa di semplice per controllare il funzionamento dell'alternatore - senza formule.... solo con gli attrezzi giusti.

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                    • #11
                      scusa Urbo83 , ma per chiarire e non far fare danni
                      - alessandro afferma :
                      "comune multimetro digtale,che puoi reperire in qualsiasi negozio elettrico e elettronico cona spesa di circa 50 euro"
                      - replica con :
                      "e' un multimetro particolare perche' misura solamente la corrente e la tensione e resistenza, non so se ne fanno ancora, fai conto che era uno degli strumenti professionali da quadrista"
                      - e ancora :
                      "comunque si puo' comprare sempre un classico multimetro, collegando sulle boccole dei puntali un apposito trasformatore TA " -(questa fattibile ma complessa)-

                      alessandro , ho le idee abbastanza confuse , e spero che nessuno provi a fare le misurazioni da Tè suggerite , si vedrebbe fondere lo strumento ed i terminali in mano , con relative ustioni allegate .

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                      • #12
                        giancarlo attacca il cervello perche l' amperometro si collega in serie e il voltmetro in parallelo.

                        Commenta


                        • #13
                          Originalmente inviato da rigoalessandro@ Visualizza messaggio
                          giancarlo attacca il cervello perche l' amperometro si collega in serie e il voltmetro in parallelo.

                          non mi risulta che Giancarlo abbia detto che l'amperometro si collega in parallelo.......

                          poi è tanto pratica la pinza amperometrica per misurazioni di quell'entità, perchè andarsi ad arrovellare per mettere in serie un amperometro di portata adeguata...
                          Fede, BID Division Member

                          Commenta


                          • #14
                            boniiiii!!!!!

                            intanto incomincio col dirvi quali strumenti servono per un utilizzo ed una esecuzione di prove di tipo PROFESSIONALE:

                            - voltmetro 0-30 V con bobina mobile
                            - millivoltmetro 0-1 V
                            - amperometro 0-110 A con bobina mobile
                            - resistenza a carico variabile 1,5 ohm 110 A

                            è chiaro che i primi due possono essere sostituiti con dei multimetri qualsiasi, purchè di buona precisione.
                            anche l'amperometro si può sostituire l'amperometro con una pinza amperometrica... ma io preferisco usare un bel amperometro con la sua bella bobina tarata....

                            nel prossimo post descriverò la prima prova

                            Commenta


                            • #15
                              Scusate se vado a tratti... ma devo anche lavorare nel frattempo.....

                              quando un alternatore non funziona o si hanno dubbi sul corretto funzionamento, tralasciando la valutazione a vista (se c'è qualche filo staccato o robe del genere) si devono fare alcune prove PRIMA DI STACCARLO DAL MOTORE dove è montato.

                              La prima che io farei è: PROVA DELLA CORRENTE DI CARICA E DELLA TENSIONE REGOLATA.

                              - tutte le utenze spente;
                              - chiave di avviamento OFF;
                              - staccare il negativo della batteria;
                              - staccare il morsetto B+ dell'alternatore;
                              - collegare lamperometro in serie tra il morsetto B+ ed il cavo rosso che era attaccato li;
                              - collegare un voltmetro tra il morsetto B+ e la massa;
                              - ricollegare il negativo della batteria;
                              - avviare il motore e farlo girare al regime massimo di rotazione ammesso.

                              osservando gli strumenti:
                              - il voltmero a motore acceso deve dare una lettura in tensione superiore a quella data dalla batteria a motore spento;
                              - quando la lettura dell'amperometro scende sotto i 10 A (resistenza interna della batteria alta perchè quasi carica) la lettura del voltmetro si deve stabilizzare sulla TENSIONE DI TARGA.

                              1) Se la tensione letta sul voltmetro è superiore a quella di targa, SOSTITUIRE IL REGOLATORE.
                              2) Se la tensione di carica letta sul voltmetro è inferiore a quella di targa, qualche componente dell'alternatore è diffettoso, oppure c'è un guasto dovuto a resistenza eccessiva dell'impianto di carica (fili che si toccano o che toccano massa).
                              3) Se la corrente di carica è zero, uno dei componenti dell'alternatore è in avaria

                              Nei casi 2 e 3 si procederà a smontare l'alternatore.


                              ....ragazzi... ora vado in riunione.... per la seconda prova ci aggiorniamo a domani...
                              ciao

                              Commenta


                              • #16
                                cosa intendi per tensione di targa Grazie

                                Commenta


                                • #17
                                  dicesi tensione di targa la tensione nominale riportata sulla targhetta identificativa dell'apparecchio, o in mancanza della targhetta, nelle specifiche dell'apparecchio
                                  Fede, BID Division Member

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                                  • #18
                                    buongiorno a tutti...

                                    la seconda prova che farei è divisa in due parti e la chiamerei: PROVE DI CALO DI TENSIONE SUL CIRCUITO DI RICARICA.

                                    A) Prove di calo di tensione sul lato isolato vedi figura allegata

                                    - chiave di avviamento in OFF;
                                    - scollegare il cavo negativo della batteria;
                                    - scollegare il cavo B+ dall'alternatore;
                                    - collegare in serie l'amperometro (2) tra il morsetto B+ dell'alternatore ed il cavo D+ (lato negativo sul cavo);
                                    - collegare un millivoltmetro (5) tra il morsetto positivo della batteria e e il cavo D+ (lato positivo sul cavo);
                                    - ricollegare il cavo negativo della batteria e collegare una resistenza a carico variabile (4) con il cursore in posizione di minimo assorbimento di corrente (max resistenza) attraverso i morsetti della batteria;
                                    - avviare il motore al max regime di rotazione;
                                    - aumentare lentamente la corrente di carico (diminuendo la resistenza in parallelo alla batt) finchè l'amperometro indica LA CORRENTE MAX DI TARGA;
                                    - osservare la lettura sul millivoltmetro NON DEVE SUPERARE 4/500 mV

                                    una lettura superiore a 4/500 mV indica un guasto sul circuito (cavi in dispersione o a massa)

                                    se non si riesce ad ottenere la MAX CORRENTE DI TARGA significa che l'alternatore ha un componente diffettoso e bisogna continuare con le prove


                                    fra un pochino scrivo la prova B......

                                    Commenta


                                    • #19
                                      avevo dimenticato l'allegato
                                      Attached Files

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                                      • #20
                                        B) prove di calo di tensioen sul lato di massa vedi figura

                                        - accertarsi che la chiave di avviamento sia OFF;
                                        - il circuito è praticamento lo stesso della prova precedente, solo che il millivoltmetro (4) è ora collegato tra il morsetto negativo della batteria e la carcassa dell'alternatore (lato negativo sulla carcassa);
                                        - accertarsi che la RESISTENZA VARIABILE sia nella posizione di MINIMO ASSORBIMENTO (max resistenza);
                                        - avviare il motore al regime di rotazione max;
                                        - aumentare lentamente il carico di corrente sulla resistenza (diminuendo la resistenza) finchè l'amperometro raggiunge la MAX CORRENTE DI CARICA DI TARGA;
                                        - osservare il millivolmetro che NON deve superare 2/300 mV

                                        una lettura superiore a 2/300 mV indica un problema di perdite sui circuiti esterni

                                        se non si riesce a raggiungere la max corrente di carica di targa significa che c'è un problema sull'alternatore e bisogna continuare con la prossima prova

                                        MA ASPETTIAMO DOMANI......
                                        qualcuno ha osservazioni?
                                        Attached Files

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                                        • #21
                                          ma guarda... ciò un pò di tempo...... percui

                                          ULTIMA PROVA CON L'ALTERNATORE MONTATO SULLA MACCHINA. domani parleremo delle prove ad alternatore scomposto.

                                          PROVA DI MASSIMA USCITA DELL'ALTERNATORE:

                                          - chiave di avviamento OFF;
                                          - scollegare il cavo negativo della batteria ed il cavo B+ dell'alternatore;
                                          - collegare l'amperometro tra il morsetto B+ ed il cavo D+ (lato negativo sul cavo D+);
                                          - collegare il voltmetro tra il morsetto B+ e la massa
                                          - ricollegare la batteria;
                                          - avviare il motore e portare al max regime di rotazione;
                                          - aumentare lentamente il carico sulla resistenza (diminuendo la resistenza) fino a che l'amperometro segna la MAX CORRENTE DI CARICA;
                                          - il voltmetro NON DEVE SCENDERE SOTTO I VALORI DI TARGA;

                                          una lettura inferiore dei valori di targa nel voltmetro indica la presenza di un componente diffettoso dellìalternatore.


                                          DOMANI FACCIAMO LE PROVE DEI COMPONENTI SINGOLI.

                                          ditemi però se trovate la cosa interessante....
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                                          • #22
                                            Originalmente inviato da riccardo281063 Visualizza messaggio
                                            ditemi però se trovate la cosa interessante....
                                            E' assolutamente interessante Riccardo, una "sorta" di wiki-MMT... E chissà se un giorno lo prepareremo attingendo nel forum a spunti come il tuo.
                                            Gianni Palma

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                                            • #23
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                                              Ognuno è ciò che è,non ciò che finge di essere....

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                                              • #24
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                                                siccome domani mi hanno vincolato con una riunione fuori sede, nel darvi appuntamento a giovedì vi inserisco l'esploso di un alternatore "tipo" così incominciamo anche a chiamare i componenti con il loro nome esatto.

                                                Se qualcuno ritiene che ci sia qualcosa di poco chiaro lo dica.... ho inserito alcune immagini perchè delle volte la vista fa meglio di tante parole.

                                                Ciao a tutti e... a giovedì!
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                                                  la prova di oggi la chiameremo:

                                                  PROVA DEL CIRCUITO DI CAMPO DEL ROTORE E VERIFICA DEL REGOLATORE

                                                  cosa serve per la prova?... serve:

                                                  - batteria da 12 o 24 V a seconda del Vs. alternatore;
                                                  - multimetro;
                                                  - lampadina di prova (stessa tensione) da 2 W

                                                  faccio riferimento alla figura che ho allegato:

                                                  - collegare la batteria col positivo in D+ e col negativo nella carcassa;
                                                  - collegare in serie la lampada tra D+ e la batteria;

                                                  la lampada si deve accendere!

                                                  se la lampada si accende ma l'alternatore non funzionava significa che il guasto riguarda probabilmente il regolatore;

                                                  se la lampada non si accende significa che c'è un guasto nel circuito del rotore e quindi bisogna controllare le spazzole, gli anelli di contatto e la continuità dell'avvolgimento del campo del rotore (che vedremo più avanti)
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                                                    CONTROLLO DELLA CONTINUITà DEI 3 AVVOLGIMENTI DELLO STATORE.

                                                    - regolare il multimetro sulla scala Ohm x 1;
                                                    - collegare i puntalini nei 3 modi possibili (vedi figure) ovvero tra A e B, tra A e C, tra B e C;

                                                    per ogni misurazione si dovrà leggere un certo valore di resistenza praticamente uguale per tutte e 3 le misurazioni.

                                                    se la resistenza risulta infinita o nulla siglifica che lo statore è in corto oppure interrotto, quindi è da cambiare.
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                                                      altra prova.

                                                      CONTROLLO DEI DIODI (in tre fasi collegate)

                                                      - scollegare il connettore (1) del cavo terminale dei diodi di eccitazione dalla spina lamellare collegata alla spazzola positiva;
                                                      - dissaldare i terminali (2) degli avvolgimenti statorici dal ponte raddrizzatore

                                                      fase 1) CONTROLLO DEI DIODI DI ECCITAZIONE

                                                      - inserire il puntalino di un ohmetro nel connettore 1 della figura
                                                      - il secondo puntalino deve essere messo in contatto in successione con ognuto dei 3 terminali (A, B e C).
                                                      - ripetere le misurazioni invertendo i puntalini dello strumento

                                                      fase 2 ) CONTROLLO DEI DIODI DI POTENZA POSITIVI

                                                      - inserire il puntalino di un ohmetro a contatto con il terminale positivo ( X di allegato 2) e l'altro a contatto in successione con i 3 terminali (A, B e C);
                                                      - ripetere le misurazioni invertendo i puntalini dello strumento

                                                      fase 3 ) CONTROLLO DEI DIODI DI POTENZA NEGATIVI

                                                      - inserire il puntalino di un ohmetro a contatto con la piastra dei diodi negativi ( Y di allegato 2) e l'altro puntalino a contatto in successione con i 3 terminali (A, B e C);
                                                      - ripetere le misurazioni invertendo i puntalini dello strumento

                                                      CONCLUSIONI:

                                                      Nei 3 controlli descritti sopra, per ogni terminale (A, B e C) sullo strumento si dovrà rilevare un valore di resistenza.
                                                      Invertendo il collegamento dei due puntalini dello strumento, il valore della resistenza deve risultare nullo.
                                                      Se si hanno valori di resistenza in entrambi i casi SIGNIFICA CHE I DIODI SONO IN CORTOCIRCUITO
                                                      Se si ha resistenza nulla in entrambi i casi SIGNIFICA CHE I DIODI SONO INTERROTTI

                                                      Se si verifica una delle 2 condizioni di cui sopra occorrerà sostituire il ponte raddrizzatore al completo.
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                                                        Controlli al rotore

                                                        CONTROLLO RESISTENZA AVVOLGIMENTO DEL ROTORE misurata tra le lamelle collegate alle spazzole:

                                                        guarda allegato:

                                                        - scollegare il connettore (1) del cavo terminale dei diodi di eccitazione dalla spina lamellare collegata alla spazzola positiva;
                                                        - mettere puntalini dell'ohmmetro (predisposto su scala OHM X 1) a contatto con le due lamelle del supporto portaspazzole-regolatore di tensione;

                                                        Se il valore di resistenza che si legge sullo strumento è diverso da quello prescritto o infinito significa che il circuito è interrotto e probabilmente si dovrà sostituire il rotore
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                                                          CONTROLLO DELL'ISOLAMENTO DELL'AVVOLGIMENTO DELL'INDOTTO (rotore)

                                                          guardare figura:
                                                          - mettere i puntalini dell'ohmmetro predisposto in OHM X 1 rispettivamente con un anello del collettore e la carcassa del rotore.

                                                          Sullo strumento si deve leggere resistenza infinita, in caso contrario il rotore è interrotto e va sostituito.
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                                                            PER CONCLUDERE (finalmente direte voi.... accidenti a quella volta...)

                                                            metto foto del regolatore elettronico di tensione dove con "a" si indicano le spazzole e con "b" le spinette lamellari.

                                                            Per tornare alla domanda iniziale affermo che:

                                                            per dimensionare un circuito di avviamento e ricarica (batt, motorino d'avv e alternat) occorre, oltre alle formule una grande esperienza.

                                                            1) a seconda del tipo di motore ci vuole un motorino d'avv capace di farlo girare;
                                                            2) la batteria deve poter far tentare almeno 20 mancati avviamenti al mot d'avv;
                                                            3) nella scelta dell'alternatore gioca di più il carico (ventole, luci ecc)

                                                            adesso se qualcuno ha domande....
                                                            spero anche nella partecipazione di esperti motoristi

                                                            via alla discussione!!!!!!
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