Generatoare de c.c si generatoare de c.a (auto si moto)

[dedant68]

Salut,

 

Asa cum am promis in vara, deschid un topic centrat de generarea, redresarea, reglarea sin distributia energiei electrice din instalatia electrica a autovehiculelor. Este bine sa incepem cu 'inceputul' si de aceea am dat startul cu generatorul de curent continuu/dinamul, chiar daca nu se mai utilizeza in tehnica moderna, dar este totusi o baza utila. Interventiile constructive, intrebarIle, probleme intalnite, experienta voastra sunt UTILE. Cei cu mistouri, va rog sa va abtineti.

Multumesc!

 

Sezonul 1, episodul 1

 

Dupa cum se stie, generatoarele de curent au rolul de a alimenta cu energie electrica in timpul functionarii motorului cu ardere interna consumatorii din instalatia electrica a automobilului sau motocicletei, dar si asigurarea incarcarii acumulatorului. Initial s-a utilizat dinamul(generator de c.c cu excitatie in derivatie), dar in prezent, atat pe automobile si motociclete se utilizeaza alternatorul(generatorul de curent) conectat la sistemul de redresare, urmat de cel de regularizare a tensiunii(mentinerea constanta la valoarea de 14,4-14,5 V c.c). Atat dinamul cat si alternatorul functioneaza in paralel cu acumulatorul si releul regulator de tensiune(RRT).

DINAMUL

Functioneaza impreuna cu regulatorul de curent pentru limitarea valorii maxime a acestuia, dar si cu un conjunctor-disjunctor(releu de curent invers) cu rol de conecta si deconecta dinamul cu acumulatorul. Constructia dinamului este mai complexa decat a unui alternator, de aici si masa mai mare si dificultati in exploatare si intretinere.

Parti componente:

1. Stator (carcasa, poli magnetici cu infasurarea de excitatie in derivatie)

2. Rotor (arbore, miez magnetic, infasurare, colector, portperii, perii colectoare)

3. Elemente auxiliare( lagare, elemnente electrice pentru conexiune, piese de legatura, etc)

Dinamul debiteaza o valoare redusa a tensiunii la turatia de ralanti si zero cand motorul cu ardere interna nu functioneaza si de accea se foloseste impreuna cu un releu numit conjunctor-disjunctor(C-D) care cupleaza dinamul cand tensiunea generata de acesta este egala sau mai mare decat a acumulatorului, si il deconecteaza de la acumulator cand tensiunea generata este mai mica. Astfel, se evita descarcarea acumulatorului prin infasurarea rotorica a dinamului care este < 1 ohm si supraincalzirea/distrugerea acestuia. Practic, conjunctorul-disjunctorul este un releu electromagnetic cu contacte care se inchid si deschid sub actiunea unui camp magnetic in functie de valoarea/diferenta dintre tensiune generata de catre dinam si tensiunea acumulatorului. In plus, la bordul automobilului/motocicletei exista o lampa de culoare rosie care are circuitul de alimentare intre dinam si acumulator si in paralel cu contactele C-D. Lampa primeste diferenta dintre tensiunea acumulatorului si cea a dinamului. Cand dinamul nu se roteste sau genereaza o tensiune electrica < tensiunea acumulatorului, lampa lumineaza intens, iar pe masura ce tensiunea generata de dinam creste, lampa lumineaza mai slab si practic se stinge la inchiderea contactelor C-D.

..........

 

[Dr_krl]

Fără o schemă, poză, ceva, tot ce e scris mai sus pentru un începător e USELESS. Pentru cineva care nu știe ce e acela miez,disjunctor, etc, e cam degeaba fără exemplificare. Lăudabilă însă intenția, iar dacă nu te superi, voi completa și eu p-aici în limita timpului disponiobil.

[petre81.]

Eu nu am inteles de ce la dinam curentul produs de el trece prin releu (nu ma refer la excitatie), cel putin asa am vazut la releele moto.

[dedant68]

Fără o schemă, poză, ceva, tot ce e scris mai sus pentru un începător e USELESS. Pentru cineva care nu știe ce e acela miez,disjunctor, etc, e cam degeaba fără exemplificare. Lăudabilă însă intenția, iar dacă nu te superi, voi completa și eu p-aici în limita timpului disponiobil.

Nici eu nu stau cu timpul prea bine. De acord cu completari.

[mircea_simson]

Eu nu am inteles de ce la dinam curentul produs de el trece prin releu (nu ma refer la excitatie), cel putin asa am vazut la releele moto.

supraincarca bateria si o distrege.e

» Post actualizat in 03 Oct 2017 16:28

Un mic avantaj aveau dinamurile ca porneau masinile impinse chiar daca nu se aprindeau luminile. Am incercat asta pe o Dacia 1100. cica miezul de fier are o magnetizre remanenta. Mz urile gat de lup erau rapreciate si pentru asa ceva.

[Doru1900]

Asa este dar dinamul nu este in stare sa mentina sistemul de incarcare stabil mai ales in ralenti cu faruri mergand.Varianta scurta.

[petre81.]

supraincarca bateria si o distrege.e

 

Cum o distruge? daca dinamul incarca corect nu are ce sa distruga. Eu ma refer la faptul ca borna de plus a bateriei nu este legata direct la dinam cum sunt legate alternatoarele la masini. Uite si o schema:

 

Editat Octombrie 3, 2017 de petre81

[mircea_simson]

Cum o distruge? daca dinamul incarca corect nu are ce sa distruga. Eu ma refer la faptul ca borna de plus a bateriei nu este legata direct la dinam cum sunt legate alternatoarele la masini. Uite si o schema:

 

schema.jpg

Ai intrebat de ce trece prin releu. Normal daca trece prin releu totul este OK.

[petre81.]

Ai intrebat de ce trece prin releu. Normal daca trece prin releu totul este OK.

 

Nu stii nimic.

[dedant68]

Episodul 2

 

Raspuns si pentru @petre81

 

Dupa cum spuneam mai sus, sunt doua infasurari in circuitul electromagnetic dinamului, infasurarea de excitatie derivatie a statorului si care produce campul magnetic inductor si infasurarea rotorica cu rol de a produce tensiunea necesara alimentarii consumatorilor si incarcarii acumulatorului. Excitatia este de tip statoric, iar rotorul genereaza tensiunea de consum, practice este invers ca in cazul alternatorului( acesta va fi tratat separat). Curentul de excitatie, care o valoare in cazul dinamurilor de putere medie, in jur de 5-6 A, alimenteaza infasurarea de excitatie(fig.1) si si astfel se produce un camp magnetic stationar in stator. Rotorul este rotit/antrenat de catre motorul m.a.s in acest camp magnetic si conform legii inductiei electromagnetice in spirele acestuia de induce o tensiune electromotoare care este redresata mecanic de catre colector, apoi este regularizata de catre releu si mai departe alimenteaza consumatorii si incarca acumulatorul. Aici este iar un alt dezavantaj al dinamului dat de prezenta comutatiei la colector, proces care apare prin schimbarea sensului curentului la trecerea sectiilor(o lamela a colectorului este conectata la o sectie de curent = o spira in rotor) dintr-o cale de current in alta. Sectiile scurtcircuitate au curenti mari si apare fenomenul de ‘cerc de foc la colector’ cu efect de uzura a lamelelor colectorului. O alta problema aparte la dinam este procesul de magnetizare a acestuia inainte de a fi conectat/montat in circuitul electric( borna 3 de la releu se deconecteaza si se conecteaza direct pentru 2-3 sec cu borna libera a excitatiei, cu conditia ca acumulatorul si dinamul sa fie conectate la masa). In prima faza, dinamul functiona impreuna cu releu regulator de tensiune(RRT), regulator/limitator de current(RC) si conjunctor-disjunctor(C-D). Pentru economie si spatiu, dar si pentru fiabilitate, RRT, RI si C-D s-au combinat intr-un singur ‘device’ numit releu regulator. Aceste relee pot fi cu circuite magnetice separate sau cu tranzistoare.

Conexiune dinam-releu-acumulator.pdf

[nflt]

Ăsta-i topic de "HowStuffWorks"? Singura motocicletă pe care am văzut-o să aibă dinam era Tula. Generatorul tip dinam era folosit (!!!) și ca... demaror!

În rest, care știe cum stă treaba cu dinamu'știe. Care nu știe...tot degeaba, căci nu va înțelege ce citește.

[free runner]

Scuterul Manet avea la fel dinam/electromotor

[petre81.]

Episodul 2

 

Raspuns si pentru @petre81

 

Merci! Aprofundez detaliile si revin cu intrebari.

[ZIDU']

Prima eroare apare in postul initial si poate crea o imagine gresita: Dinamul nu finctioneaza in paralel cu releul regulator. Mai mult in cazul dinamului nu putem discuta despre un releu regulator de tensiune, (RRT - cum ii place lui dedant68 sa spuna) ci avem un ansamblu de relee regulatoare pentru tensiune si curent.

 

Sa lamurim putin lucrurile:

In cazul dinamului si al releului conjunctor disjunctor avem urmatoarele situatiie:

a) circuitul de forta (Rotor - carbuni - acumulator) este inseriat cu sectunea disjunctoare (care taie curentul) a releului. Asta este felul in care releul reuseste sa intrerupa curentul in circuit la o valoare periculoasa.

Circuitul de excitatie (statorul dinamului - acumulator) este conectat in serie cu partea de control a tensiunii in instalatie si intrerupe excitatia cand tensiunea ajunge la pragul superior. Circuitul de excitatie este conectat in paralel cu circuitul de forta.

 

Releul electromecanic pentru dinam este un ansamblu de relee care necesita intretinere si reglaj periodic (aproape nimeni nu o face !!). In plus el trebuie sa poata suporta tensiunea corespunzatoare dinamului si curentul maxim debitat de dinam.

Pentru sectiunea de forta exista mai multe implementari, cea mai comuna la cele vechi fiind cea cu arc care mentine contactele normal inchis. Infasurarea de forta este cea cu sarma groasa. Atunci cand curentul prin infasurare depaseste valoarea stabilita forta electromagnetica respinge contactele si intrerupe curentul, intrerupand si alimentarea infasurarii de forta. Arcul trage la loc contactele, le inchide si distractia continua, limitand superior curentul in circuit. Curentul la care se intampla chestia asta poate fi controlat din tensionarea arcului.

Pentru sectiunea de excitatie lucrurile sunt similare, doar ca sectiunea de releu corespunzatoare are spire multe si subtiri (absoarbe curent mic; are numar mare de spire). Cand valoarea tensiunii in circuit depaseste valoarea prestabilita atunci se deschide circuitul de excitatie, dinamul nu mai produce tensiune, arcul trage la loc contactele si tot asa.

Exista si alte tipur de implementari, in cre unul din arcuri e inlocuit sau suplimentat cu o alta infasurare care decupleaza circuitul de forta in caz de tensiune scazuta(motor oprit), etc. De obicei releele astea au schema in capac si va puteti prinde de acolo ce aveti in fata.

 

Dinamul are cateva avantaje si dezavantaje din punct de vedere constructiv.

Avantaje

- nu necesita semiconductori in functionare (pt pasionatii de EMP si razboaie - dinamul merge si dupa aia ). In industri auto au fost folosite deoarece diodele pentru redresare nu erau disponibile pe scara larga pana prin anii 70 - 80

- pot produce tensiune pe baza magnetizatiei remanente din stator - util la pornirea cu bateria moarte -a sa cum s-a spus mai sus

Dezavantaje:

- comutatia mecanica - nu permite curenti si tensiuni foarte mari in spatii mici (arcul lelectric depinde de curent si tensiune) - apare cercul de foc la colector si topeste lucrurile pe acolo

- intrefier foarte mic - distanta intre rotor si stator - cu consecinte dezastruoase in unele aplicatii

- implementarea in cazul majoritatii motocicletelor este bazata pe un rotor plasat direct pe conul ambielajului. Chestia asta aduce doua dezavantaje:

- daca centrarea pe con nu e perfecta colectorul nu se va invarti in jurul axei si fie distrugi tolele (si implicit bobinajul) cand se atinge rotorul de stator, fie in cazurile mai usoare oscilatia asta produce - de la o turatie in sus - un fenomen de plutire a carbunilor - moment in care pe de o parte dinamul nu mai incarca suficient, pe de alta parte creste masiv sansa de a avea scantei la colector - lucru care duce la distrugerea lui

- Daca apare joc in rulmentii de la carter - se intampla acelasi lucru ca in cazul centrarii proaste;

- implementarea separata are avantajul ca rotorul lucreaza intre 2 rulmenti - lucru care il ajuta sa functioneze stabil (vezi boxerele pe 6v si trabantul)

 

Ca o divagatie de la subiect - problemele astea doua dau belele si la aprindere deoarece ele sunt prezente si la cama plasata in continuarea rotorului.

 

Dinamul alimentat corespunzator in cc poate functiona ca motor electric. Chestia asta a fost folosita pentru a obtine demaror electric in cazul unor motociclete, cele mai cunoscute exemple fiind Tula si Manet 100

» Post actualizat in 04 Oct 2017 12:03

Eroarea numarul 2 apare in episodul 2. Curentul de excitatie nu ajunge la 5-6A in cazul dinamurilor moto. Puterile tipice pentru astfel de dinamuri sunt 45 - 60W la 6v. Va dati seama ca nu sunt sanse ca ele sa consume jumate sau peste jumatate din puterea produsa

Editat Octombrie 4, 2017 de ZIDU'

[dedant68]

@ZIDU

1. Te rog sa desenezi pe o foaie A4 doua rezistoare serie si doua in paralel si pe urma mai discutam...

2. Topicul dezbate si dinamuri auto(se vede in titlu) cand am spus 5-6 A m-am referit la acestea de putere, te rog sa citesti cu atentie.

3. Explicatia functionarii disjuctorului pe care ai facut-o nu are nicio logica, chiar te contrazici la final. Citeste ce ai scris, iar daca vrei sa fi cu folos, posteaza scrisul insotit de o schema electrica/de principiu/constructiva, altfel nimeni nu intelege si ne pierdem timpul.

4. Eu postez gradual dupa cum se vede, urmeaza sa tratez RRT, RI si C-D separat, am spus mai sus ca avem un releu combina, dar dupa cum stiu ca procedezi, eviti adevarul, pe urma voi posta avantaje si dezavantaje, particularizari pe moto, dupa aceea alternatorul, etc. nu ne grabim. Daca cineva chiar doreste sa inteleaga trebuie totul pus in ordine.

5. Te rog modifica titlul pentru ca a fost mare si s-a taiat si posteaza-l in . Generatoare de c.c si c.a auto si moto

» Post actualizat in 04 Oct 2017 13:33

In plus, acesta este topic pentru Do It Yourself?? Asta iar in bataie de joc...

» Post actualizat in 04 Oct 2017 14:06

Poti sa-l continui tu din acesta pozitie de moderator daca ai considerat ca trebuie sa fie la Do it Yourself. Ai planul de lucru mai sus, asa ca-l poti continua.

[ZIDU']

@dedant68

- referitor la serie - paralel - poti desena tu dinamul impreuna cu schema interna a releului sa vezi ce iese. Alternativ - daca ai pe acasa un dinam de nipru sau orice alt tip care are ax propriu si un releu iti arat live cum functioneaza si cum se regleaza asa ceva. Asta o sa te lamureasca si pe partea de disjunctor. Am corectat o mica eroare pe care o aveam in text

- dinam low power = cel cu magneti permanenti de pe la biciclete - de obicei produce cativa wati. Dinam putere medie - cele pe care le intalnim la moto - cum am zis mai sus - 40- 70w. Dinam putere mare - cele de la auto - cateva sute de W - nu prea multe (recunosc ca nu mai tin minte cat scotea trabantul pe 6v sau dacia 1100). Deasupra lor sunt dinamurile de putere foarte mare care erau folosite in producerea industriala de energie electrica. Din ce tin minte nici in cazul dinamurilor auto curentul de excitatie nu urca la 5-6 A. E de ajuns sa desfaci un releu regulator si vei observa ca prin excitatie trec curenti mult mai mici.

 

- titlul rezolvat

» Post actualizat in 04 Oct 2017 14:28

nu ti-a mutat nimeni topicul din ce stiu eu - apropo de sectiunea "Do It Yourself"

Editat Octombrie 4, 2017 de ZIDU'

[dedant68]

Dupa pui topicul la sectiunea SERVICE unde a fost deschis in urma cu doua zile si tu stiai de el pentru l-ai vaut si ai intrat pe el, mai discutam de aspectele tehnice. Ca fapt divers, ca tot vb. de Dacia, acolo alternatorul, clasicul 1111 pe excitatie / infasurarea rotorului are 4,5 ohm static si in jur de 5,5 dinamic, acum calculeaza curentul de excitatie aici. La dinam este mai mare, am avut si am masurat si stiu ce vorbesc.

Muta topicul acolo unde este locul lui si scrie-l si corect Generatoare de c.c si generatoare de c.a (auto si moto) virgula aceea nu isi are rostul d.p.d.v gramatical.

[ZIDU']

pune scheme clare daca ai.

referitor la locatia topicului - te mananca paranoia. Azi e prima data cand l-am vazut, altfel iti dadeam reply pe el de la inceput. O sa ma uit diseara daca rorlul lui e aici (probabil nu, e sectiune pt proiecte iar asta e un topic de invatare), la service (probabil nu, acolo se discuta despre cum se repara o problema) sau poate intr-o zona de cultura generala in care oamenii invata cate ceva despre sisteme electrice.

 

In cazul alternatorului de dacie despre care vorbesti acolo releul nu da in el cu 12V efectiv ca sa poti sa calculezi. Chiar si cele mecanic face un soi de modulatie pwm. (daca tii tu minte se putea merge bine mersi cu un bec de 5w care abia se aprindea legat in excitatie ) si asta pt o putere generata mult mai mare decat a dinamului defapt nu prea e corect sa faci analogie intre dinam si alternator in felul asta. (da, pt aceeasi putere generata dinamul are nevoie de curent de excitatie mai mare in general)

[dedant68]

Nici nu am facut 20% din dinam si tu o dai inainte cu alternatorul, l-ai introdus in discutie mai sus, si faci confuzie intre excitatii pe automobilul Dacia...Nu 12 V, 13 V pentru un calcul pe excitatie, RRT inchide si deschide la DACIA circ. de excitatie intre 50-250 ori pe sec pe prima treapta , iar pe a d oua 100 ori pe sec, si atunci ai 13/ 5,5 OHM =2,4 A , iar la dinam este dublu...de aceea la RRT atat alt cat si dinam ai rezistenta de stingere care fiind conecatata in paralel cu cu infas de excit micsoreaza supratensiunile care apar datorita variatiei curentului de excitatie la deschiderea contact. RRT, iar acest curent este insemnat, iar fluxul magnetic este direct proportional cu intensitatea curentului, s.a.m.d

Dar am spus, tratam gradual subiectul, nu mai aduce acum alternatorul in discutie...aici avem mult de discutat..

Apropo..te-ai convins ca este GENERATOR DE CURENT!!??

[vlad58]

Totusi asta e un forum de mobre, nu ati vrea sa conduceti discutia spre aceasta zona ? Cu exemplificari.

[ZIDU']

Apropo..te-ai convins ca este GENERATOR DE CURENT!!??

nu, el saracul genereaza o tensiune , in ciuda problemelor de utilizare a termenilor pe care le avem. Curentul apare cand inchizi circuitul

» Post actualizat in 04 Oct 2017 18:54

.Nu 12 V, 13 V pentru un calcul pe excitatie,

daca vrei sa ai acuratete atunci trebuie sa consideri intre 13.8 si 14.4V la majoritatea sistemelor, in timp ce unele - mai putine - au 13.4 sau chiar 15V. La fel cum in cazul dinamului "de 6v" tensiunea la iesirea lui e 7.6

[petre81.]

In cazul dinamului si al releului conjunctor disjunctor avem urmatoarele situatiie:

a) circuitul de forta (Rotor - carbuni - acumulator) este inseriat cu sectunea disjunctoare (care taie curentul) a releului. Asta este felul in care releul reuseste sa intrerupa curentul in circuit la o valoare periculoasa.

 

Aici voiam sa ajung, se poate lega carbunele direct la baterie si cu o dioda pe cablu ca sa nu bage curent in rotor cand motorul este oprit?

[ZIDU']

RRT inchide si deschide la DACIA circ. de excitatie intre 50-250 ori pe sec pe prima treapta , iar pe a d oua 100 ori pe sec, si atunci ai 13/ 5,5 OHM =2,4 A ,

Socoteala gresita. Important este factorul de umplere (timpul in care sta inchis nu e egal cu timpul in care sta deschis circuitul de excitatie) si faptul ca atunci cand aplici o tensiune unei bobine curentul prin ea nu ajunge instantaneu la valoarea maxima. Releele electromecanice sunt calibrate pe banc pt a reactiona corect, releele electronice monitorizeaza tensiunea in circuit direct sau cu ajutorul unui fir dedicat si apoi realizeaza comutatia electtronic.

Ai scule - mergi si pune un ampermetru in serie cu excitatia unui alternator si vezi ce iti iese (pe plaja intre incarcare zero si incarcare maxima a alternatorului)

Editat Octombrie 4, 2017 de ZIDU'

[vlad58]

Aici voiam sa ajung, se poate lega carbunele direct la baterie si cu o dioda pe cablu ca sa nu bage curent in rotor cand motorul este oprit?

Da.

[petre81.]

Da.

 

Fara suparare dar mai astept niste confirmari, poate de la Zidu si/sau dedant.