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Escola de Instrução Especializada Eletricidade CAPÍTULO 1 – NOÇÕES SOBRE CORRENTE ALTERNADA 1. GENERALIDADES Finalidade O alternador é acionado pelo motor de combustão. A sua finalidade é de – estando o motor em funcionamento – alimentar de energia elétrica todos os consumidores a ele conectados e carregar a bateria. Isso requer corrente contínua. De início o alternador produz corrente alternada que é imediatamente transformada em corrente contínua. Visto o alternador fornecer dessa maneira realmente corrente contínua, poderíamos muito bem dar-lhe o nome de “dínamo”. O termo “alternador” serve para distinguí-lo do dínamo como coletor, já que sua estrutura interna é diferente. Por que alternadores? O trânsito cada vez mais intenso, principalmente nas cidades, provoca o aumento das paradas ( que em ônibus urbanos, atingem até 40% do tempo total gasto no percurso). Em outras palavras: o motor do veículo funciona freqüentemente em marcha lenta, quando um dínamo comum na maioria das vezes, ainda não fornece energia elétrica. Resultam, além disso, maiores demandas de energia em conseqüência da instalação de consumidores elétricos adicionais ( por exemplo, faróis de halogênio, faróis de neblina, equipamentos de ar condicionado, etc.). Nessas circunstâncias convém que o gerador de energia elétrica já forneça potência com o motor em marcha lenta, para que a bateria receba suficiente carga. Isso importa em uma ampliação considerável do número de rotações, dentro do qual o gerador tenha que fornecer corrente elétrica. Atingem-se então os limites de possibilidades de aplicação dos dínamos convencionais ( com coletor ), pois quanto maior o âmbito de rotações, mais difícil se tornará o controle da conversão da corrente contínua, necessária para carregar a bateria. A solução do problema da obtenção de corrente contínua sem a utilização de coletor foi dada pelos diodos semicondutores , os quais – em virtude de suas reduzidas dimensões – podem ser facilmente instalados no gerador. Eles permitem a retificação 1

Alternador mecanica basica

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CAPÍTULO 1 – NOÇÕES SOBRE CORRENTE ALTERNADA

1. GENERALIDADES

FinalidadeO alternador é acionado pelo motor de combustão. A sua finalidade é de –

estando o motor em funcionamento – alimentar de energia elétrica todos os consumidores a ele conectados e carregar a bateria. Isso requer corrente contínua. De início o alternador produz corrente alternada que é imediatamente transformada em corrente contínua. Visto o alternador fornecer dessa maneira realmente corrente contínua, poderíamos muito bem dar-lhe o nome de “dínamo”. O termo “alternador” serve para distinguí-lo do dínamo como coletor, já que sua estrutura interna é diferente.

Por que alternadores? O trânsito cada vez mais intenso, principalmente nas cidades, provoca o

aumento das paradas ( que em ônibus urbanos, atingem até 40% do tempo total gasto no percurso). Em outras palavras: o motor do veículo funciona freqüentemente em marcha lenta, quando um dínamo comum na maioria das vezes, ainda não fornece energia elétrica. Resultam, além disso, maiores demandas de energia em conseqüência da instalação de consumidores elétricos adicionais ( por exemplo, faróis de halogênio, faróis de neblina, equipamentos de ar condicionado, etc.).

Nessas circunstâncias convém que o gerador de energia elétrica já forneça potência com o motor em marcha lenta, para que a bateria receba suficiente carga. Isso importa em uma ampliação considerável do número de rotações, dentro do qual o gerador tenha que fornecer corrente elétrica. Atingem-se então os limites de possibilidades de aplicação dos dínamos convencionais ( com coletor ), pois quanto maior o âmbito de rotações, mais difícil se tornará o controle da conversão da corrente contínua, necessária para carregar a bateria.

A solução do problema da obtenção de corrente contínua sem a utilização de coletor foi dada pelos diodos semicondutores , os quais – em virtude de suas reduzidas dimensões – podem ser facilmente instalados no gerador. Eles permitem a retificação da corrente alternada. De forma que o alternador possa fornecer corrente contínua. Vem daí a denominação de “gerador de corrente contínua, sem coletor”, que caracteriza muito bem o alternador. Em conseqüência do âmbito de rotações amplificado, o alternador já pode fornecer potência com o motor ainda em marcha lenta. A figura 1 mostra a comparação entre as linhas características da corrente fornecida por um dínamo e por um alternador de potência máxima aproximadamente igual. Verifica-se que o alternador já começa a fornecer energia elétrica com uma rotação essencialmente baixa. Em outras palavras, a bateria já recebe carga estando o motor em baixa rotação. As curvas mostram que o alternador acionado com rotações variáveis não pode fornecer potência uniforme.

Vantagens do alternadorAs seguintes vantagens provam a superioridade do alternador:- fornecimento de potência já no regime de marcha lenta do motor, tornando

possível a antecipação do início da carga da bateria;

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- elevada rotação máxima;- manutenção mínima;- pouco desgaste, por isso longa duração;- grande segurança de funcionamento;- pouco peso em relação à potência;- não há necessidade de disjuntor no regulador de tensão;- parte elétrica independente do sentido de rotação (exceção apenas em

caso de emprego de determinados tipos de ventilador);- possibilidade de emprego de bateria menor, graças à carga rápida da

bateria.

Até o presente momento, tivemos contato apenas com a corrente contínua, isto é, aquela em que os elétrons se deslocam pelo condutor sempre numa mesma direção. Existe, no entanto, como já foi dito, outra espécie de corrente, a alternada. Nesta, os elétrons mudam constantemente o sentido do seu movimento; a corrente segue para um lado e, depois, num espaço de tempo igual ao primeiro, segue para o lado oposto. Ela pode ser descrita como uma corrente que varia seu sentido em intervalos regulares, aumentando de valor numa razão definida de zero até seu máximo valor e decrescendo até zero (Fig. 1).

Fig. 1

Em virtude da corrente alternada mudar periodicamente de sentido e de variar a sua intensidade, certos efeitos, que não existem nos circuitos de corrente contínua, tornam-se muito importantes e devem ser considerados, quando trabalhamos com a corrente alternada. Tais efeitos modificam a lei de Ohm, da forma como foi aplicada aos circuitos de corrente contínua.

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Todos os geradores, tendo enrolamentos ou espiras que contem campos magnéticos, geram correntes alternadas. Estes geradores, denominados alternadores, diferem dos geradores de corrente contínua, principalmente pelo método de coletar a corrente do gerador.

2. FORÇA ELETROMOTRIZ ALTERNADA

Se cada extremidade de um enrolamento ou espira, que gira em um campo magnético, for ligada a um anel em vez de um segmento, a corrente no circuito será alternada (Fig. 2). Estes anéis são chamados anéis coletores.

Fig. 2

Consideremos, então, a figura 2. Ela nos mostra um gerador simples, que consiste em uma espira de fio girando entre dois pólos N e S de um imã.

Consideremos a espira da figura 3, nas diversas posições que ela poderá ocupar em um giro de 360º, com uma campo magnético na vertical. Verifiquemos o que acontecerá com a fem induzida, quanto ao seu sentido e valor. Na posição 1, a espira está perpendicular às linhas de força do campo e, assim, estas não são cortadas pelo condutor da espira, que no seu deslocamento corre paralelo a estas linhas. Como a fem induzida é proporcional ao número de linhas de força cortadas, o seu valor é nulo para uma posição perpendicular da espira. A espira, ao passar da posição 1 para a posição 2, irá aumentar gradativamente o número de linhas de força cortadas e atingirá o valor máximo quando o condutor se deslocar perpendicularmente às linhas. Neste ponto, a fem induzida será máxima. Vimos, então, que a fem induzida variou de zero a um máximo.

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Fig. 3

No deslocamento da espira da posição 2 para a 3, ela fará o inverso, isto é, o valor da fem induzida passará a decrescer do máximo até zero. Nestes primeiros 180º de giro, o valor da fem induzida cresceu de zero a um máximo e decresceu do máximo zero, sempre no mesmo sentido. Se aplicarmos a regra da mão esquerda de Fleming, veremos a veracidade desta afirmativa. A partir da posição 3, o ramo superior da espira que tinha um movimento descendente, passará a ter um movimento ascendente. Mais uma vez fazendo uso da regra da mão esquerda, veremos que, a partir deste momento até completar o giro de 360º, o sentido será contrário ao anterior. 0 valor da fem induzida passará de zero ao máximo, quando a espira atingir a posição 4 e decrescerá do máximo a zero, quando passará da posição 4 para a posição 5, com o mesmo sentido nestes últimos 180º, mas tendo um sentido inverso ao dos primeiros 180º de giro. O que foi dito acima, estava representado na parte inferior da figura 2, em que temos representado um conjunto de eixos cartesianos, em que um deles representa o giro da espira em graus ou tempo e o outro o valor da fem induzida.

A curva, assim desenhada, é conhecida como senóide. È a curva que representa polaridade e a grandeza dos valores da fem e é a forma normal de representação de uma corrente alternada. Como nos geradores de corrente contínua, o valor da fem induzida nos alternadores depende do seguinte:

1ª) A força do campo ou o número de linhas da força que contem (fluxo).

2ª) A velocidade de corte ou número de linhas de força cortadas, por segundo.

3ª) Número de condutores ou de espiras que contém o enrolamento.

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3. ALTERNÂNCIA, CICLO, FREQÜÊNCIA E AMPLITUDE

Quando algo sofre uma série de mudanças e volta à situação inicial, recomeçando novamente a mesma série de mudanças, dizemos que existe um ciclo. Assim, também chamamos de ciclo, em eletricidade, às variações sofridas pela fem induzida no campo magnético. A fem aumenta de zero até o valor máximo positivo, decrescendo até zero, cresce até o valor máximo negativo e decresce novamente até zero, recomeçando depois a mesma série de mudanças, ou seja, um ciclo é um conjunto de valores positivos e negativos. A curva representativa de um ciclo completo chama-se onda. Na Fig. 4, temos a curva representativa de três ciclos de uma fem induzida.

Fig. 4

Ha duas variações de sentido da corrente em cada revolução da espira no campo magnético. A cada variação de sentido, damos o nome de alternância. Assim sendo, temos em cada ciclo ou onda, duas alternâncias, uma positiva e uma negativa. Denomina-se freqüência, o número de ciclos por unidade de tempo. Se a espira da Fig. 1 executasse 60 revoluções por segundo, haveriam 60 ciclos de fem geradas por segundo isto é, teríamos uma corrente de 60 Hertz. Atualmente as freqüências utilizadas são de 25, 50 e 60 ciclos. As de 25 ciclos são utilizadas na conversão para corrente contínua, nos trens elétricos e nos motores de grande potência. As freqüências de 50 e 60 ciclos, são utilizadas nas instalações comuns de luz e força, sendo a de 60 Hertz a de valor considerado internacional.

Damos o nome de amplitude, ao comprimento da flecha, para determinado valor da fem induzida. Assim, para um giro de 90º como mostra a Fig. A amplitude varia com o valor da fem como mostra a Fig. 3, a amplitude e máxima, pois máximo é o valor da fem induzida.

4. VALORES DA CORRENTE ALTERNADA

4.1. VALOR INSTANTANEO

O valor instantâneo da f.e.m. ou da intensidade da corrente alternada, é a medida da fem ou intensidade de corrente que circula em um instante particular. Todos os valores da corrente alternada são instantâneos.

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4.2. VALOR MÁXIMO

Como foi dito anteriormente, valor máximo da fem induzida, ou da intensidade da corrente alternada, é aquele de maior amplitude.

4.3. VALOR EFICAZ

Quando uma CC atravessa um resistor, a energia convertida em calor é igual a I2R ou E2/R Watts. Uma CA com valor máximo de 1 A, não pode produzir tanto calor na unidade de tempo, que uma CC de mesmo valor, porque CA não se mantém com um valor constante.

A rapidez com que e produzido calor em uma resistência serve como base para estabelecimento de um "valor eficaz" de corrente alternada conhecido como método "efeito térmico".

Se uma CC de 1 A passasse através de uma resistência e elevasse de 100 0C sua temperatura em um determinado tempo, uma CA de mesmo valor, no mesmo espaço de tempo, elevaria a temperatura desta resistência de apenas 70,70C.

A eficiência da CA corresponde a apenas 70,7% da CC de valor igual ao valor máximo da CA.

5. FASE

0 ângulo de rotação de um condutor em um campo magnético chama-se fase. A cada ângulo de rotação do condutor, corresponde, na curva representativa da corrente, um ponto, donde qualquer ponto da curva de corrente alternada também ser chamado fase. Para designar uma certa fase, especificamos o número de graus entre a fase e algum ponto de referência da curva. Este ângulo é lido na linha horizontal. 0 ponto de referência, normalmente dado, é zero, como é mostrado na figura 5, isto é, a curva começa no zero e, quando desejarmos fazer uma referência posterior, devemos fazer em relação a este ponto inicial zero. Por exemplo: na figura 5, quando é completado meio ciclo, dizemos que a fase é de 180º; quando é completado 1/4 de ciclo, a fase é de 90º. Diferença de fase é a diferença entre dois pontos determinados da curva. Na figura 2, a diferença de fase entre os pontos 2 e 4 é 270 – 90º = 180 graus. A diferença de fase pode ser expressa tanto em graus como em unidade de tempo.

Fig. 5

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A RESISTÊNCIA NOS CIRCUITOS DE CA

Muitos circuitos de CA são constituídos por resistência pura. Para estes circuitos aplicam-se as mesmas leis e regras que para os circuitos de CC. Os circuitos com resistência pura são constituídos por aparelhos elétricos que não contém indutância ou capacitância (mais adiante veremos o que isto significa). Objetos como resistores, lâmpadas e elementos térmicos tem indutância e capacitância desprezíveis e podem ser considerados, na prática, como contendo apenas resistência. Quando somente estes aparelhos são usados em um circuito de CA, então a Lei de Ohm, a Lei de Kirchhoff e as regras para corrente, tensão e potência podem ser usadas exatamente como nos circuitos de CC.

Quando um circuito de CA tem apenas resistência pura, a corrente cresce e diminui exatamente ao mesmo tempo que a tensão; as duas ondas estão em fase.

A INDUTÂNCIA NOS CIRCUITOS DE CA

F.E.M. de Auto-InduçãoExiste indutância em qualquer circuito porque uma corrente elétrica sempre

produz um campo magnético. As linhas de força deste campo magnético sempre abraçam o condutor pelo qual passa a corrente, formando circulos concêntricos. A intensidade do campo depende da intensidade da corrente. Uma corrente intensa produz muitas linhas de força e uma corrente fraca produz somente algumas linhas.

Fig. 6

Quando a corrente no circuito aumenta ou diminui, a intensidade do campo magnético aumenta e diminui na mesma direção. Quando a intensidade do campo aumenta, as linhas de força aumentam em número e se expandem a partir do centro do condutor. Quando a intensidade do campo diminui as linhas de força se contraem na direção do centro do condutor. Na realidade, é esta contração e expansão do campo magnético com a variação da corrente que causam uma f.e.m. de auto-indução. O efeito é conhecido como “indutância”.

Para aprender como a indutância é causada, imagine um circuito contendo

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uma bobina. Enquanto o interruptor estiver aberto, não há corrente e, portanto, não há campo magnético formado ao redor dos condutores do circuito.

Quando se fecha o interruptor, a corrente começa a passar através do circuito e as linhas de força se expandem a partir dos condutores, inclusive as espiras da bobina. No instante em que o interruptor é fechado, a intensidade da corrente

começa a crescer, desde o valor zero até o seu valor máximo. Embora este crescimento seja muito rápido, não pode ser instantâneo. Imagine que você pudesse realmente ver as linhas de força no circuito, no instante em que a corrente principia, você veria que elas formam um campo ao redor dos condutores do circuito (Fig. 7).

Fig. 7

Enquanto a corrente continua crescendo, as linhas de força continuam a se expandir. Os campos das espiras adjacentes se entrelaçam (Fig. 8).

Fig. 8

As linhas de força ao redor de cada espira continuam a se expandir e assim passam a abraçar as espiras adjacentes da bobina. Esta expansão continua enquanto a corrente do circuito estiver aumentando e cada vez um número maior de linhas de força das espiras da bobina abraça as espiras adjacentes (Fig. 9).

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Fig. 9

Toda vez que um campo magnético se move cortando um condutor, ele induz uma f.e.m. no condutor. Quando uma corrente passa através de uma bobina, ela induz um campo magnético que abraça as espiras adjacentes da bobina. Sempre que a corrente inicial muda de direção, o campo induzido muda e o efeito desta mudança de campo, cortando as espiras adjacentes da bobina, é o de se opor à variação da corrente. A mudança inicial da corrente é causada pela f.e.m., ou tensão, entre os terminais da bobina. A força de oposição é uma de auto-indução. Indutância é a propriedade de gerar esta f.e.m. de auto-indução que se opõe às variações na bobina (Fig. 10).

Fig. 10

Em um circuito teórico com indutância pura e nenhuma resistência, não haverá corrente até a tensão atingir o máximo. A corrente começa a crescer enquanto a tensão cai a zero, e quando a tensão atinge o valor zero a corrente começa a diminuir, mas este decréscimo e retardado pelo campo em extinção até que a tensão alcance o valor máximo com a polaridade oposta. Isto continua enquanto há tensão aplicada ao circuito. A tensão passa pelo valor máximo um

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quarto de ciclo antes da corrente, em cada semiciclo. Um ciclo completo de uma onda CA é considerado como tendo 360º, representados pela f.e.m. gerada em um condutor que completa uma rotação entre dois pólos magnéticos opostos. Um quarto de ciclo corresponde, portanto, a 90º. Em um circuito puramente indutivo, a onda de tensão está adiantada 90º em relação à corrente, ou, em outras palavras, a onda da corrente está atrasada 90º em ralação à tensão.

Em um circuito com reatância indutiva (oposição à passagem de corrente oferecida pela indutância em um circuito) e resistência, a onda da corrente fica em atraso com relação à tensão, atraso este compreendido entre 0º e 90º. Em outras palavras, as duas ondas ficam numa situação entre “em fase” e “90º fora de fase”. O valor exato do ângulo de atraso depende da razão entre a resistência e a indutância do circuito. Quanto maior a resistência, comparada à indutância, mais perto da situação “em fase” estarão as ondas. Quanto menor a resistência em comparação com a indutância, mais próximo de um quarto de ciclo (90º) está o ângulo de defasagem.

Medido em graus, o atraso da corrente é chamado ângulo de fase. Quando se diz que o ângulo de fase é de 45º, com a corrente em atraso, isto significa que a forma de onda da corrente está atrasada 45º em relação a forma de onda da tensão. Como este ângulo fica a meio caminho entre zero grau – ângulo da fase de um circuito puramente resistivo – e 90º - ângulo de fase de um circuito puramente indutivo – então a resistência e a indutância devem ser iguais, cada uma delas com igual efeito sobre a corrente.

FATORES QUE AFETAM A INDUTÂNCIA

Todos os circuitos elétricos completos tem alguma indutância, uma vez que até o mais simples circuito forma uma espira única. Uma f.e.m. é induzida mesmo em um pedaço reto de fio, pela ação do campo magnético ao se expandir do centro do fio ou ao se contrair no sentido oposto. Quanto maior for o número de espiras adjacentes cortadas pelo campo em expansão, maior será a f.e.m. induzida. Portanto, uma bobina com muitas espiras tem uma alta indutância.

Qualquer fator que possa afetar a intensidade do campo magnético também afeta a indutância de um circuito. Por exemplo, a colocação de um núcleo de ferro em uma bobina aumenta a indutância, porque o ferro constitui um meio melhor para a passagem das linhas de força do que o ar. Portanto, um número maior de linhas de força, que podem se expandir e contrair com as mudanças de corrente, está presente. Um núcleo de cobre tem o efeito oposto. Como o cobre se opõe mais do que o ar a passagem das linhas de força, a colocação do núcleo de cobre resulta em uma menor variação do campo quando a corrente varia, portanto reduzindo a indutância.

EXPERIÊNCIA: efeito do material do núcleo sobre a indutância de uma

bobina.

Monte um circuito com uma bobina de núcleo de ar e uma lâmpada de 60 w em série. Alimente o circuito com uma tensão de 115 v, CA, e observe o brilho da lâmpada.

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Sem desligar o circuito, introduza, cuidadosamente, um núcleo de ferro na bobina. Observe a diminuição do brilho da lâmpada, resultante do aumento da indutância da bobina. Há uma maior percentagem de queda da tensão de 115 V do circuito entre os terminais da bobina.

Em seguida retire o núcleo de ferro e introduza um de cobre. Observe que a lâmpada brilha mais por causa da redução da indutância da bobina. As grandes perdas no cobre, devidas as correntes parasitas, enfraquecem o campo magnético da bobina, reduzindo a sua indutância. Uma maior percentagem da tensão da fonte aparece entre os terminais da lâmpada e assim ela acende com maior brilho.

Fig. 11

Finalmente, retire o cobre e introduza o núcleo laminado. Observe que o brilho da lâmpada é grandemente reduzido. O núcleo de ferro laminado aumenta a indutância da bobina ainda mais do que o núcleo de ferro sólido, porque a laminação reduz as perdas por correntes parasitas (correntes de Foucault). A queda de tensão entre os terminais da bobina é quase igual a tensão da fonte e portanto a lâmpada acende com uma luz muito fraca.

CAPACITÂNCIAQuando a tensão entre os terminais de um circuito varia, o circuito se opõe à

esta variação. Esta oposição é chamada de capacitância. Como acontece com a indutância, a capacitância não pode ser vista, mas o seu efeito está presente em

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qualquer circuito elétrico, quando varia a tensão neste circuito.Fig.12

Como a tensão CC normalmente só varia quando é ligada ou desligada, a capacitância só afeta os circuitos CC nestes instantes. No entanto, nos circuitos de CA a tensão está sempre variando, portanto o efeito da capacitância é contínuo. A quantidade de capacitância presente em um circuito depende da construção física do circuito e dos aparelhos elétricos usados. A capacitância pode ser tão pequena, que o seu efeito na tensão do circuito é desprezível.

Os aparelhos elétricos utilizados para introduzir capacitância em um circuito são chamados de “capacitores”. “Condensador” é um outro termo usado em vez de capacitor.

Os capacitores são constituídos, basicamente, por duas placas que podem ser carregadas – separadas por uma substância isolante, chamada de “dielétrico”.

A capacitância existe nos circuitos elétricos porque certas partes do circuito são capazes de armazenar cargas elétricas. Imagine duas placas paralelas de metal, que não se tocam. As placas podem ser carregadas positiva ou negativamente, conforme a carga por elas transferida (Fig. 9). Para ser carregada negativamente, a placa recebe alguns elétrons extra. Para ser carregada positivamente a placa se desfaz de alguns de seus elétrons. Assim, as placas podem ter excesso ou falta de elétrons.

As placas podem ser carregadas independentemente, cada uma recebendo uma carga positiva, negativa ou nenhuma carga. Portanto, ambas podem estar descarregadas, uma só placa pode estar carregada, ambas podem ter o mesmo tipo de carga ou ambas podem ter cargas opostas.

Fig. 912

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A fim de ver como a capacitância afeta a tensão em um circuito, imagine um circuito contendo um capacitor de duas placas, uma chave de faca e uma pilha, como está mostrando abaixo (Fig. 10). Considerando que as placas estão descarregadas e a chave aberta, não haverá corrente e a tensão entre a duas placas será zero.

Fig. 10

Quando a chave é fechada, a pilha fornece elétrons para a placa ligada ao seu terminal negativo e retira elétrons da placa ligada ao seu terminal positivo. A tensão entre as duas placas deveria ser igual a tensão entre os terminais da pilha, ou 1,5 v. No entanto , isto não ocorre instantaneamente porque, para que exista uma tensão de 1,5 v entre as placas, uma delas deve receber elétrons em excesso para se carregar negativamente, enquanto que a outra deve se desfazer de elétrons para se carregar positivamente. Conforme os elétrons se acumulam na placa ligada ao terminal negativo da pilha, cria-se uma carga negativa que se opõe a vinda de mais elétrons para a placa. A medida que os elétrons são retirados da placa ligada ao terminal positivo, cria-se uma carga positiva que se opõe a saída de outros elétrons daquela placa. Esta ação das duas placas é chamada de “capacitância” e se opõe às variações de tensão (de zero a 1,5 v). Ela retarda a variação da tensão por um tempo limitado mas não impede esta variação.

Quando a chave é aberta, as placas permanecem carregadas, porque não há uma ligação entre as duas placas que permita a descarga. Enquanto não houver uma ligação entre as placas, a tensão será mantida constante em 1,5 v. Se a chave é novamente fechada, não há qualquer efeito no circuito, porquanto o capacitor já está carregado.

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Portanto, quando é usada uma fonte de CC, a corrente atravessa o circuito somente durante o tempo necessário para carregar o capacitor.

Embora um capacitor bloqueie completamente a passagem de corrente CC, ele afeta o circuito CA de maneira diferente, permitindo a passagem de corrente CA através do circuito. Para ver como isto se dá, imagine o que acontece no circuito de CC quando se usa uma chave de duas posições ligada à pilha de tal maneira que a carga de cada uma das placas é invertida, quando a chave é ligada (primeiro em uma posição e depois em outra).

Quando a chave é ligada pela primeira vez o capacitor se carrega. A carga de cada placa tem a mesma polaridade do terminal da pilha ao qual está ligada (Fig. 11).

Fig.11

Quando a chave é desligada, o capacitor conserva a carga de suas placas igual à tensão da pilha (Fig.12).

Fig. 12

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Se a chave for novamente ligada para sua posição inicial, não há mais passagem de corrente, porque o capacitor já está carregado com aquela polaridade. No entanto, se a chave é ligada na direção oposta, as placas do capacitor serão ligadas aos terminais da pilha de polaridades opostas às de suas cargas. A placa carregada positivamente é ligada ao terminal negativo da pilha e receberá elétrons da mesma – a princípio para neutralizar a sua carga original positiva e depois para se carregar negativamente até que a carga do capacitor seja de mesma polaridade e de tensão igual à da pilha. A placa carregada negativamente fornece elétrons à pilha, porque ela deve receber uma carga positiva igual àquela do terminal da pilha que está ligada (Fig. 13).

Fig. 13

6. REATÂNCIA CAPACITIVA

A reatância capacitiva é a oposição oferecida pela capacitância de um circuito à passagem de corrente. Quando se usa uma fonte de CC, a corrente só passa na carga e descarga de um capacitor. Como não há um fluxo contínuo de corrente CC em um circuito capacitivo, a reatância capacitiva à CC é considerada infinita. A CA varia continuamente em valor e polaridade, resultando em um fluxo permanente de corrente no circuito e, portanto, em um valor finito da reatância capacitiva.

A relação de fase entre as ondas de corrente e de tensão em um circuito capacitivo é exatamente oposta à de um circuito indutivo. Em um circuito puramente indutivo, a onda de corrente atrasa-se 90º em relação à onda de tensão, enquanto que, em um circuito puramente capacitivo, a onda de corrente adianta-se 90º em relação à onda de tensão.

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Em um circuito teórico com capacitância pura e nenhuma resistência, a tensão entre os terminais do capacitor só existe depois da passagem da corrente para carregar as placas. No momento em que o capacitor começa a carregar, a intensidade da corrente é máxima, enquanto que a tensão entre as suas placas é zero. À medida que o capacitor se carrega, a corrente cai a zero e a tensão cresce para seu valor máximo. Quando o capacitor adquire a carga máxima, a corrente é zero e a tensão é máxima. Na descarga, a corrente parte de zero e cresce até um máximo no sentido oposto, enquanto que a tensão cai do máximo a zero. Comparando as ondas de tensão e de corrente, percebemos que a onda de corrente está 90º adiantada em relação à tensão, ou, em outras palavras, a tensão está atrasada 90º em relação à corrente.

A resistência afeta os circuitos capacitivos de maneira semelhante à que foi efetuada para os circuitos indutivos. Lembre-se de que, em um circuito indutivo com indutância e resistência, a onda de corrente se atrasa em relação à tensão por um ângulo entre zero e 90º, dependendo da razão entre a reatância indutiva e a resistência. Em um circuito puramente capacitivo, a corrente se adianta de 90º com referência à tensão; no entanto, quando o circuito contém capacitância e resistência, este adiantamento - o ângulo de defasagem - depende da razão entre a reatância capacitiva e a resistência.

Quando a reatância capacitiva e a resistência são iguais, tem efeitos iguais sobre o ângulo em questão, do que resultam um ângulo de defasagem de 45º, com a corrente adiantada, como se vê abaixo.

7. TIPOS DE CORRENTE ALTERNADA

7.1. CORRENTE MONOFÁSICA

Chama-se corrente monofásica, ao tipo de corrente fornecida por um alternador, que possui apenas um enrolamento em sua armadura. A corrente monofásica é distribuída por dois condutores, um para conduzir a corrente e outro para o retorno. O primeiro destes condutores é comumente chamado "fio vivo” ou, simplesmente, "fase" e o outro, "massa" ou "terra". Na Fig. 1 podemos observar um alternador elementar para corrente monofásica.

7.2. CORRENTE BIFÁSICASe adicionarmos, ao nosso alternador simples da Fig. 1, outra espira, em

ângulo reto com a primeira, teremos, realmente, dois elementos alternadores. Quando a f.e.m. do primeiro for de valor máximo, a do segundo será mínimo e, 90º após, esta situação será invertida. A corrente produzida por geradores deste tipo chama-se bifásica (Fig. 14).

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Fig. 14

As correntes bifásicas são fornecidas por alternadores com 2 enrolamentos, defasados de 90º ou em quarto de período. As correntes são de freqüência e amplitude iguais.

7.3. CORRENTE TRIFÁSICA

No alternador, o enrolamento do estator se compõe de três bobinas. Em cada uma delas forma-se uma tensão alternada, que recebe o nome de “fase” (fases U, V, W). As bobinas acham-se dispostas de uma maneira tal, que cada fase se acha a 120º da outra (Fig. 15). Essa corrente alternada de três fases chama-se “corrente trifásica”. A corrente trifásica resulta em um aproveitamento melhor do gerador do que a corrente alternada de única fase.

As três fases acham-se encadeadas entre si por meio de conexão estrela ou triângulo. As figuras 16 e 17 mostram o símbolo da ligação dos dois tipos de conexão e esquematicamente a disposição no estator.

As duas conexões distinguem-se em corrente de máquina e tensão de máquina. Se “E” for a tensão da máquina, “I” a corrente de máquina, “Ep” a tensão de fase e “Ip” a corrente de fase, então vale, no caso da conexão estrela:

I = Ip E = Ep x

E no caso de conexão em triângulo:

E = Ep E = Ep x

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Fig. 15 – corrente alternada de três fases – corrente trifásica

As viaturas mais modernas possuem alternador trifásico em seu circuito de carga.

CAPÍTULO 2 - A L T E R N A D O R E S

1. GENERALIDADES

O princípio eletrodinâmico baseia-se no seguinte: em um condutor elétrico que “corta” as linhas de força de um campo magnético, é induzida uma tensão elétrica (força eletromotriz – FEM), sendo indiferente que o campo magnético fique estacionário e o condutor elétrico em movimento ou, vice-versa, o condutor estacionário e o campo magnético móvel (Fig. 16).

Fig. 16

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2. CONSTITUIÇAO

2.1. ESTATOR - Consiste de uma carcaça de ferro laminado, em cujas canaletas (lado interno) estão montadas as bobinas que formam os três enrolamentos (Fig. 17). De um dos extremos dos enrolamentos saem cabos, ligando-os aos retificadores positivos e negativos (Fig. 18).

Fig. 17

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Fig. 18

2.2. ROTOR - Consiste de uma bobina de campo encaixada entre duas estrelas de ferro, com as pontas dobradas e intercaladas entre si, formando um eletroimã de diversos pólos magnéticos (Fig. 19). Os extremos da bobina são ligados a um par de anéis de cobre, isolados entre si e do eixo.

Fig. 19

2.3. TAMPA COM PORTA ESCOVAS - Suporta a base de montagem dos retificadores positivos (chapa dissipadora de calor), mancal de rolamento, escovas, porta escovas, a retificadores negativos e os terminais de ligação.

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2.4. TAMPA DO LADO DA POLIA - Suporta um rolamento, no qual gira o eixo do motor.

2.5. RETIFICADORES - Pequenas pastilhas de silício especialmente tratado que, em conjunto no circuito de retificação do alternador, transformam a corrente alternada trifásica induzida nas bobinas do estator em corrente continua pulsante. Os diodos possuem apenas uma conexão e a sua carcaça se acha fixada em uma chapa de base conectada ao pólo positivo ou ao pólo negativo da bateria.

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Fig. 20 – Alternador em corte

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Fig. 21

01 – Carcaça02 – Diodos negativos03 – Diodos positivos04 – Escova

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05 – Polia06 – Porca de fixação da polia07 – Rotor08 – Estator09 – Tampa traseira10 – Tampa dianteira11 – Parafuso de fixação das tampas12 – Conjunto do ventilador13 – Anel de encosto14 – Placa dissipadora (suporte dos diodos positivos)15 – Rolamento do lado da polia16 – Rolamento traseiro17 – Arruela lisa18 – Arruela lisa19 – Arruela lisa20 – Porca do parafuso de fixação da placa dissipadora21 – Porca do parafuso de fixação da placa dissipadora22 – Arruela de pressão23 – Parafuso massa24 – Parafuso massa25 – Conector de diodo26 – Parafuso de fixação da placa dissipadora27 – Parafuso de fixação da trava do rolamento28 – Trava do rolamento traseiro29 – Chaveta30 – Retentor do rolamento 31 – Placa isolante32 – Porta escova33 – Parafuso de fixação da placa dissipadora34 – Parafuso de fixação do porta escovas35 – Arruela isolante36 – Arruela isolante37 – Arruela isolante38 – Espaçador39 – Bucha40 - Parafuso

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3. FUNCIONAMENTO

O funcionamento dos alternadores baseia-se na indução eletromagnética: havendo dentro de um campo magnético um condutor, é induzida uma força eletromotriz (FEM) nesse condutor, ao movimentar-se o campo ou o condutor.

No alternador, o campo magnético é formado por um enrolamento central (bobina de campo) no rotor. O condutor é formado por três enrolamentos distintos, com ponto de ligação comum, dispostos internamente no estator (bobina trifásica). Nesses enrolamentos é induzida uma FEM provocada pelo magnetismo que emana dos pólos do rotor em movimento (Fig. 22).

Fig. 22

OBTENÇAO DE CORRENTE ALTERNADA MEDIANTE CONDUTOR FIXO E CAMPO MAGNETICO EM ROTAÇÃO.

Essa FEM, todavia, não pode ser aproveitada de imediato, ela deve ser retificada já que a bateria necessita de corrente contínua para sua carga. A retificação será estudada em detalhe mais adiante.

Nos alternadores, o condutor elétrico (representado pelo enrolamento do estator) é estacionário e o campo magnético efetua um movimento de rotação. Daí o nome “rotor”. Como os pólos do campo magnético modificam constantemente a sua posição em virtude da rotação, forma-se no condutor uma tensão com valores e direção que se alternam ou seja uma tensão alternada.

Os deslocamentos do ponteiro do voltímetro acusam os respectivos valores máximos após cada meia rotação (Fig. 16).

A tensão entre os valores máximos, em caso de rotação uniforme do rotor, desenvolve-se segundo uma curva senoidal (Fig. 23).

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Fig. 23

A força eletromotriz induzida é tanto maior, quanto mais forte for o campo magnético ( quanto mais concentradas forem as linhas de força) e quanto mais alta for a velocidade, com a qual as linhas de força forem “cortadas”. Os alternadores possuem eletroímãs para a produção do campo magnético. O campo eletromagnético atua somente enquanto houver passagem de corrente através da bobina de campo (enrolamento de excitação).

A fim de multiplicar o efeito de indução, não se expõe ao campo magnético apenas um condutor, mas um grande número deles, os quais constituem o enrolamento do estator.

O princípio de funcionamento dos alternadores e o mesmo que o dos dínamos, então qual a razão de sua aplicação tão tardia na indústria automobilística? Deveu-se a ausência de um dispositivo prático para transformar a corrente alternada produzida, em corrente contínua, utilizável pela bateria. Os diodos de selênio e silício, vieram sanar esta dificuldade.

Os alternadores diferem, mecanicamente, dos dínamos, por terem o induzido estacionário, sob a forma de carcaça, enquanto o campo a parte rotativa. Esta construção , permite levar ao circuito externo altos valores de corrente por meio de ligações fixas, ao contrário dos dínamos, onde isto é feito através de contatos deslizantes - coletor e escovas (Fig. 20).

4. QUANTO AO TIPO DE CORRENTE PRODUZIDA

4.1. ALTERNADORES TRIFÁSICOS

O alternador trifásico, como seu nome sugere, possui três enrolamentos monofásicos dispostos de forma que as tensões induzidas fiquem defasadas de 120º. Um diagrama esquemático de um estator trifásico, mostrando todas as

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bobinas fica muito complicado, tornando-se difícil ver o que realmente acontece. O diagrama esquemático simplificado mostra todas as bobinas de uma fase concentradas numa só. As formas de ondas das tensões geradas em cada fase são trancadas num gráfico defasadas de 120º. O alternador trifásico mostrado neste esquema corresponde essencialmente a três geradores monofásicos cujas tensões estão defasadas de 120º. As três fases são independentes entre si.

Para evitar seis ligações externas, unimos os extremos das fases, formando uma ligação Y ou estrela (Fig. 24). O ponto comum as três fases é chamado neutro, e a tensão entre este ponto e qualquer dos outros condutores é igual a tensão na fase. A tensão total, ou tensão de linha, entre dois condutores (fios fase) quaisquer, é a soma vetorial das tensões de fase individuais. A tensão de linha é igual ao produto da tensão de fase por 1, 73. Os enrolamentos formam um caminho único para a corrente entre fases, portanto, as correntes na linha são iguais as correntes nas fases. A tensão desenvolvida no ponto central é a metade desenvolvida pela bobina de maior potencial (positiva).

Fig. 24

Podemos também ligar as fases de outro modo, unindo os extremos 2 a 2; esta é a ligação em triângulo ou delta (Fig. 25). Nesta ligação, as tensões de linha são iguais às tensões das fases; porém, as correntes nas linhas são a soma vetorial das correntes nas fases. A corrente na linha e igual ao produto da corrente na fase multiplicado por 1,73, pois a defasagem é de 120º. Ambas as ligações, estrela e triângulo, são usadas nos alternadores.

Fig. 25

5. RELAÇÃO DE FREQÜÊNCIA E DE TENSÃO

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A freqüência da CA gerada por um alternador depende do número de pólos e da velocidade do rotor. Quando um rotor descreve um ângulo de modo que dois pólos adjacentes do rotor (um norte e um sul) passam diante de um enrolamento, a tensão induzida no enrolamento em apreço varia e completa um ciclo de 360 graus elétricos. A freqüência (f) pode ser determinada com a seguinte equação:

n = numero de rotações por minutos(rpm)

p = numero de pares de pólos -½

Quanto maior o numero de pólos, menor a velocidade de rotação necessária para uma certa freqüência. Para gerar a mesma freqüência, uma máquina de dois pólos deve girar com uma velocidade quatro vezes maior do que a de uma máquina de oito pólos. Em outras palavras, se um alternador de dois pólos e um de oito pólos tiverem a mesma velocidade de rotação, a freqüência da CA gerada pelo alternador de oito pólos será quatro vezes maior do que a do alternador de dois pólos.

Em um alternador, do mesmo modo que em um gerador de CC a tensão de saída varia com a carga. Alem da queda IR, há outra queda de tensão no enrolamento chamada queda IXL. A queda IXL é conseqüência da reatância indutiva do enrolamento. As quedas reduzem a tensão de saída à medida em que a carga aumenta. A variação de entre a ausência de carga e a carga total é conhecida como a regulação de tensão alternador. Pode-se manter constante a tensão de saída em um alternador, variando a intensidade do campo de acordo com as variações de carga.

Varia-se o valor da tensão gerada por um alternador variando-se a intensidade do campo.

6. RETIFICAÇÃO DA CORRENTE MEDIANTE DIODOS SEMICONDUTORES

A corrente alternada de três fases, produzida no enrolamento do estator, tem que ser retificada, para que a bateria possa ser carregada. Isso tem lugar com o auxílio de diodos semicondutores (no presente caso, diodos de silício). As figuras 26 e 27 ilustram um diodo de silício, o qual só permite a passagem de corrente em um único sentido (a corrente passa na direção da flecha) bloqueando a passagem de corrente no sentido oposto. Atua, pois, como retificador de corrente. Nos bornes de saída do alternador pode-se, pois, obter corrente contínua.

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Fig. 26

Fig. 27

A junção de silício tem a propriedade de apresentar uma pequena resistência a corrente que a percorre num sentido (comporta-se como um condutor) e uma grande resistência a corrente que a percorre em sentido inverso (comporta-se como um isolante). O âmbito de atuação dos diodos semicondutores permanece, no entanto dentro de certos limites (Fig. 28). Para que o diodo se torne condutor, nele deve-se aplicar uma tensão de aproximadamente 0,6 volts, no sentido da passagem. A tensão de bloqueio importa, nos diodos empregados, em cerca de 100 volts. O âmbito de tensão é, pois, perfeitamente apropriado para os equipamentos elétricos de baixa voltagem, usados nos veículos.

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Fig. 28

No sistema elétrico do veículo empregam-se diodos positivos e negativos, que se diferenciam pelo fato de o material do diodo estar instalado em sentidos opostos. Isso é necessário, pois os diodos possuem apenas uma conexão e a sua carcaça se acha fixada em uma chapa de base, conectada ao pólo positivo ou ao pólo negativo da bateria.

O modo de atuar de um diodo na retificação de um período de corrente alternada acha-se apresentado na Fig.29. Os semiciclos negativos são eliminados (sob a forma de calor), de modo que resulta uma corrente contínua pulsante.

Fig. 29

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Existem 06 (seis) diodos de potência (três positivos e três negativos) que conduzem a corrente fornecida pelo alternador (Fig.30). Dá-se a isso o nome de conexão em ponte para a retificação da corrente trifásica.

Fig. 30

Na Fig. 31 acha-se representado o resultado da retificação de um período completo:

A corrente trifásica é transformada em uma corrente contínua levemente ondulada.

O grau de ondulação depende da quantidade de semiciclos retificados por unidade de tempo. O número de semiciclos, por sua vez depende da freqüência de troca de polaridade do campo magnético. A Fig. 31 foi baseada em uma troca de

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polaridade por rotação e por fase. Normalmente as inversões de polaridade ocorrem com freqüência bem maior. Com isso, consegue-se uma retificação mais perfeita da corrente contínua resultante.

Fig. 31

Para aumentar a quantidade de trocas de polaridade por rotação, empregam-se diversos tipos de rotores, que serão devidamente descritos adiante.

Para tornarmos a retificação mais didática, passemos a considerar a retificação da seguinte maneira: teremos sempre uma bobina com potencial positivo, uma com potencial negativo e a terceira com potencial nulo. A corrente que flui de um dos extremos (bobina com potencial positivo) tem seu percurso determinado pelo sentido dos retificadores que encontra sucessivamente um diodo positivo, o terminal positivo da bateria, o terminal negativo da bateria, a massa do veículo, a tampa com porta escovas, um diodo negativo (da bobina com potencial negativo) e fecha o circuito no outro extremo do enrolamento com potencial negativo (Fig. 32).

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Fig. 32

7. ARREFECIMENTO

O calor desenvolvido no alternador, assim como a irradiação térmica proveniente do motor e do escape, podem eventualmente danificar os semicondutores, além dos isolamentos e dos pontos de solda. Por isso o alternador deve ser arrefecido, isto é, o calor produzido no alternador deve ser desviado. Portanto o alternador deve funcionar somente com a correspondente polia-

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ventilador.

O arrefecimento se realiza de diversas maneiras, segundo o tipo de alternador.

Alternadores com arrefecimento internoAlternadores que não necessitam ser estanques ao pó ou à água tem

arrefecimento interno (tipo normal de alternadores de veículos). São utilizados ventiladores conforme a Fig. 33.

Fig. 33

Há três modelos de alternadores de ventilação interna, sendo que o principal é o descrito a seguir:

Há uma polia-ventilador com um aro de pás de ventilação, sobre o eixo do alternador, por fora no lado de acionamento. O ar de arrefecimento é aspirado através do alternador, entra no lado dos anéis coletores e dos diodos, atravessa o alternador e sai pelas aberturas existentes no mancal de acionamento.

Os diodos semicondutores não devem se aquecer além de uma determinada temperatura. O calor tem que ser desviado com toda a certeza. Eis porque os diodos se acham instalados nos chamados “corpos de arrefecimento” (Fig. 34).

Fig. 348. LIGAÇÕES E REGULAGEM

Ao gerador são feitas demandas elevadas, pois a tensão tem que ser mantida no valor exigido pelos diversos consumidores elétricos e a bateria receber sempre carga suficiente (e não em demasia), não obstante as alterações de rotação do

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motor do veículo e as enormes variações de carga nos diversos âmbitos entre o regime de marcha lenta e o de plena carga. Por isso são necessárias medidas especiais para a regulagem automática da tensão, o que se obtém com reguladores de tensão, de comprovada eficiência, que acompanham cada gerador de energia elétrica.

A tensão produzida no alternador é relativamente igual ao produto da rotação e da corrente de excitação. O princípio de regulagem da tensão, consiste em comandar a corrente de excitação (e consequentemente o campo de excitação no rotor do alternador) de tal maneira em função da tensão produzida no alternador, que a tensão nos bornes do alternador seja mantida constante até a corrente máxima, com rotação e carga variáveis. Enquanto a tensão produzida pelo alternador permanecer abaixo da tensão de regulagem (de por exemplo, 7, 14, ou 28 volts), o respectivo regulador não atuará.

Quando a tensão ultrapassar o valor máximo indicado, o regulador de tensão causará – segundo o regime de funcionamento – uma redução ou interrupção total da corrente de excitação. A excitação do alternador diminuirá e, com isso, também a tensão produzida no alternador. Se, em seguida, a tensão produzida ficar abaixo do valor prescrito, a excitação do alternador começará novamente a subir, e assim também a sua tensão, até que o valor prescrito seja novamente ultrapassado. E aí “começa tudo de novo”.

Isso se passa com tanta rapidez, que a tensão do alternador fica praticamente ajustada no valor constante desejado, não havendo nenhum tremular perceptível da luz.

A adaptação às diversas rotações realiza-se automaticamente da seguinte maneira: com rotação baixa, a corrente de excitação pode fluir durante um tempo relativamente longo, sendo reduzida apenas durante um curto período; o seu valor médio se torna bastante elevado. Com rotação alta a corrente de excitação só se torna demasiadamente elevada durante um curto período, sendo reduzida durante um tempo relativamente longo. O seu valor médio resulta, neste caso, bastante baixo. O alternador é pois, regulado pelo enfraquecimento e fortalecimento periódico da corrente de excitação. Realiza-se a referida regulagem mediante um regulador de contato (eletromagnético) ou um regulador eletrônico (transistorizado).

8.1 Reguladores Eletromagnéticos

PARA ALTERNADORES COM TERMINAL “NEUTRO” E LÂMPADA PILOTO NO PAINEL (4 TERMINAIS).

Esta ligação emprega uma caixa com regulador de tensão e um relé com os platinados abertos na posição de repouso. Utiliza-se a tensão do terminal “neutro”, que cresce à medida que o alternador aumenta de rotação (Fig. 35).

Caixa 4 terminais e 2 elementos

a) Excitação inicial 1ª etapa (relé da lâmpada aberto)

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Ao ser ligada a chave de ignição, a corrente de excitação flui por dois caminhos:

1º) Borne positivo da bateria, chave de ignição, lâmpada (acende), terminal “lâmpada”, nó A, nó B, contato superior do regulador, contato central do regulador, terminal “campo” da caixa, terminal “campo” do alternador, bobina de campo, carcaça do alternador, massa do veículo, borne negativo da bateria.

2º) Borne positivo da bateria, chave de ignição, terminal “ignição”, resistência R3, nó A, nó B, contato superior do regulador e segue pelo mesmo caminho.

A excitação inicial 1ª etapa é feita através de duas resistências em paralelo (a lâmpada e R3), resultando numa tensão um pouco inferior à nominal da bateria.

Fig. 35

b) Excitação inicial 2a Etapa (Relé da lâmpada fechado) - Ao iniciar-se funcionamento do alternador, seu terminal neutro alcança valores crescentes de tensão aplicados ao terminal neutro da caixa. Quando esta tensão atinge em torno de 2,5 V, o relé da lâmpada se fecha. A esta altura a tensão do alternador que é o dobro do terminal neutro estará em 5 V. A bateria continuará mandando no circuito (12 V), levará seu potencial a ambos os terminais da lâmpada apagando-a e aparecendo um novo caminho para a corrente de excitação.

c) Excitação Normal - Tão logo o alternador ultrapasse os 12V e sua tensão precise ser ainda regulada ele passa a mandar nos circuitos. Teremos então, quase o mesmo circuito anterior, mudando somente o gerador que passará a ser o alternador.

d) Regulação - 1ª etapa - Com o aumento de produção do gerador, a corrente no desvio em B, passa pelo nó C e passa pela bobina, tornando-se suficiente para levar o contato central do platinado posição intermediária, interrompendo o circuito

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de excitação normal. A excitação passa a ser feita através de um novo circuito: a partir do nó B, nó C, resistência R1, terminal "campo", etc.

e) Regulação – 2ª etapa - Nas altas rotações, a excitação pode alcançar valores excessivos, apesar da regulação anterior. Nesse caso a corrente no desvio torna-se suficiente para levar o contato central do platinado para a posição inferior, colocando ambos os terminais da bobina de campo ao potencial da massa. A produção do gerador entra em colapso. A ausência de corrente no solenóide liberta o contato central, que voltará a posição de repouso. A repetição continuada do processo, permitirá que a produção do alternador se mantenha em níveis de segurança, mesmo nas altas rotações.

Caixa 5 Terminais 2 Elementos

Apresenta o seu funcionamento idêntico ao da caixa de 4 terminais. A resistência R3 trabalha também em paralelo com a lâmpada, quando o relé da lâmpada ainda não foi acionado (Fig. 36). A colocação desta resistência fora da cai-xa, é que a diferencia da de 4 terminais.

Fig. 36

PARA ALTERNADORES COM DIODOS DE EXCITAÇÃO E LÂMPADA PILOTO NO PAINEL.

Nesta ligação, o alternador não possui terminal “neutro”, tendo em seu lugar um terminal D+, onde também se obtém tensões positivas crescentes, retiradas das bobinas do estator e retificadas pelos diodos de excitação e uma caixa com regulador de tensão. O platinado possui três posições, sendo a de repouso a posição superior (Fig. 37).

a) Excitação inicial - Ao ser ligada a chave de ignição, flui uma corrente da

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bateria, que percorre o seguinte circuito: terminal positivo da bateria, chave de ignição, lâmpada piloto (acende), terminal D + da caixa, nó A, contato superior, contato central, indutor, terminal DF da caixa, terminal DF do alternador, bobina de campo, terminal D- do alternador, terminal D- da caixa, nó C e massa, retornando a bateria.

Fig. 37

b) Excitação normal - Quando o alternador alcança a rotação mínima de produção, o terminal D + atinge uma tensão suficiente para excitar a bobina de campo. Esta tensão, num dos extremos da bobina de campo (w, x ou Y), dá origem a corrente de excitação normal - bobina do estator, diodo de excitação, terminal D+ do alternador, terminal D+ da caixa, nó A, contato superior, contato central, terminal DF da caixa, terminal DF do alternador, bobina de campo, terminal D- do alternador, terminal D- da caixa, nó C, massa, retificadores negativos e retorno à bobina do estator. Quando a tensão em D+ se iguala a tensão nominal da bateria, apaga-se a lâmpada, por ficarem ambos os terminais ao mesmo potencial em relação a massa.

c) Regulação de 1ª. etapa - do nó A da caixa, desvia-se parte da corrente de excitação para o solenóide do regulador, passando a massa através da resistência de compensação e nó C. Quando a produção do gerador se torna excessiva, esta corrente desviada, atua sobre o platinado, levando-o a posição intermediária. A corrente de excitação passa a fluir do nó A para o nó B, através de uma resistência que baixa a tensão aplicada à bobina de campo, reduzindo a produção do alternador e a corrente desviada em B. O platinado volta a posição de repouso e o ciclo se repete, limitando produção do alternador nas rotações normais.

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d) Regulação de 2a. etapa - Nas altas rotações, a produção do gerador cresce o bastante para que a corrente no solenóide se torne suficiente para levar o platinado a posição inferior, colocando ambos os terminais da bobina de campo ao potencial da massa. Ocorre o colapso de produção, a corrente no solenóide se anula e o platinado volta a posição de repouso. A repetição do processo limita a produção do gerador nas altas rotações.

8.2 Regulador transistorizado

4) Caixa Reguladora Transistorizada

Regulagem da tensão

O regulador transistorizado, representado de maneira simplificada na figura 38 funciona da seguinte maneira:

Fig. 38

Partindo do borne D+ passa uma corrente elétrica proveniente da bateria

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(excitação inicial) através do emissor-coletor de T1, que estará ligado (T2 ainda não estará ligado), pois a base de T1 estará com um potencial negativo (estará aterrada) e, sendo assim, conduzirá. A corrente então passará pelo terminal DF da caixa e excitará o campo do rotor. O alternador então produzirá tensão. A partir do momento que a tensão do alternador alcançar a tensão nominal da bateria, a lâmpada indicadora de carga se apagará e o alternador é que passará a alimentar o circuito. Conforme a tensão do alternador for aumentando, aumentará também a tensão no borne D+ da caixa. Sendo assim, a tensão do alternador vai chegar ao divisor de tensão R1-R2, o qual, por sua vez, fornecerá a tensão de Zener. Quando for atingida a tensão de aproximadamente 14,9 volts, a tensão no resistor R2 será igual a tensão de Zener e o diodo Z se tornará condutor. O diodo Z liga, então, o transistor de comando T2. A base do transistor principal ficará ligada ao borne D+ através de T2. A base de T1 estará polarizada inversamente e não haverá, assim, passagem de corrente de base. Com isso T1 abrirá o circuito da corrente de excitação. A tensão baixará para menos do valor teórico, e o diodo Z interromperá a corrente de base de T2. Com isso a base de T1, será ligada através do resistor R3 ao borne D-. O transistor principal T1 tornará a ligar a corrente de excitação. Esse jogo se repete numa seqüência rápida, resultando em uma tensão regulada com muita exatidão.

9. CIRCUITOS

9.1 EXCITAÇÃO INICIAL

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Fig. 39

9.2 CIRCUITO DE PRODUÇÃO (AUTO-EXCITAÇÃO, CONSUMIDORES E CARGA DA BATERIA).

Fig. 40

10. INSTRUÇÕES RELATIVAS AO FUNCIONAMENTO

O alternador só pode funcionar se estiver conectado ao regulador de tensão e à bateria, a fim de evitar danos aos retificadores de corrente e ao regulador de tensão.

Se houver necessidade de fazer funcionar o veículo sem bateria, é preciso interromper as ligações entre o alternador e o regulador.

Baterias conectadas com inversão dos pólos provocam imediata destruição dos diodos. Em equipamentos com alternador, não se pode testar a existência de tensão mediante ligeiro contato com a massa, conforme é de praxe para equipamentos com dínamo.

Para uma revisão do equipamento elétrico terão que ser interrompidas as ligações com o retificador ( se estiver instalado em separado), e com o regulador transistorizado. Para o teste de isolamento dos diodos retificadores e do regulador

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transistorizado, somente podem ser utilizadas tensões de corrente continua inferiores a 40 volts (não são admissíveis indutores de corrente alternada).

Para serviços de montagem e solda no veículo, devem ser desconectados da bateria, tanto o condutor positivo como o negativo. A mesma providência é necessária também para carga rápida da bateria.

Em vista do perigo de destruição para os diodos, tensão de funcionamento do alternador jamais deve ultrapassar 100 volts. Há perigo se, com o motor em funcionamento, for desconectada a bateria (mesmo se apenas por um breve instante). Tensões superiores a 100 volts se originam. Por exemplo, com a auto-indução do campo de excitação, mas também em conseqüência de bobinas com excesso de energia, no equipamento elétrico do veículo (eletroímãs, ...).

11.MANUTENÇÃO

ESCOVAS

Em virtude da baixa corrente de excitação e de uma esmerada blindagem dos anéis coletores (proteção contra impurezas e água) o desgaste das escovas, no alternador, é extraordinariamente baixo. O limite da durabilidade das escovas em alternadores “G” e “K” alcança a revisão geral do motor, aos 100.000 km. O desgaste total das escovas é indicado pela lâmpada de carga.

LUBRIFICAÇÃO DOS MANCAIS

Em alternadores sem possibilidade de lubrificação, a graxa existente nos mancais é suficiente até a revisão geral do motor, aos 100.000km.

REGULADOR DE TENSÃO

O regulador não exige manutenção. Em caso de danificação, será substituído.

11. TESTES DO CIRCUITO DE CARGA

Durante os testes, convém prestar muita atenção as ligações, pois nesse circuito de carga, varias são as possibilidades de acidentes ou danos aos componentes como conseqüência de enganos de ligações. Outras precauções também devem ser tomadas durante os testes.

O circuito de campo nunca devera ser ligado à massa. Ligações a massa, tanto no terminal "C" do regulador, como no alternador, trarão danos irremediáveis ao regulador, se a chave de ignição estiver ligada.

Os terminais “A” (alternador) do regulador ou do alternador nunca deverão ser ligados à massa, o que poderá trazer vários danos a fiação e aos componentes desse circuito.

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O alternador não deve ser posto em funcionamento com o circuito desligado do terminal "A" ou “B+”, e com o campo alimentado direta ou indiretamente. Isto poderá trazer danos ao alternador.

O alternador não deve ser polarizado (magnetizado). Isto não é necessário, e qualquer tentativa neste sentido poderá trazer danos ao alternador, regulador ou fiação.

PREPARAÇÃO DO CIRCUITO DE CARGA

Seqüência de operações para a reparação do circuito de carga com alternadorAusência de carga

1º) Verificar o estado de carga da bateria, utilizando um densímetro e realizar uma inspeção visual nas suas ligações.

2º) Verificar o chicote, suas ligações, massa e contatos estão perfeitos.

3º) Verificar a tensão da correia.

4º) Verificar a tensão nos terminais C e A do alternador WAPSA ou DF e B+ (BOSCH), da seguinte maneira:

- Instale um voltímetro entre o terminal C ( ou DF) e a massa, em seguida ligue a chave de ignição. O voltímetro deverá marcar de 2,5 a 3 volts.

- Instale um voltímetro entre o terminal A 9ou B+) e a massa. A tensão obtida deverá ser a da bateria.

- Caso a tensão seja nula, verificar condutores.

5º) Após realizada a verificação do item anterior e a tensão obtida for aquela especificada pelo fabricante (tensão normal), verificar as CONDIÇÕES DE FUNCIONAMENTO, da seguinte maneira:

- Instale um voltímetro entre o terminal A (ou B+) e massa;- Instale um amperímetro em série com o terminal A (ou B+) do alternador;- Funcione a viatura a 2500 rpm, com os faróis ligados.

Se a tensão for correta e houver problema com a bateria, constantemente descarregada, esta deficiência pode ser localizada:

1) No Alternador - Retificadores abertos ou em curto - neste último caso, é comum o aparecimento de ronco ou zumbido, principalmente com a elevação do consumo. Enrolamentos defeituosos, em curto a massa ou entre espiras.

2) No circuito - Maus contatos, ou fios em mau estado, entre o alternador e a bateria.

Se a tensão for mais alta, e houver problema com a bateria consumindo muita água, a deficiência pode estar localizada:

1) No alternador - Curto circuito com isolação defeituosa entre a escova 43

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isolada e a base de montagem dos retificadores positivos (chapa dissipadora).

2) No Regulador - Limite alto de tensão. Bobina do regulador de tensão interrompida.

3) No Circuito - Mau contato entre a base do regulador e a carcaça do alternador. Mau contato entre a bateria e o terminal "ignição" do regulador. (No regulador de uma unidade). Mau contato entre o terminal de saída do alternador (A) e a chave de ignição.

Se a tensão é nula ou insignificante, a deficiência pode estar localizada:

1) No alternador - Enrolamentos em curto no estator ou no rotor. Mau contato entre escovas e anéis.

2) No regulador - Contatos oxidados, ou lâminas empenadas. Resistência interrompida.

3) No circuito - Falta de massa no regulador. Mau contato ou interrupção entre os terminais C, do regulador e do alternador. Mau contato na chave de ignição ou lâmpada.

Se os valores encontrados forem inferiores aos especificados pelo fabricante, fazer o teste de produção máxima.

TESTE DE PRODUÇÃO MÁXIMA

- Desligar terminal campo do alternador;- Instalar um voltímetro entre o terminal A e a massa (ou em paralelo com a

bateria);- Instalar um amperímetro em série com o terminal A do alternador;- Instalar um analisador de rpm;- Funcionar a viatura a 2000 rpm;- Fazer uma ponte do terminal A para o C (Fig. 41).

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Fig. 41

Se os valores obtidos forem inferiores aos especificados pelo fabricante, o ALTERNADOR estará com defeito , deverá ser removido do veículo para reparos.

Se os valores obtidos forem aqueles especificados pelo fabricante, estará com defeito a CAIXA REGULADORA.

12. DESMONTAGEM DO ALTERNADOR E TESTE DOS COMPONENTES

A necessidade de desmontagem do alternador pode ser total ou parcial.

1) Tampa dianteira e rotorApós a retirada dos parafusos que unem o conjunto, bater levemente na

tampa a fim de separá-los do estator, antes afastando as escovas, quando necessário.

2) Remoção do rotor

Para separar a tampa traseira do estator torna-se necessário dessoldar os fios do estator das luvas de ligação dos retificadores. Isto deve ser feito rapidamente para evitar danos aos retificadores (utilizar somente um ferro elétrico de 100 watts). Conservar o ferro fazendo contato com os terminais dos diodos somente o tempo necessário para soltar os condutores.

Utilizar dois alicates com dissipadores de calor com o objetivo de proteger os diodos. O calor excessivo pode danificar um diodo em boas condições. O terminal “N” deve ser separado da tampa depois de remover as porcas, arruelas e isolantes.

Tanto o porta escovas como a base de montagem dos retificadores positivos, podem ser separados da tampa, com a remoção dos parafusos terminais e de fixação. A posição do porta escovas é indiferente em relação aos anéis, podendo ser invertida sem prejuízo.

3) Substituição dos retificadores

Os retificadores são geralmente identificados por marcas ou isolações, vermelhas nos positivos e pretas ou azuis nos negativos.

Para substituição dos retificadores, prenda a base de montagem ou a própria tampa, quando os retificadores são montados diretamente e prense-os para fora.

Não use martelo ou alicate para isso, tanto os retificadores positivos como negativos são montados e desmontados da mesma forma. 4) Remoção da polia e tampa

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Nos alternadores, bem como na maioria dos dínamos, a compensação da variação de todas as medidas de comprimento do rotor, carcaça, tampa e estator é dada na posição do rolamento do “lado dos anéis”, que é travado no eixo e deslizante na sede da tampa, enquanto que o rolamento “lado polia” é fixado tanto no eixo como na tampa, através do retentor e montagem da polia.

Caso tenha havido engrinpamento do rolamento do ”lado dos anéis” em sua sede na tampa, o que se evidencia quando o rotor não sai facilmente do conjunto “estator e tampa traseira”, deve-se extrair a tampa lado polia, como um conjunto e remover o rotor do conjunto, com saca-polias, havendo, assim mesmo, risco de deformação da tampa traseira.

5) Retirada da tampa dianteira do eixo do rotor

Prenda a polia ou rotor à morsa utilizando ”mordentes” de metal macio (cobre, latão, alumínio, etc.).

Retire a porca e em seguida a polia; use ferramenta própria caso não desencaixe do eixo ao puxá-lo com a mão, ou batendo levemente. Retire o ventilador chaveta e espaçador.

Para a retirada da tampa dianteira utilizar um “saca-polias”, prendendo as garras deste à placa retentora do rolamento por dentro da tampa. Não prender o saca-polias de outra forma, nem prender a tampa ou bater no eixo do rotor para forçar sua saída, pois isso poderia deformar a tampa, ou a sede do rolamento. Também haveria perigo de arrancar os parafusos do retentor do rolamento.

Os retificadores positivos e negativos podem ser desencaixados.

Escovas e molas perfazem dois conjuntos, sendo simplesmente encaixado no porta escovas.

13. VERIFICAÇÃO E TESTE DOS COMPONENTES

Terminada a desmontagem, cada componente deve ser limpo com um pano seco e inspecionado quanto ao desgaste, deformações, sinais de superaquecimento ou sinais de respingo de solda.

13.1 Estator

Teste do estator curto entre espiras

Os fios e enrolamentos do estator devem ser examinados quanto a falhas ou defeitos de isolação. Um enrolamento ou retificador em curto, geralmente apresenta mudança de cor. Entretanto, bobinas do estator em “curto” entre fases, ou seja, entre grupos, às vezes não são identificáveis facilmente.

Um “ohmímetro” com precisão de 0,1 ohm, poderá ser útil (fig. 42). Leituras das tensões de cada grupo de bobinas também indicarão defeito se não

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forem iguais quando à corrente de campo e a rotação do rotor são mantidas uniformemente.

Fig. 42

Se for evidenciado defeito no estator e os testes acima não puderem ser efetuados satisfatoriamente, fazer os testes de consumo das bobinas na bancada, conforme especificação. Um indutor especial para motores de indução do tipo “interno-externo”, em alguns casos, pode indicar bobinas em curto. Entretanto, quando o curto está localizado entre grupos (ou fases), o teste com esse indutor não é satisfatório.

Teste do estator curto a massa

Curto à massa, pode ser verificado com o auxílio de uma lâmpada de 110 volts, entre as pontas das bobinas e a carcaça de ferro (fig. 43). Como medida de segurança, convém fazer este teste com os retificadores desligados do estator ou desencaixados da base de montagem da tampa.

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Fig. 43

13.2 Diodos Inicialmente testar os conjuntos, ainda não desligados do estator, com

o auxílio de uma “lâmpada-série” de 12 volts de baixo consumo e bateria.

Tocar, com um dos terminais do teste, na base de montagem dos retificadores ou tampa, e com o outro terminal no pólo isolado de qualquer retificador dessa mesma base.

Inverter, então, os terminais do teste: a lâmpada deve acender em um dos casos e apagar na inversão. Se a lâmpada se acender em qualquer dos casos, será a indicação de que um ou mais retificadores dessa base estão em curto. Para determinar qual deles, é necessário desligá-los do estator ou desencaixá-los da base de montagem ou tampa e repetir o teste para cada, separadamente (Fig. 44).

Retificadores abertos, ou seja, com circuito interno interrompido, são difíceis de serem descobertos, quando ligados em conjunto com outros retificadores do estator; entretanto, desligados do estator ou desencaixados da base, permitem fazer os testes através de uma lâmpada em série.

Se a lâmpada permanecer apagada ou acesa, mesmo invertendo as ligações indica que o diodo está interrompido (aberto) e/ou em curto circuito.

Dispondo-se de aparelho especial para o teste de diodos (retificadores), pode-se localizar tanto diodos em curto como “abertos”, mesmo ligados ao estator.

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Fig. 44

Os retificadores geralmente são identificados por marcas ou numerações, vermelhas no positivo e pretas ou azuis no negativo. Para a substituição dos retificadores, prender a base de montagem ou a própria tampa, enquanto os retificadores são prensados para fora. Para colocar novos retificadores, colocá-los na base de montagem e prensá-los, usando ferramenta especial. Não utilizar martelo ou alicate para isso. Tanto os retificadores positivos como os negativos são montados e desmontados da mesma forma.

Descascar a isolação dos cabos do estator, aproximadamente 5 mm e ligá-los com conectores de pressão aos terminais dos retificadores. Caso seja necessário soldar essas ligações, utilizar alicates com dissipadores de calor nos pólos dos retificadores, pois o calor excessivo danificará irremediavelmente os retificadores.

13.3 Rotor

O rotor deve ser testado quanto à “curto entre espiras” da bobina de campo e curto entre essa bobina e massa.

Teste de curto a massa e continuidade

Pode ser verificado com uma lâmpada de 110 ou 220 volts, entre o eixo e qualquer dos anéis de contato (Fig. 45, letra A). Se a lâmpada acender, substituir o rotor, pois o mesmo estará curto à massa. Para verificar a continuidade da espira do rotor, proceder como na Fig. 45, letra B. A lâmpada deverá acender, indicando que a espira não está interrompida.

Fig. 45

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Teste de curto entre espiras

Ligar amperímetro, reostato de carvão e bateria entre anéis de contato e entre esses, um voltímetro (Fig. 46).

Fig. 46

Ajustar a tensão, por meio de reostato, para o valor indicado na folha de especificações para esse teste, e verificar se a corrente indicada no amperímetro corresponde à especificada. Corrente obtida com valor acima da especificada, indica curto entre espira; corrente abaixo da especificada ou ausência de corrente, indica interrupção ou mau estado da bobina. Substituir o rotor.

13.4 Substituição do rolamento da tampa dianteira

Tampa lado polia – examinar o rolamento quanto às asperezas ou folgas excessivas, a fim de determinar se deve ser substituído. Os rolamentos são pré-lubrificados, não devendo ser atingidos por solventes ou óleos.

As tampas podem ser limpas com pano umidecido em solvente, mas não devem ser escovadas para evitar a remoção do revestimento especial contra corrosão.

Para remover o rolamento, retirar os parafusos do retentor e removê-lo com extrator especial (Fig. 47).

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Fig. 47

Na montagem, prensar o rolamento, usando um bloco de aço plano, de forma que a pressão seja exercida sobre a pista externa do rolamento.

Os parafusos do retentor do rolamento devem ser bem apertados, tomando-se o cuidado de não exagerar o aperto, para não danificar as roscas da tampa.

13.5 Substituição do rolamento traseiro

O rolamento prensado ao eixo deve ser removido usando-se um extrator especial para esse fim. A colocação do novo rolamento, também deve ser feita em prensa, com dispositivo especial de assentamento, observando-se que a blindada deve ficar voltada para o rotor.

Alguns rotores tem o rolamento simplesmente encaixado no eixo, e depois travado por anel de segurança, que deve ser tirado e recolocado com ferramenta especial. Nesses rotores, o eixo possui uma canaleta própria para encaixe do anel retentor.

13.6 Montagem da tampa - rotor

Caso o eixo não passe livremente pelo orifício do rolamento, prensá-lo usando um tubo que passe livre pelo eixo e que apoie na pista interna do rolamento (Fig. 48). Prensar até que o rolamento encoste no ressalto do eixo.

Fig. 48

Montar o espaçador, chaveta, ventilador, polia, arruela de pressão e porca, no eixo. Prender o rotor numa morsa usando mordentes no ressalto do eixo.

13.7 Tampa e estator

Instalar os parafusos da base de montagem dos retificadores nos orifícios da tampa lado anéis, colocando buchas isolantes, arruelas lisas e de

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pressão e porcas.

Colocar à mão a tampa lado anéis sobre o estator, soldar os fios aos pares de retificadores e montar o terminal N da tampa.

Montar o porta-escovas na tampa e encaixar as escovas, travando-as em posição com um pedaço de arame, colocando no orifício da tampa.

Montar o conjunto rotor e tampa lado polia no conjunto estator com tampa e porta-escovas, colocando os tirantes e apertando-os firmemente, mas sem exagero, para não parti-los. Retirar então o arame da trava das escovas. Certificar-se de que os rabichos não tocam no rotor e que este gira livremente à mão. Antes de instalar o alternador no veículo, convém testá-lo novamente, para determinar ou não se está em condições de produzir a potência especificada. As ligações são as mesmas que à dos testes para determinação de produção máxima (Fig. 49).

13.8 Teste do alternador - rendimento

Fig. 49

14. LOCALIZAÇÃO DE FALHAS

14.1 Diagnóstico no circuito de carga sem utilização de aparelhos de teste

Em caso de defeito, deve-se levar em consideração que o defeito nem sempre se encontra no alternador ou regulador de tensão; pode encontrar-se também nos condutores, caixa de fusíveis, baterias, etc. Damos a seguir alguns defeitos, suas possíveis causas e meios de corrigi-los:

Alternador WAPSA – caixa de dois elementos

FALHA CAUSA PROVÁVELLÂMPADA INDICADORA DE CARGA - apagada sempre e em todas as posições da chave de ignição.

1. O fio ao terminal de acessórios da chave de ignição está solto ou quebrado.

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2. Defeito na lâmpada ou encaixe.3. Chicote de fios do regulador ou

conexão defeituosa no terminal.LÂMPADA INDICADORA DE CARGA - acesa juntamente com a lâmpada de óleo, estando a chave de ignição desligada.

1. Há um diodo positivo em curto.2. Os platinados do relé da lâmpada

estão presos na posição fechada.

LÂMPADA INDICADOR DE CARGA permanece acesa (com o motor funcionando em marcha lenta).

1. A bobina do relé da lâmpada está interrompida, o fio do terminal da escova está quebrado ou o rebite no regulador está solto.

2. 2. Há um fio partido no chicote ou as conexões dos fios no regulador e alternador estão mal apertados.

3. O retificador está em curto ou aberto.4. O fio neutro do estator está solto ou

quebrado no terminal ou na ligação no alternador.

5. Ajuste incorreto do entre-ferro do núcleo do relé da lâmpada ou da tensão de sua mola.

6. Os platinados do relé da lâmpada estão sujos ou oxidados.

7. Correia arrebentada.8. O circuito do relé da lâmpada

interrompido.9. Estator em curto.

BATERIA DESCARREGADA (a lâmpada indicadora de carga não funciona).

1. A correia está frouxa.2. Resistência no circuito de carga.3. O regulador de voltagem funciona mal

ou a regulagem está baixa.4. A descarga dos receptores está muito

alta em relação à capacidade do alternador.

5. Os terminais da bateria estão oxidados ou corroídos.

BATERIA SOBRECARREGADA. 1. A regulagem da caixa reguladora está muito alta em relação às condições de funcionamento do veículo.

2. A bobina do regulador de voltagem ou a resistência de 20 ohms estão interrompidas, o fio condutor da bobina está partido ou a conexão soldada do regulador está quebrada.

3. Lâmina intermediária presa no contato superior.

4. O fio à massa, entre o regulador e o alternador, está solto.

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5. Um elemento da bateria em curto é causa de consumo excessivo de água nos outros elementos.

RUÍDO NO ALTERNADOR. 1. O rolamento está defeituoso.2. O retificador está em curto ( ruído

magnético).3. Correias frouxas, gastas ou

desfiadas.4. O ventilador do alternador está

empenado.5. Tampa traseira solta ou estator

instalado incorretamente.6. Polia solta ou mal assentada contra o

rolamento.7. Parafusos de montagem soltos.

PLATINADOS DO REGULADOR DE VOLTAGEM QUEIMADOS

1. Curto na circulação de excitação.

A LÂMPADA OSCILA 1. Platinados do regulador de tensão sujos ou oxidados.

2. Conexões do sistema de carga frouxas ou chicote de fios danificados.

3. Escovas gastas.

Localização de falhas – alternador Bosch

DEFEITOS CAUSASBATERIA CONSTANTEMENTE DESCARREGADA

1. Retificadores interrompidos ou em curto. Nesse caso, o alternador emite um zumbido ao se solicitar mais carga.

2. Bobinas do estator em curto entre espiras ou com a massa.

3. Mau contato ou condutores danificados. Nesses casos a lâmpada piloto fica parcialmente acesa.

4. Escovas gastas ou anéis coletores defeituosos.

5. Escovas emperradas.ALTERNADOR NÃO CARREGA. 1. Regulador danificado.

2. Circuito da lâmpada piloto ou da chave de ignição ao borne D+ interrompido, com mau contato ou lâmpada queimada.

3. Circuito do terminal B+ à bateria e consumidores com mau contato ou interrompido.

4. Retificadores interrompidos.5. Bobinas do estator em curto ou

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interrompidas.LÂMPADA PILOTO COMEÇA A ACENDER EM ALTA ROTAÇÃO.

1. Provável curto à massa no circuito de excitação (DF).

2. Diodos interrompidos.Reguladores de tensão danificados.

LÂMPADA PILOTO NÃO APAGA. 1. Circuito do terminal B+ à bateria e consumidores ou circuito D+ com mau contato ou interrompido.

2. Alternador não carrega.Obs.: A tensão da correia do alternador deve ser verificada constantemente. Recomenda-se uma flexão da correia de aproximadamente 1 cm.BIBLIOGRAFIA:

- ELETRICIDADE BÁSICA. Rio de Janeiro. Volumes 3. 119 p.- ELETRICIDADE BÁSICA. Rio de Janeiro. Volumes 4. 101 p.- ELETRICIDADE BÁSICA. Rio de Janeiro: Mercedez-Bens. 48 p.- GERADORES PARA VEÍCULOS AUTOMOTIVOS. Campinas: Bosch. 53 p.

Apostila Técnica.- ALTERNADOR. Campinas: Bosch. 13 p.- ALTERNADORES E REGULADORES DE TENSÃO PARA VEÍCULOS.

Campinas: Bosch. 19 p.- MANUTENÇÃO DOS ALTERNADORES WAPSA. São Paulo: Wapsa. 20 p.

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