Sistema de Carga Slides

SISTEMA DE CARGA

1. OBJETIVO2. INTRODUÇÃO3. DESENVOLVIMENTO

- Finalidade- Componentes- Princípios teóricos- Gerador (dínamo e alternador)- Atualizações- Prática (alternador)

4. CONCLUSÃO

ALTERNADOR

a. Conhecer o componentes do alternador

b. Compreender o princípio de funcionamento

c. Desmontar e montar o um alternador

d. Identificar os componentes do sistema no veículo

ALTERNADOR

� OBJETIVOS DO SISTEMA DE CARGA

• ENERGIA MECÂNICA ENERGIA ELÉTRICA

DÍNAMO

BATERIA

ALTERNADOR

ALTERNADOR

� INTRODUÇÃO

� Fornecer energia elétrica a todos os consumidores do veículo durante o funcionamento do motor.

� Recarregar a bateria.

ALTERNADOR

� FINALIDADE – SISTEMA DE CARGA

ALTERNADOR

� LOCALIZAÇÃO

ALTERNADOR

� LOCALIZAÇÃO

• Bateria• Gerador (alternador ou dínamo)• Regulador de tensão

ALTERNADOR

� PARTES PRINCIPAIS - SISTEMA DE CARGA

• Bateria• Gerador (alternador ou dínamo)• Regulador de tensão

ALTERNADOR

� PARTES PRINCIPAIS – SISTEMA DE CARGA

Para se obter corrente elétrica através de efeitos magnéticos devemos relacionar três

grandezas

campo condutor

movimento relativo

ALTERNADOR

� PROCESSO DE GERAÇÃO DE ELETRICIDADE

• Funcionamento

• Partes principais

• Regulagens

• Limitações

ALTERNADOR

� DÍNAMO

ALTERNADOR - DÍNAMO

� FUNCIONAMENTO


� FUNCIONAMENTO


� FUNCIONAMENTO


� PARTES PRINCIPAIS


� REGULAGENS

� DISJUNTOR

� REGULADOR DE TENSÃO

� REGULADOR DE CORRENTE


� LIMITAÇÕES DO DÍNAMO

� CARREGAMENTO DA BATERIA DEFICIENTE EM MARCHA LENTA

� CORRENTE MÁXIMA LIMITADA EM 30A

� DIFICULDADE EM ARREFECÊ-LO

� VELOCIDADE MÁXIMA 9.000 RPM.

Por quê a gradual aplicação de alternadores em substituição aos dínamos?

• Aumento do nº de veículos

• Aumento do nº de acessórios

ALTERNADOR

� ALTERNADORES

• Fornecimento de potência já no regime de marcha lenta do motor, tornando possível a antecipação do início da carga da bateria;

• Elevada rotação máxima;• Produz carga máxima com menor rotação;• Ocupa menor espaço;• 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;

ALTERNADOR

� VANTAGENS DO ALTERNADOR

• Funcionamento

• Partes principais

• Elementos reguladores

• Prática

ALTERNADOR

� ETAPAS

ALTERNADOR

� FUNCIONAMENTO

METADE BRANCA DA BOBINA

A – Fluxo máximo, fem igual a zero; (0º)

B – Fluxo = 0, máxima fem; (90º)

C – Fluxo máximo, fem igual a zero; (180º)

INVERSÃO DE POLARIDADE (-)

B – Fluxo = 0, máxima fem; (270º)

A – Fluxo máximo, fem igual zero; (0º)

INVERSÃO DE POLARIDADE (+)

ALTERNADOR

� FUNCIONAMENTO

ALTERNADOR


campo condutor

movimento relativo

ALTERNADOR


ALTERNADOR

� INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA , PRODUZIDA PELO ALTERNADOR DEPENDE:

• Número de espiras do estator

• Velocidade do rotor

• Intensidade do campo eletromagnético

ALTERNADOR

� PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO ALTERNADOR

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

• A velocidade de corte ou número de linhas de força cortadas, por segundo.

• Número de condutores ou de espiras que contém o enrolamento

ALTERNADOR

� O VALOR DA F.E.M INDUZIDA NOS ALTERNADORES DEPENDE:

ALTERNADOR

� PARTES PRINCIPAISConsiste de uma carcaça de ferro laminado, em cujas canaletas (lado interno) estão montadas as bobinas que formam os três enrolamentos

ALTERNADOR

� ESTATOR

Corrente alternada de três fases – Corrente trifásica

ALTERNADOR

� ESTATOR


ALTERNADOR

� ESTATOR


ALTERNADOR

� ESTATOR

CAPACITOR DIMINUI AS ONDULAÇÕES DA TENSÃO (FATOR RIPPLE)

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. Os extremos da bobina são ligados a um par de anéis de cobre, isolados entre si e do eixo.

ALTERNADOR

� ROTOR

ALTERNADOR

� ROTOR

• 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.

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

• 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.

ALTERNADOR

� DEMAIS PARTE DO ALTERNADOR

ALTERNADOR

� VISTA INTERNA DO ALTERNADOR

ALTERNADOR

� VISTA EXPLODIDA DO ALTERNADOR

ALTERNADOR

� ELEMENTOS REGULADORES

� REGULADOR ELETROMECÂNICO

� REGULADOR ELETRÔNICO

ALTERNADOR

� REGULADOR ELETROMECÂNICO

ALTERNADOR

� REGULADOR ELETRÔNICO

ALTERNADOR

� SISTEMA ELETRÔNICO

ALTERNADOR

� RETIFICAÇÃO TRIFÁSICA

ALTERNADOR

� REGULADOR ELETRÔNICOProcesso de pré-excitação

1- Com o comutador de ignição na posição “MAR”, a corrente sai do pólo positivo da bateria (sentido convencional), passa pela lâmpada indicadora de carga e pelo resistor, que estão em paralelo, entrando no terminal D+ do regulador de tensão. Daí, passa pelo resistor R1, díodo D1, junção base-emissor do transistor TR1 retornando ao pólo negativo da bateria (massa).

ALTERNADOR

� FUNCIONAMENTO - REGULADOR ELETRÔNICO

Processo de pré-excitação

2- Quando a corrente flui através da junção base-emissor do transistor TR1, este entra em condução, liberando a passagem da corrente no sentido coletor-emissor. Desta forma a corrente irá percorrer a bobina de campo do rotor, fazendo a pré-excitação do alternador.

A lâmpada indicadora de carga, que deve ter no mínimo 3W de potência fica acessa, com a chave de ignição na posição “MAR”, antes da partida do veículo.

O resistor ligado em paralelo com a lâmpada funciona como “by pass”, oferecendo um caminho alternativo para a corrente de pré-excitação caso a lâmpada se queime.

Além disso a ligação em paralelo entre a lâmpada indicadora e o resistor diminui a resistência total do circuito, aumentado a corrente de pré-excitação e a tensão inicial na partida do motor.

ALTERNADOR


Processo de Carga

3- A tensão alternada trifásica produzida no enrolamento do estator é transformada em contínua pulsativa por meio da ponte retificadora trifásica, composta dos 3 díodos retificadores positivos e dos 3 negativos.

Esta tensão retificada faz surgir a corrente que é levada através da linha B+ para ser utilizada na recarga da bateria e no funcionamento dos componentes eletroeletrônicos do veículo.

Se a tensão do alternador estiver menor que a tensão da bateria, os díodos positivos bloqueiam a passagem de corrente no sentido da bateria para o alternador;

As três bobinas se alteram no fornecimento da tensão para o circuito, ou seja, em um determinado momento temos geração entre as fases UW, depois VW, VU, WU e UV.

ALTERNADOR


Processo excitação

4- Quando o alternador está em movimento, a própria tensão gerada no estator é utilizada para excitar o campo do rotor.

A tenção alternada trifásica é retificada pelos díodos de excitação, e a corrente que surge passa pela bobina de campo do rotor, terminal DF do regulador, transistor TR1 e daí até a massa. Para fechar o circuito, essa corrente de excitação retorna ao estator passando pelos díodos retificadores negativos (D4, D5 e D6),

A tensão retificada também alimenta o regulador de tensão, através do terminal D+, e servirá de referência para a sua atuação.

Logo que o gerador começa a gerar, a lâmpada indicadora de carga se apaga, pois fica submetida à mesma tensão em ambos os terminais, não havendo diferença de potencial entre eles.

ALTERNADOR


Processo de regulagem

5- A tensão na linha D+ aumenta quando o rotor do alternador gira mais rápido, elevando as tensões nos resistores R2 em paralelo com R5 e R3.

Quando a tensão em R3 atingir o valor de tensão zener (Vz) mais a queda de tensão na junção base-emissor (VBE) do transistor TR2, do díodo zener Z2 passa a condizir simultaneamente ao transistor TR2, causando o corte de TR1.

A passagem da corrente na bobina de campo do rotor cessa com o corte de TR1, fazendo diminuir a tensão gerada no alternador e, conseqüentemente, a tensão D+.

Assim a tensão R3 diminui, levando ao corte o díodo zener Z2 , que corta TR2.Neste momento, TR1 volta a conduzir levando novamente alimentação à bobina do rotor.

ALTERNADOR

� FUNCIONAMENTO - REGULADOR ELETRÔNICOAlguns componentes completam o circuito:

Resistor R4 - Evita o excesso de corrente em TR1 quando em altas temperaturas;

Díodo D3 - Elimina efeitos da força contra-eletromotriz gerada na bobina de campo quando ocorre o corte de corrente de excitação;

Resistor R2 – É um resistor térmico, ou termistor, e varia a tensão regulada em função da temperatura. Permite obter a tensão ideal para a recarga da bateria,

Capacitor C1 – Retarda variações bruscas de tensão em R3.

ALTERNADOR

� REGULADOR SEPARADO DO ALTERNADOR

• Baterias conectadas com inversão dos pólos provocam imediata destruição dos diodos.

• Para o teste de isolamento dos diodos retificadores e do regulador transistorizado, somente podem ser utilizadas tensões de corrente continua inferiores a 40 volts.

ALTERNADOR

� INSTRUÇÕES RELATIVAS AO FUNCIONAMENTO

• 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.

ALTERNADOR


• 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, éextraordinariamente baixo. O limite da durabilidade das escovas em alternadores alcança a revisão geral do motor, aos 100.000 km.

ALTERNADOR


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

• Durante a revisão dos 100.000 km deverão ser substituídos os rolamentos.

ALTERNADOR


• Você é gerente de manutenção numa empresa e recebe a seguinte reclamação do condutor:

“A bateria ‘vive’ descarregada. Já troquei a bateria duas vezes e o problema persiste”.

ALTERNADOR


• Verificar o estado de carga da bateria.

• Verificar se o chicote, suas ligações, massa e contatos estão perfeitos.

• Verificar a tensão da correia.

• 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.

ALTERNADOR

� INSTRUÇÕES DEPANAGEM DO SISTEMA(ESTÁTICO)

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

• Caso a tensão seja nula, verificar condutores

� INSTRUÇÕES DEPANAGEM DO SISTEMA(ESTÁTICO)

ALTERNADOR

• Instale um voltímetro entre o terminal A (ou B+) e massa.

• Instale um amperímetro em série com o terminal A (ou B+) do alternador Caso a tensão seja nula, verificar condutores .

• Funcione o veículo a 2500 rpm, com os faróis ligados

ALTERNADOR

� INSTRUÇÕES DEPANAGEM DO SISTEMA(DINÂMICO)

Se a tensão for correta (13,4V e 14,6V) e houver problema com a bateria, constantemente descarregada, esta deficiência pode ser localizada:

• No Alternador - Retificadores abertos ou em curto -circuito neste último caso, é comum o aparecimento de ronco ou zumbido, principalmente com a elevação do consumo.

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

ALTERNADOR


Se a tensão for mais alta , e houver problema com a bateria consumindo muita água (cheiro forte de ácido), a deficiência pode estar localizada:

• No Regulador – Circuito interrompido ou em curto. .

ALTERNADOR


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

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

• No regulador - Contatos oxidados ou resistência interrompida.

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

ALTERNADOR


TESTE DE PRODUÇÃO MÁXIMA

ALTERNADOR


ESTATOR

ALTERNADOR

� VERIFICAÇÃO E TESTES DOS COMPONENTES

DIODOS

ALTERNADOR


ROTOR

ALTERNADOR


ALTERNADOR

� SUBSTITUIÇÃO DOS ROLAMENTOS

ALTERNADOR

� NOVIDADES

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