ALTERNATORUL

Sînt un individ practic. Nu am creierul destul de mare ca să urmăresc un fenomen pînă la a cinşpea zecimală, şi atunci prefer să simplific şi să extrag doar ce îmi foloseşte. În plus nu încerc să reinventez roata, ci caut să asamblez componente deja existente. Chestii cît mai accesibile, care funcţionează deja, încerc să le combin astfel încît să îmi ating scopurile.

Descrierile mele sînt primitive intenţionat. Gîndirea îmi e bijectivă, fiecărui termen din mintea mea încerc să îi asociez o imagine. Încerc să ţin lucrurile cît mai directe. Simplitatea mă ajută să nu deviez de la scopul propus. Nu voi face diferenţieri curent-tensiune, sînt irelevante pentru ce am nevoie.

În situaţia de faţă vreau să montez un alternator pe o sursă de rotaţie, să fac un dispozitiv mecanic pentru pornit motocicleta cînd e bateria descărcată.

Toate informaţiile le-am luat de aici: http://web.media.mit.edu/~nathan/nepal/ghatta/alternator.html

Alternatorul e un obiect care încarcă bateria de la maşină. Altfel spus, transformă energia mecanică în energie electrică. Intră o rotaţie, iese un curent.

Dacă rotim un magnet în preajma unui conductor apare un curent electric. Alternatorul asta şi face, are un magnet care se roteşte (rotorul) în interiorul unei carcase fixe (statorul).

Magnetul din rotor e de fapt un electromagnet, nu un magnet permanent. Pentru simplificare, o să-l denumesc în continuare tot magnet.

Chestia e că dacă iau un alternator în mînă şi îi rotesc axul nu se întîmplă nimic. Pentru că deocamdată rotorul nu e electromagnet, e o bobină chioară. Ca să devină electromagnet, trebuie să introduc un curent în rotor dintr-o sursă exterioară de curent. Rotorul devine magnet, rotesc axul şi produc curent. Pot decupla acum sursa exterioară de curent, alternatorul îşi poate furniza singur curentul necesar menţinerii magnetului.

Curentul produs e alternativ şi e transformat în curent continuu de diverse componente electronice din alternator.

Voltajul de ieşire depinde de puterea magnetului (deci depinde de curentul trimis la rotor) şi de viteza de rotaţie a axului.

Reglarea voltajului e făcută de o componentă numită regulator de tensiune. Ăsta modifică în permanenţă curentul trimis rotorului astfel încît bateria să primească în mod constant 14.4 volţi.

Regulatorul nu citeşte curentul scos de alternator, pentru că mai sînt diverşi consumatori între alternator şi baterie. El citeşte direct curentul primit de baterie printr-un fir legat la borna (+) a bateriei, şi ordonă modificarea curentului trimis spre rotor astfel încît la baterie să ajungă 14.4 V constant. Are un voltmetru încorporat care face măsurătoarea.

Rotorul primeşte în mod normal curentul necesar magnetului tot de la bateria care urmează să fie încărcată. Se presupune că mai e ceva curent în baterie, care va fi trimis în rotor pînă se amorsează procesul şi alternatorul devine capabil să se autoîntreţină.

Bateria va trimite curent rotorului printr-un fir legat tot la borna (+) a bateriei, însă firul va avea pe traseu un întrerupător şi o rezistenţă. Întrerupătorul trebuie să oprească curentul odată ce e amorsat procesul, altfel bateria se va descărca continuu în rotor, iar cînd e motorul oprit se va goli complet. Pentru întrerupător e suficient un model foarte simplu, ăla cu arc care face contact doar cît e ţinut apăsat cu degetul.

Rezistenţa poate fi formată dintr-un bec + o rezistenţă adiţională. Becul ne ţine la curent dacă s-a amorsat procesul. Rezistenţa adiţională are scopul să protejeze bobinajul rotorului. Bateria poate vărsa prea mult curent în rotor şi se arde bobina, defectînd alternatorul.

Cu cît e magnetul mai puternic, cu atît se va roti mai greu (după ce capătă ceva viteză inconvenientul dispare). Dar la început e mai comod să avem un magnet mai slab, deci reducem curentul printr-o rezistenţă.


Alternatorul are 4 legături cu exteriorul.

- Firul de împămîntare (carcasa metalică) se leagă la (-)
- Firul prin care iese curent din alternator şi încarcă bateria se leagă la (+)
- Firul prin care primeşte curent de la baterie pentru încărcarea rotorului se leagă la (+)
- Firul prin care regulatorul citeşte cît curent primeşte bateria se leagă la (+)

-----------------


Probabil o să iau un alternator de Dacie şi o să fac nişte probe practice pînă găsesc cea mai simplă variantă care să servească scopului propus. Nu e exclus să meargă şi la mînă, cu un raport baban de multiplicare, cu toate că e problematică soluţia de multiplicare, dar ca idee. Probabil ar trebui mai mult de 10 ori turaţia.

Capacity
TDM and TRX models 12V, 10Ah

Voltage - TDM and TRX models
Fully charged 12.8V

Charging time - TDM and TRX models until fully charged (12.8V) (max 6.5 hrs for a flat battery)

Charging system
Current leakage limit 1 mA (max)
Regulated voltage output (no load) 14.3 to 15.3V @ 5000 rpm Alternator nominal output
TDM and XTZ models 14V, 25A @ 5000 rpm

Alternator statorcoil resistance
1996-on TDM models 0.23 to 0.35 ohms @ 20°C


Starter motor
Brush length
Standard 12.5 mm Service limit (min) 5 mm Commutator diameter
Standard 28 mm Service limit (min) 27 mm Mica depth 0.7 mm
Armature coil resistance 0.01 ohms @ 20°C


FUSES
1996 to 1998 TDM models
Main 30A Headlight 15A Signals 15A Ignition 7.5A Fan 7.5A

Bulbs
Headlight

1996-on TDM models 55W halogen H3 x 2

Auxiliary light
TDM models 5.0W x 1
SRCH TDM

Brake/tail light 21/5W Turn signal lights 21W Instrument and warning lights-TRX, XTZ and 1991 to 1998TDM models
Instrument lights 3.4W, 1.7W Turn signal indicator light 3.4W Neutral indicator light 3.4W
High beam indicator light 3.4W

Torque settings
Transmission output shaft retainer plate bolts 1 0 N m
Starter motor mounting bolts 10 Nm
Alternator rotor screws 7 Nm
Pick-up coil screws 4 Nm
Alternator rotor bolt 130 Nm

SRCH TDM

Am reusit să scot doar 5.7 volţi din alternator, antrenat de o bormaşină cu acumulator. Turaţii destul de puţine. Releul începe să miroasă a ars, nu ştiu dacă din cauză că nu am legat output-ul alternatorului la baterie, cum stă în maşină. Mă gîndesc că energia aia mecanică pe care o bag în alternator trebuie să se transforme în ceva, şi dacă nu o las să se descarce în baterie tre să se transforme în căldură altundeva, posibil în releu.

(?) De fapt problema rămîne şi la maşină atunci cînd alternatorul primeşte un surplus de energie, pe unde o pierde ? Ar trebui să existe o piesă care se încălzeşte pe undeva. Stai, de fapt îi taie releul curentul de tot şi nu mai produce energie, deci nu se mai încălzeşte nimeni. Ok.

Cu toate astea, îmi aduc aminte că ăla mirosea a ars şi la proba precedentă, cînd n-am învîrtit decît la mînă alternatorul, deci n-am produs cine ştie ce curent.

Deocamdată e clar că trebuie un multiplicator, rămîne să văd dacă o scot la capăt cu bormaşina cu un 2-3X, sau caut ceva >10X şi încerc manual.

O să încerc să leg bormaşina fără acumulatorul ei direct la bateria moto de pe Tenere, scutesc greutate şi capăt mai multă energie pentru bormaşină.

Am făcut rost de un alternator de Dacie de 50A.

Nenea de la care l-am luat n-a ştiut să îmi spună cum se leagă, am aflat de pe net. Are 3 legături cu exteriorul:




- un papuc pe care intră curent în rotor (DF)
- masa (şurub de 5)
- ieşirea pe care încarcă bateria (şurub de 6)

Releul: tot 3 legături:

- legătura cu plusul bateriei, ştanţată cu "+" pe limba papucului
- legătura cu rotorul (DF)
- masa, talpa care se prinde în şuruburi, între cele două contacte.