Cum reparam un electromotor!!

Cum reparam un alternator !

Sediu Constanta

Nu stiu daca ajunge unde trebuie si daca ati auzit de noi !
Romanian Self Service este importator si distribuitor specializat doar pe segmentul electric (electromotoare-alternatoare + piese componente ale acestor produse !
Pentru comenzi si informatii va rugam sa ne contactati pe numarul  0341809284/0726699999/0771164271 . Aici va va raspunde un agent vanzari si va oferi cea mai buna varianta.
Inca un avantaj al romanian self service este livrarea pieselor direct la client fara costuri suplimentare in cel mai scurt timp posibil !
Pentru clienti din tara livrarea pieselor se face prin curier cu preturi minime iar transportul este gratuit daca achizitionati piese de minim 150 lei.
Program de lucru :
Luni - Vineri - 09:00-17:00
Sambata 09:00- 13:00

Va multumesc !
 0341809284/0726699999/0771164271
rss.constanta@gmail.com / rss_constanta@yahoo.com

Ps : daca colaboram Romanian Self Service va ureaza la Multi Bani !

Modul de functionare al unui Electromotor

Alternatorul, puntea redresoare si regulatorul de tensiune

  Datorită dezvoltării fără precedent a sistemelor electronice ale automobilelor moderne, consumul de energie electrică a acestor sisteme este semnificativ și în continuă creștere. Sistemul de încărcare cu energie electrică al automobilului trebuie să suporte acest consum și în același timp să încarce bateria de acumulatori.
    Alternatorul este componenta principală a sistemului de generare și încărcare de curent electric al automobilului.

Foto: Alternator auto – vedere anterioară

    Alternatorul este o mașină electrică de curent alternativ, trifazat. Acesta este antrenat de motorul termic, prin intermediul curelei de accesorii. În funcție de sistemele electronice din dotarea unui automobilul, consumul de energie electrică maxim poate ajunge la valori de 1.7 – 2 kW. Alternatorul trebuie să fie capabil să producă acestă energie și în plus să încarce bateria de acumulatori.

Foto: Alternator auto – vedere anterioară (cu ventilator exterior)

    Cerințele ce se impun alternatorului sunt:

• să producă energia electrică necesară alimentării tuturor consumatorilor electrici de la bordul automobilului
• să producă energia electrică necesară încărcării bateriei de acumulatori, indiferent de consumul de energie al sistemelor electrice a automobilului
• să producă energia electrică necesară indiferent de turația de funcționare a motorului termic
• să genereze o tensiune electrică constantă indiferent de regimul de funcționare al motorului
• să aibă un raport putere/masă cât mai mic
• să fie fiabil, să funcționeze fără zgomot și să reziste la contaminări
• să nu necesite întreținere

Pornire motor termic	Motor termic autonom

Foto: Fluxul de energie electrică la pornirea motorului și în timpul funcționării acestuia

    La pornirea motorului bateria de acumulatori alimentează atât consumatorii electrici ai automobilului cât și electromotorul (demarorul). După ce motorul devine autonom, alternatorul preia funcția de furnizor de energie electrică pentru consumatori, încărcând în același timp și bateria de acumulatori.

    Majoritatea automobilelor moderne sunt echipate cu alternatoare cu rotor cu poli în formă de gheare. Rotorul produce un câmp magnetic alternant care induce în statorul alternatorului un curent electric sinusoidal.

Foto: Alternator auto – secțiune

1. carcasă (masă)
2. stator
3. rotor
4. regulator de tensiune
5. rulment
6. inele colectoare
7. punte redresoare cu diode
8. ventilator posterior
9. ventilator anterior
10. rulment

    Statorul este compus din tole metalice peste care sunt înfășurate conductori din cupru care reprezintă cele 3 faze ale alternatorului (A, B și C). Înfășurările celor trei faze ale statorului sunt conectate în stea, fiecare fază având un fir de legătură cu puntea redresoare

Foto: Alternatorul auto – statorul (3 faze)

    Pentru a produce tensiune electrică în înfășurările statorului este nevoie de un câmp magnetic rotitor. Acest câmp magnetic este produs de rotor. Poziționat pe un arbore, rotorul conține o înfășurate rotorică și o pereche de poli în formă de gheare. Fiecare pereche de gheare succesive formează doi magneți aparenți (N-S) care generează un câmp magnetic. Pentru a avea un randament superior rotorul conține de la 12 până la 16 poli.

Foto: Alternatorul auto – rotorul (poli în formă de gheare)

    Înfășurarea rotorului este alimentată cu energie electrică prin intermediul unor inele colectoare. Acestea sunt din bronz și sunt în contact cu două perii din grafit. În funcție de tensiunea de alimentare a rotorului se variază intensitatea câmpului magnetic și implicit a tensiune electrice produse de alternator.

Foto: Generarea curentului electric trifazat la un alternator auto

    Principiul de funcționare este relativ simplu. Câmpul magnetic generat de rotor va produce pe fiecare fază a statorului un curent electric sinusoidal. În animația de mai sus, pentru a înțelege modul de funcționare, rotorul este reprezentat cu 2 poli (N-S) iar statorul cu doar 3 înfășurări. În realitate, pentru creșterea randamentului alternatorului, rotorul conține minim 12 poli iar statorul are înfășurări multiple ce alternează între cele 3 faze (A, B și C).

Foto: Curentul electric produc de înfășurările statorului alternatorului

    Alternatorul, fiind o mașină electrică de curent alternativ, are randament ridicat. Problema este căbateria are nevoie de curent continuu pentru a putea fi încărcată. De asemenea toți consumatorii electrici ai automobilului sunt de curent continuu. Trecerea de la curent alternativ la curent continuu se face utilizând opunte redresoare cu diode.

Foto: Punte redresoare pentru alternator

    Puntea redresoare conține 6 diode integrate într-un radiator de aluminiu. Pentru fiecare fază a alternatorului sunt utilizate câte 2 diode pentru a transforma curentul alternativ în curent electric. De asemenea puntea redresoare cu diode mai are rolul să blocheze curgerea curentului din baterie spre alternator, în cazul în care tensiunea alternatorului scade sub tensiunea bateriei. Puntea redresoare este integrată în carcasa alternatorului în partea posterioară.

Foto: Circuitul electric simplificat al alternatorului

    Cele 3 faze ale statorului produc curent electric sinusoidal. Fiecare fază a statorului este conectată între două diode din puntea redresoare. Una din cele două diode se numește diodă pozitivă iar cealaltă diodă negativă.

Foto: Generarea curentului electric în statorul alternatorului – exemplu

    În exemplul de mai sus fazele A și B sunt parcurse de curent electric. Terminalul fazei A este negativ iar terminalul B este pozitiv. Cele două faze sunt conectate în serie curentul electric produs fiind utilizat pentru alimentarea bateriei. După redresare curentul electric va avea tot timpul valori pozitive (vezi imaginea de mai jos).

Foto: Curentul electric redresat al alternatorului

    Puntea redresoare va genera doar curent electric pozitiv. Datorită alternanței fazelor statorului curentul electric ce intră în baterie nu va fi pulsator ci va fi format doar din vârfurile de curent ale fiecărei faze.

    Frecvența curentului produs de alternator depinde de turația rotorului și de numărul de poli magnetici.

f = p*n / 60

f – frecvența curentului alternatorului [Hz]
p – numărul de perechi de poli [-]
n – turația rotorului [rot/min]

    Turația rotorului este de două ori mai mare decât turația motorului termic. Astfel la o turație de ralanti a motorului termic de 1000 rot/min, pentru un alternator cu 6 perechi de poli (12 poli), frecvența curentului electric produs va fi:

f = 6*2000 / 60 = 200 Hz

    Pentru a preveni supraîncărcarea bateriei de acumulatori, tensiunea generată de alternator trebuie să se mențină tot timpul constantă, indiferent de regimul de funcționare al motorului și de consumul de energie electrică a automobilului.

Foto: Alternator auto - regulator de tensiune + perii de grafit

    Regulatorul de tensiune are rolul de a controla tensiunea de alimentare a rotorului. Astfel se controlează intensitatea câmpului magnetic al rotorului deci implicit tensiunea electrică indusă în stator. Tensiunea generată de alternator trebuie menținută în jurul valorii de 14.2 V. Regulatorul de tensiune este integrat în carcasa alternatorului și se montează pe suportul periilor de grafit.

    Pentru răcirea alternatorului sunt utilizate ventilatoare care sunt montate în interiorul carcasei sau în exterior în partea frontală. De asemenea puntea diodele punții redresoare sunt imersate în radiatoare metalice pentru a disipa căldura generată în timpul funcționării.

    Alternatoarele moderne conțin atât puntea redresoare cât și regulatorul de tensiune. Conectorii electrici ai alternatorului variază în funcție de tipul și marca alternatorului.

Foto: Conexiunile electrice ale alternatorului

1. conector baterie (BAT)
2. mufă cu 1 sau 2 conexiuni

    Alternatoarele au minim doi conectori electrici:

• BAT – conectorul către borna pozitivă a bateriei de acumulatori
• L (Lamp) – conector masă (-) lampă defect sistem de încărcare

    În plus, în funcție de producător și timpul alternatorului mai pot exista următoarele conexiuni electrice:

• IG (Ignition) – conector pentru contact, alimentează regulatorul de tensiune
• S (Sensing) – conector pentru citirea tensiunii bateriei
• GND (Ground) – conector la masa regulatorului de tensiune (-)

    Automobilele care au sistem inteligent de management al consumului energiei electricecontrolează curentul debitat de alternator în funcție de punctul de funcționare al motorului termic. Mai mult,bateria de acumulatori, specială, alimentează consumatorii electrici și în momentul funcționării motorului. Avantajul constă în faptul că alternatorul este controlat astfel încât să producă curent electric în fazele de frână de motor și în punctele de funcționare cele mai economice ale motorului termic. Rezultatul este un consum de putere mai mic al alternatorului și un randament global mai bun al motorului ce are ca impact scăderea consumului de combustibil.

Electromotorul

Demarorul - electromotorul

    Unui din dezavantajele motorului termic este imposibilitatea pornirii fără un sistem extern auxiliar. Un motor termic, pentru a fi pornit şi a funcţiona în mod autonom, trebuie să îndeplinească anumite condiţii:

• să realizeze amestecul aer-combustibil
• să realizeze o cursă de comprimare
• să realizeze aprinderea (la motoarele pe benzină)
• turaţia minimă a motorului să fie în jur de 100 rot/min

    Pentru a putea obţine turaţia minimă de pornire este necesară utilizarea unui motor electric auxiliar care să antreneze motorul termic. Acest motor se numeşte demaror sau electromotor.

Foto: Demaror (electromotor)
Sursa: Bosch

    Sistemul complet de pornire al unui motor termic este compus din: motor electric de curent continuu alimentat de la bateria de acumulatori, angrenaj cu roţi dinţate, modul electronic de control şi cablaj. Utilizarea termenului de electromotor se datorează faptului că demarorul (en: starter) este de fapt un motor electric de curent continuu.

Foto: Componente demaror
Sursa: Wikimedia Commons

1. carcasă
2. ansamblu pinion de angrenare, cuplaj unisens şi arc de revenire
3. rotor
4. stator (cu înfăşurări)
5. suport perii
6. solenoid (bobină) de cuplare

    Puterea consumată de demaror pentru pornirea motorului termic depinde în primul rând de temperatura exterioară. Cu cât temperatura este mai scăzută cu atât turaţia şi cuplul de pornire trebuie să fie mai mari. Vâscozitatea uleiului de lubrifiere şi temperatura scăzută a aerului admis fac pornirea la rece mai dificilă. Din acest motiv, pe perioadele cu vreme rece, fără o baterie de acumulatori în stare bună, pornirea este anevoioasă sau chiar imposibilă.

Foto: Demaror (electromotor) – vedere din lateral, faţă şi spate

    Un demaror este compus în principal dintr-un motor electric de curent continuu şi un sistem de cuplare. Pentru pornirea motorului, demarorul se cuplează cu roata dinţată poziţionată pe volanta motorului prin intermediul unui pinion. Angrenarea dintre pinionului demarorului şi coroana dinţată a volantei nu este permanentă ci are loc doar în momentul pornirii.

Foto: Componente demaror (electromotor)

1. perii
2. comutator (colector)
3. stator
4. carcasă
5. pinion de angrenare
6. arbore
7. levier de cuplare
8. solenoid (bobină) de cuplare
9. conectori electrici
10. arc de revenire

Foto: Componente demaror (electromotor)

    Modul de funcţionare este relativ simplu. Când se închide circuitul electric pentru pornire solenoidul (8) acţionează levierul de cuplare (7) care împinge pinionul de angrenare (5) în exterior pentru a se cupla cu coroana dinţată a volantei motorului. În acelaşi timp se închide şi circuitul de alimentare al motorului electric care permite pornirea acestuia.

    Motorul electric este de curent continuu şi este compus dintr-un stator (3) şi dintr-un rotor cu colector (2) cu perii (1). Statorul este de două tipuri: cu înfăşurare sau cu magneţi permanenţi. Când solenoidul (8) închide circuitul de alimentare al motorului electric, prin conectorii electrici (9) este alimentată de la bateria de acumulatori atât înfăşurarea statorului cât şi a rotorului deoarece sunt legate în serie.

Foto: Circuitul electric al demarorului

    Demaroarele moderne au statorul format din magneţi permanenţi. Astfel circuitul electric este simplificat iar dimensiunile acestuia reduse. Demaroarele cu magneţi permanenţi, datorită dimensiunilor şi a maselor mai reduse, funcţionează la turaţii mai ridicate şi generează un cuplu motor mai mic.

Foto: Demaror cu magneţi permanenţi
Sursa: Bosch

1. levier de cuplare
2. solenoid de cuplare
3. cuplaj unisens
4. mecanism planetar reductor (5:1)
5. rotor
6. magneţi permanenţi

    Pentru a compensa scăderea cuplului generat, demaroarele cu magneţi permanţi sunt prevăzute cu unmecanism planetar reductor. Acest mecanism reduce turaţia şi apmplifică cuplul disponibil la pinionul de cuplare al demarorului.

    Raportul de transmitere dintre pinionul demarorului şi coroana dinţată a volantei se situează între 1:10 şi1:20. La pornirea motorului termic, pentru a atinge turaţia minimă de pornire a acestuia de 100 rot/min, rotorul demarorului are turaţia de 1500 rot/min, la un raport de transmitere de 1:10.

    În momentul în care motorul termic a pornit acesta are turaţia în jur de 1000 rot/min. Transmiterea mişcării se face invers, de la motorul termic la pinionul demarorului. Fără un mecanism de protecţie, datorită faptului că raportul de transmitere devine 10:1, rotorul ar fi antrenat la 10000 rot/min, ceea ce ar conduce la distrugerea lui.

Foto: Cuplaj unisens pinion demaror
Sursa: Bosch

1. pinion
2. carcasă cuplaj
3. cursă rolă
4. rolă
5. arbore pinion
6. arc de revenire

a – sensul de rotaţie

    Cuplajul unisesn permite decuplarea pinionului de rotorul demarorului când turaţia motorului termic devine superioară faţă de cea a rotorului. Acest cuplaj funcţionează în modul următor: carcasa (2) este conectată cu rotorul demarorului, rotirea carcasei antrenează rolele (4) care comprimă arcurile elicoidale (6), rolele se deplasează în acelaşi sens cu carcasa şi apasă asupra arborelui (5) antrenându-l. În momentul în care turaţia pinionului devine mai mare (motorul termic a pornit) rolele de deplasează în sens invers decuplând pinionul de carcasă deci implicit de rotorul demarorului.

    Curentul electric consumat de demaror este de aproximativ 150 A cu vârf de 500 A în momentul iniţial al fazei de pornire. La acţionarea demarorului tensiunea bateriei scade datorită consumului mare de curent electric. Dacă bateria de acumulatori este în stare bună scăderea de tensiune trebuie să fie în jur de 0.5 V.

    Demarorul nu trebuie acţionat timp îndelungat. De obicei, în cazul în care bateria este slab încărcată, pornirea este greoaie iar demarorul acţionat un timp îndelungat. Acest procedeu nu este benefic deoarece duce la uzura prematură a pinionului de angrenare şi a periilor în contact cu colectorul. Pentru o funcţionare optimă a sistemului de pornire bateria de acumulatori trebuie să fie încărcată iar contactele dintre conectorii demarorului şi baterie (datorită curentului mare consumat) să fie curate, fără impurităţi şi pe toată suprafaţa disponibilă.