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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
ALTERNADOR - DÍNAMO
� FUNCIONAMENTO
ALTERNADOR - DÍNAMO
� FUNCIONAMENTO
ALTERNADOR - DÍNAMO
� PARTES PRINCIPAIS
ALTERNADOR - DÍNAMO
� REGULAGENS
� DISJUNTOR
� REGULADOR DE TENSÃO
� REGULADOR DE CORRENTE
ALTERNADOR - DÍNAMO
� 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
� PROCESSO DE GERAÇÃO DE ELETRICIDADE
campo condutor
movimento relativo
ALTERNADOR
� PROCESSO DE GERAÇÃO DE ELETRICIDADE
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
Corrente alternada de três fases – Corrente trifásica
ALTERNADOR
� ESTATOR
Corrente alternada de três fases – Corrente trifásica
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
� FUNCIONAMENTO - REGULADOR ELETRÔNICO
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
� FUNCIONAMENTO - REGULADOR ELETRÔNICO
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
� FUNCIONAMENTO - REGULADOR ELETRÔNICO
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
� INSTRUÇÕES RELATIVAS AO FUNCIONAMENTO
• 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
� INSTRUÇÕES RELATIVAS AO FUNCIONAMENTO
• O regulador não exige manutenção. Em caso de danificação, será substituído
• Durante a revisão dos 100.000 km deverão ser substituídos os rolamentos.
ALTERNADOR
� INSTRUÇÕES RELATIVAS AO FUNCIONAMENTO
• 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
� INSTRUÇÕES RELATIVAS AO FUNCIONAMENTO
• 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
� INSTRUÇÕES DEPANAGEM DO SISTEMA(DINÂMICO)
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
� INSTRUÇÕES DEPANAGEM DO SISTEMA(DINÂMICO)
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
� INSTRUÇÕES DEPANAGEM DO SISTEMA(DINÂMICO)
TESTE DE PRODUÇÃO MÁXIMA
ALTERNADOR
� INSTRUÇÕES DEPANAGEM DO SISTEMA(DINÂMICO)
ESTATOR
ALTERNADOR
� VERIFICAÇÃO E TESTES DOS COMPONENTES
DIODOS
ALTERNADOR
� VERIFICAÇÃO E TESTES DOS COMPONENTES
ROTOR
ALTERNADOR
� VERIFICAÇÃO E TESTES DOS COMPONENTES
ALTERNADOR
� SUBSTITUIÇÃO DOS ROLAMENTOS
ALTERNADOR
� NOVIDADES