Minha Moto não carrega a bateria!

felipe236 · 3 de junho de 2012

Por enquanto é epenas teórica e simulações faço uns cálculos para ter umas ideias e coloco valores arrendondados, quando eu testar todos os tipos irei pegar mais viável (tamanho pequeno, fácil de montar e robusto e procuro fazer em menos de R$:100,00 esse projeto).

tenho quase certeza que todas são ligada tudo em paralelo(estou vendo esquemas de varias tipos e modelos) e a bateria pega, digamos, o resto da corrente. e tbmnão recomendam ligar o RR com muitas coisa desligadas na moto. Tem umas que nem sequer toleram desligar o farol.

albert_emule · 3 de junho de 2012

Eu li novamente a resposta do "albert..." e o comparei com o circuito de outros reguladores, aí notei que meu entendimento sobre alternadores & reguladores ainda é fraco, o que dá para melhorar.
Não estava muito clara na minha mente o porquê do ceifamento de tensão, aliás, diga-se de passagem que ceifar significa cortar, então entenda-se como corte de tensão.

Como o Albert explicou, na maioria dos alternadores modernos automotivos, o controle é feito por controle magnético, já que nesses alternadores há um enrolamento a mais...

(Imagem cedida de "http://www.clubedotipo.com.br")

...que cuja função é diminuir a intensidade magnética no alternador afim de controlar a sua saída. É como se usássemos dois trafos CA em contrafase, o que anularia a sua saída. Perceba que nesse tipo de regulador, a bateria vai diretamente na saída positiva da ponte retificadora.

O que vejo que com esse sistema a saída é igual à corrente exigida pela moto + a corrente exigida pela bateria = resultando numa corrente que não exceda o limite permitido pela bateria, que no caso de uma bateria de 6Ah, seriam 6A.

Gostaria muito de ver o circuito do Felipe em ação para tirar as dúvidas alheias, mas gostaria que a corrente sobre a bateria durante uma condução normal fosse monitorada afim de se saber se a corrente-limite da bateria é excedido.

Eu também tenho uma moto e andei estudando como era o processo de carga.

Pelo menos na minha, e acho que na maioria, o alternador tem capacidade máxima para 10A (eu medi) que é a corrente suficiente para alimentar o Farol com luz de alta e de baixa, e ainda os piscas. Como eu disse anteriormente, o alternador é de ímã permanente e limitado por corrente. Isso significa que mesmo se você der um curto circuito, a corrente vai se manter em aproximadamente 10A.

Aquele circuito lá mensura a tensão no + da bateria, e matem de forma automática, sempre os 13.8 a 14V na bateria. A corrente que circulará na bateria então é mínima, de 1A para menos conforme a bateria vai carregando.

O regulador / carregador é um tipo de regulador chamado de regulador Shunt.

Após a onda da tensão atingir por exemplo 14V, o SCR dispara curto-circuitando as fases do alternador para o terra, e como vocês já devem saber, SCR é um tipo de tiristor, no qual após ser disparado, só deixa de conduzir quando a corrente de condução fica abaixo de corrente de manutenção (característica interna do SCR), e isso ocorre quando o alternador alterna a tensão (momento que a corrente zera). Os CSR tem que ter capacidade trabalhar com folga. Seria bom testar uns de 25 ou 30A.

Ainda falando da minha moto, todo o sistema recebe tensão regulada: Farol, luz traseira e piscas. Antes de fazer este estudo nela, eu já desconfiava que a tensão que alimentava o farol também era regulada, pois em macha lenta, a luz ficava mais fraca. Mas após acelerar só um pouquinho, a luz ficava com seu brilho total, mais estabilizava aí. Mesmo que colocasse em 6 mil RPM, o brilho não mudava. Foi o que me motivou a estudar o sistema.

Vejo que este é o tipo de carregador mais simples que se pode fazer.

Eu só acho que ele desperdiça muita potência, uma vez que mesmo que as luzes estejam apagadas, ele sempre vai estar consumindo do alternador, uns 130 Watts. Experimente produzir 130watts num alternador pedalando numa bicicleta.... Acho que não dá para pedalar nem 15 minutos, pois as pedaladas ficam bastante pesadas. Resumindo, Estes 130watts do nada é transformado em gasolina queimada.

Por outro lado, construir um regulador com transistores bipolares (regulador linear) não seria uma alternativa muito viável, pois pelo que pesquisei, a tensão dos alternadores de moto em aberto, chega a uns 45V.

Isso significaria que: 45 - 13.8 = 32V, iria ter uma queda de tensão de 32V entre o coletor e emissor do transistor, com corrente de aproximadamente 1A (Isso sem falar que teria que regular a tensão do farol também) que é a corrente que a bateria costuma consumir quando está muito descarregada. Isso iria gerar uma potência dissipada de uns 32 watts no dissipador. ficaria tão quente quanto um ferro de solda de 30 watts. (imagine regulando a tensão do faral??)

Os CSRs não esquentam tanto pois funcionam apenas como chave ligando e desligando.

Quando estão conduzindo, é como se fosse um curto-circuito, a resistência é mínima, o que faz com que a dissipação de calor também seja mínima.

temos só duas alternativas:

Ou o regulador / retificador shunt, que desperdiça potência.

Ou uma fonte chaveada projetada especialmente para ser o retificador carregador, que já ficaria muito complicada, então sem chances.

ATT

Albert

ricardospimentel · 3 de junho de 2012

Cara, sabe que eu tinha pensado no regulador chaveado? Mas isso já não seria uma tarefa das mais fáceis de se fazer.

Esse regulador não ficaria acoplado ao motor? Se sim, acho que não há problema com esse calor gerado, já que por ali não há manuseio.

Outra coisa que notei é que se optar por um regulador linear... e o controle de carga da bateria?

Eu analisando os circuitos de reguladores automotivos, vi que eles recebem do automóvel um feedback que atua no regulador, que por sua vez controla a tensão que sai do alternador e assim resultando numa corrente suficiente para alimentar a moto + a carga de até uns 6A da bateria. Porque imagino ser fatal para a bateria que se envie 40A, mesmo que por poucos minutos.

Eu não possuo moto, mas a qualquer hora eu posso fazer umas análises no meu Corsa Classic que mantém a regulação boa mesmo em baixas rotações só pra tirar uns dados.

albert_emule · 3 de junho de 2012

Cara, sabe que eu tinha pensado no regulador chaveado? Mas isso já não seria uma tarefa das mais fáceis de se fazer.
Esse regulador não ficaria acoplado ao motor? Se sim, acho que não há problema com esse calor gerado, já que por ali não há manuseio.

Outra coisa que notei é que se optar por um regulador linear... e o controle de carga da bateria?

Eu analisando os circuitos de reguladores automotivos, vi que eles recebem do automóvel um feedback que atua no regulador, que por sua vez controla a tensão que sai do alternador e assim resultando numa corrente suficiente para alimentar a moto + a carga de até uns 6A da bateria. Porque imagino ser fatal para a bateria que se envie 40A, mesmo que por poucos minutos.

Eu não possuo moto, mas a qualquer hora eu posso fazer umas análises no meu Corsa Classic que mantém a regulação boa mesmo em baixas rotações só pra tirar uns dados.

Nos automóveis não são como nas motos cara.

O alternador não tem ímãs permanentes.

No lugar do ímã, tem uma bobina que se chama induzido. Para que o alternador passe a gerar tensão e potência elétrica, é necessário que a bobina do induzido esteja alimentada.

O induzido faz o papel dos ímãs. Mas ao contrário dos ímãs permanentes, o induzido pode ter seu campo magnético aumentado ou diminuído conforme a corrente que passa por ele.

Então o circuito de controle apenas faz o controle da corrente do induzido para estabilizar a tensão de saída do alternador.

O alternador veicular além de recarregar as baterias, também alimenta as cargas consumidoras, tais como faróis, som e tudo mais que possa existir, e ainda assim são capazes de manter a curva UUI das recarga das baterias. (carregador inteligente)

Sistemas assim são muito conhecidos.

Sugiro a leitura abaixo, para quem não conhece o que é curva de recarga UUI:

http://www.hobbys.com.br/centraldeveleiros/Carregadores%20de%20bateria.htm

Primeiro que para maior prolongamento da vida útil da bateria, é recomendado que ela só receba no máximo de 20 a 25% de corrente da sua capacidade nominal durante a sua recarga.

Por tanto, uma bateria de 12V por 5AH, só poderá receber no máximo 1,25A de recarga.

No caso da bateria de 12V por 60AH automotiva, vai ser de 15A.

O carregador é do tipo UUI, que significa que ele irá mandar 15A para a bateria, até que a bateria atinja 14.4V, permanecendo nesta tensão até que a corrente diminua a poucos mili amperes. Após a corrente diminui para poucos mili amperes, a tensão do carregador abaixa para 13.8V (100% carregada), e assim permanece até que a bateria sofra outra descarga, e o ciclo recomeça.

O circuito que faz a recarga, não se importa com faróis, som ou coisa do tipo.

O circuito só se importa com a bateria.

O que o circuito faz é medir a corrente que vai para a bateria, então manda apenas a tensão necessária para manter a corrente dentro dos padrões, seguindo a curva UUI.

Os faróis, som etc, ficam ligados num ponto antes da medição de corrente da bateria pelo circuito, por isso o consumo destes equipamento nada influem no processo de recarga inteligente da bateria. Os faróis, som etc, irão sentir a variação de 11V a 14,4V resultado do processo de carga da bateria, mais estas tensões são normais.

Os carregadores de moto, costumam ser do tipo flutuante em 13,8V as vezes chegando a 14,2V, o certo seria se manter em 13.8V pois tem haver com a tensão máxima que cada uma das seis células internas da bateria pode ter.

A corrente de recarga é limitada em 20 a 25% da capacidade em AH da bateria.

No exemplo da minha moto, a corrente de recarga é limitada em 1A, e o carregador é flutuante.

Como se faz para receber notificações de novas respostas neste fórum?

Gostaria de receber por e-mail.

Denerp · 3 de junho de 2012

Quando falei que era so para dar partida literalmente não é não:D
como carrego a bateria o sistema so tem a ela para funcionar por isso logo ela morre.(falta o apoio do /retificador/regulador do alternador para carregar e alimentar o sistema). quanto a geração é pouca isso é compensado pela bateria e quando é alta é cumulado.

e sem bateria também não funciona.

esse aqui é um esquema que fiz a entrada é até 140V ele possui regulagem em 13.8V e é estabilizada, tem um amplificador de erro para aumentar a sensibilidade das variação de tensão, filtro de capacitores e proteção na saída com zener e SCR contra sobre tensão ajustada em 15V, o fusível é cortado protegendo os sistemas da moto.

ela aguenta até 40A caso queira mais potencia é só colocar mais transistores de potencia e seria melhor usar um retificador para carro para ficar mais robusto. usei o TO3 que fica no lado de fora e esfria mais fácil mas não sei se a cobertura do transistor penetra água eu pensei usar pasta térmica em baixo facilitando as trocas de calor e vedar com silicone preto nas bordas. para entra água em baixo.

algum comentário sobre o circuito? eu vou testar ainda o do Denerp.

Felipe,

Show de bola este seu circuito! Até circuito protetor!

40A já está de ótimo tamanho. O FH012aa é 30A e o da Rick´s motoreletrics que também é muito usado é de 50A.

Li sobre experiências usando retificador de chevete. parece que retificadores automotivos geram um picos indesejáveis e além disto sâo grandes, inviável.

A entrada AC do estator na Hayabusa e a B King pelo que sei pode chegar 300V. Acho que seira interessante dimensionar até esta tensão.

Mas ainda aposto em circuitos com Mosfets em lugar de diodos com IC de controle. A experiência prática com RR só com diodos é que eles esquentam demais dentro do lugar que comumente ficam (na lateral da carenagem traseira) e assim, ao longo de 6 meses os diodos entram em exaustâo, conduizindo para qualquer lado. POr isto que no meu circuito eu coloquei MUR3020, mas também seria ideal se fosse

Tenta evoluir seu circuito "juntando" o meu no seu, utilizando o LM358.

Falta pouco, muito pouco. Parabéns pelo projeto.

albert_emule · 3 de junho de 2012

Quando falei que era so para dar partida literalmente não é não:D
como carrego a bateria o sistema so tem a ela para funcionar por isso logo ela morre.(falta o apoio do /retificador/regulador do alternador para carregar e alimentar o sistema). quanto a geração é pouca isso é compensado pela bateria e quando é alta é cumulado.

e sem bateria também não funciona.

esse aqui é um esquema que fiz a entrada é até 140V ele possui regulagem em 13.8V e é estabilizada, tem um amplificador de erro para aumentar a sensibilidade das variação de tensão, filtro de capacitores e proteção na saída com zener e SCR contra sobre tensão ajustada em 15V, o fusível é cortado protegendo os sistemas da moto.

ela aguenta até 40A caso queira mais potencia é só colocar mais transistores de potencia e seria melhor usar um retificador para carro para ficar mais robusto. usei o TO3 que fica no lado de fora e esfria mais fácil mas não sei se a cobertura do transistor penetra água eu pensei usar pasta térmica em baixo facilitando as trocas de calor e vedar com silicone preto nas bordas. para entra água em baixo.

algum comentário sobre o circuito? eu vou testar ainda o do Denerp.

Seu regulador carregador funciona, deve dar conta de 1A exigidos na carga de uma bateria de 12v por 5AH, geralmente 20 a 25% da capacidade em AH.

porém sendo uma fonte linear, temos o problema da dissipação térmica muito elevada. Li em algum lugar que o alternador da moto em aberto, chega a gerar uns 45V.

Para este circuito poder fornecer 13,8V a bateria com a entrada em 45V, o transistor de potência teria que dar uma queda de tensão de pelo menos uns 30V.

Já sabe né?

30Vdc em corrente de 1A é a 30watts

Seu circuito iria esquentar tando quanto um ferro de solda de 30W mandando apenas 1W para a bateria.

É por isso que não se usa reguladores lineares nestes casos. Ou é fonte chaveada ou é algum circuito trabalhando com base em CSR.

Tradicionalmente se usa reguladores Shunt a CSR nas motos (retificador regulador)

Mas você pode inovar fazendo regulador / retificador por corte em ângulo de fase. Este até economiza na gasolina, pois não disperdia potência (regulador Shunt)

Vou lhe dá uma ideia para seu projeto:

No fórum nova energia, tem um cidadão que desenvolveu um controle destes para estabilizar alternadores de ímã permanente para carregar baterias em sistemas de energia eólica. Ele pega alternadores automotivos, coloca ímãs permanentes no lugar do Induzido e utiliza em energia eólica.

ricardospimentel · 3 de junho de 2012

Grande Albert.

Jamais passou pela minha mente elaborar uma fonte baseado em corte de onda. Vou dar uma estudada nisso. Agora, o que me impressionou mesmo, mesmo, foi a ausÊncia de dissipação. O circuito tem queda de uns 10V e fornece 7A sem esquentar nada e com poucos componentes.

Eu ainda quero mesmo ver o circuito do Felipe trabalhando, mas já acredito que um regulador de moto deva mesmo ou trabalhar com corte feito com tiristores ou até um regulador chaveado.

Albert, quanto à sua dúvida quanto a assinatura você tem duas saídas:

☻A primeira opção é responder à mensagem em "Modo Avançado" e logo abaixo em "Opções Adicionais" há a opção "Monitorar Tópico". Lá você seleciona o "Tipo de Notificação" Que você deseja;

☺A segunda opção é a de que isso ocorra automaticamente a cada vez que se responder a qualquer mensagem do fórum: Em sua configuração de "Painel de Controle" do fórum, localize no painel esquerdo o menu "Configurações e Opções" e então selecione "Editar OPções". Dentro do subconjunto de opções "Mensagem e Notificação" procure por "Modo de Monitoramento de Tópicos" e então selecione a opção que deseja, se imediata, diária ou a cada milênio.

felipe236 · 3 de junho de 2012

Eu experimentei uso de cortes, com SCR mas pensei não seria bom já tem muita instabilidade mesmo com capacitores ainda teria problemas. Estou experimentando uso de mosfet na entrada dos alternadores e controlado por zener e um amplificador operacional e e pelo jeito parece muito bom. e com certeza é mais frio sobre o problema de calor do linear a temperatura ainda é mais baixa compara a um RR onde é normal chegar 50W de dissipação e trabalhar sem problemas.

Vou fazer um shunt/ estabilizado e com proteção vou fazer uns cálculos e da uma simulada para ver o que acontece.

Denerp · 4 de junho de 2012

Albert,

um circuito de RR por corte em ângulo de fase ficaria grande? Digo isto porque o espaço é mínimo na maioria das superesportivas. A não ser que o circuito fosse totalmente waterproof e aí colocaria atrás do amortecedor traseiro.

felipe236,

A exemplo, o FH012aa usa 3 diodos e três mosfets, estes últimos controlados por IC. Acredito que os diodos que ele usa são encapsulados no tipo de parafusar em dissipador (náo sei como chama este encapsulamento). Se conseguir fazer um circuíto todo de mosfets full controlled, vai ficar melhor que o FH012aa, vai ficar bem pequeno e de relativamente baixa dissipação de calor. Dá uma olhada nito;

http://cache.freescale.com/files/analog/doc/fact_sheet/MC33395FS.pdf

Outro detalhe é o uso dos Mosfets nestes RR, fala se muito sobre os Shindengen http://www.shindengen.co.jp/product_e/semi/search_NEW.php?category_id=03&sub_id=01

Não sei se estou ajudando ou atrapalhando.

albert_emule · 4 de junho de 2012

Albert,
um circuito de RR por corte em ângulo de fase ficaria grande? Digo isto porque o espaço é mínimo na maioria das superesportivas. A não ser que o circuito fosse totalmente waterproof e aí colocaria atrás do amortecedor traseiro.

felipe236,

A exemplo, o FH012aa usa 3 diodos e três mosfets, estes últimos controlados por IC. Acredito que os diodos que ele usa são encapsulados no tipo de parafusar em dissipador (náo sei como chama este encapsulamento). Se conseguir fazer um circuíto todo de mosfets full controlled, vai ficar melhor que o FH012aa, vai ficar bem pequeno e de relativamente baixa dissipação de calor. Dá uma olhada nito;

http://cache.freescale.com/files/analog/doc/fact_sheet/MC33395FS.pdf

Outro detalhe é o uso dos Mosfets nestes RR, fala se muito sobre os Shindengen http://www.shindengen.co.jp/product_e/semi/search_NEW.php?category_id=03&sub_id=01

Não sei se estou ajudando ou atrapalhando.

Este circuito com esses 6 mosfets, é uma ponde ful bridge trifásica.

No caso em particular, parece está configurada como "retificador síncrono", já ouviu falar nesta tecnologia? Não é necessário diodos. Os próprios mosfets retificam.

Como faz isso?

cada mosfet conduz no momento certo de forma síncrona, atingindo o ponto da onda que é equivalente a tensão que se quer regular.

É muito melhor que regulador Shunt a SCR, pois neste caso, não precisaria curto-circuitar para limitar a tensão como os SCR fazem.

Consome apenas a potência que a bateria e o sistema pedir.

Denerp · 4 de junho de 2012

Este circuito com esses 6 mosfets, é uma ponde ful bridge trifásica.
No caso em particular, parece está configurada como "retificador síncrono", já ouviu falar nesta tecnologia? Não é necessário diodos. Os próprios mosfets retificam.

Como faz isso?

cada mosfet conduz no momento certo de forma síncrona, atingindo o ponto da onda que é equivalente a tensão que se quer regular.

É muito melhor que regulador Shunt a SCR, pois neste caso, não precisaria curto-circuitar para limitar a tensão como os SCR fazem.

Consome apenas a potência que a bateria e o sistema pedir.

Albert,

Sim, exatamente é esta a ideia. O meu problema já há tempos bem antes destes posts aqui no forum é saber qual IC usar como controlador dos Mosfets.

Pode ser este? http://www.newark.com/international-rectifier/ir2130pbf/ic-3-phase-bridge-driver-500ma/dp/88K5094

Existe um mais fácil de ser encontrado?

Outro

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irs2336.pdf

http://www.infineon.com/dgdl/TLE6280GP_DS_V20.pdf?folderId=db3a3043156fd5730116144c5d101c30&fileId=db3a304318f3fe290118f4abcb910003

http://www.hitachi.co.jp/products/power/pse/images/pdf/ic/30531esp1.pdf

albert_emule · 4 de junho de 2012

Albert,
Sim, exatamente é esta a ideia. O meu problema já há tempos bem antes destes posts aqui no forum é saber qual IC usar como controlador dos Mosfets.

Pode ser este? http://www.newark.com/international-rectifier/ir2130pbf/ic-3-phase-bridge-driver-500ma/dp/88K5094

Existe um mais fácil de ser encontrado?

Antes de achar a solução para o problema, precisa estudar melhor o próprio problema. Seria bom analisar as fases do alternador com um osciloscópio.

Em aberto, sem nenhum circuito de estabilização, e nem retificador, a onda deve se apresentar assim:

Observe que existem picos e vales.

O circuito Shunt já seria suficiente para carregar a bateria e ainda manter o sistema do motor, mesmo em marcha lenta.

Se isso não ocorre é porque não tem tensão RMS no alternador, suficiente para manter a potência, em baixas rotações.

Agora cabe as perguntas:

1-O circuito retificador original está defeituoso?

2-Ou é uma deficiência no alternador, que vem de fábrica?

No caso da resposta ser a segunda, Nenhum circuito mirabolante irá resolver, pois simplesmente o alternador não terá tensão RMS suficiente em baixas, para manter o sistema.

Mas continuemos a analisar:

Observe como a onda fica depois de retificada pela ponte retificadora trifásica:

No esquema do retificador / regulador Regulador (Shunt Shunt), cada SCR aterra uma onda individualmente quando a tensão na bateria atinge 13.8, a 14V, veja:

Vejamos o que seja tensão RMS:

tensão RMS e tensão de pico tem muita diferença.

A tensão de nossas redes elétricas por exemplo, é de 127V ac ou 220V ac, mais veja uma curiosidade:

Em 127V ac o pico da onda é de 179V

Em 220V ac o pico da onda é de 308V

Tensão RMS é uma tensão média eficaz, capaz de prover a mesma potência num resistor, que uma tensão DC seria capaz, exemplo:

Se você analisar 127V num osciloscópio, você saberá que o pico é de 179V, mas a tensão média eficaz desta forma de onda, fara um resistor de 50R dissipar exatos 322.58 watts. certo?

Se você analisar 127VDC num osciloscópio você saberá que é uma tensão totalmente estabilizada, não tem picos e nem vales, mais fara o mesmo resistor de 50R dissipar os mesmo 322,58 watts.

Vemos então que a tensão de 127V ac citada acima é uma tensão RMS.

Como sabemos que o pico destes 127V ac, dá 179V, podemos então aproveitar esta situação, acrescendo depois do retificador, um capacitor eletrolítico.

Agora, o que antes era 127V RMS, se tornará 179VDC, e fará dissipar no mesmo resistor de 50R, exatos 640,82 watts.

Vemos aqui que com acréscimo de um simples capacitor para manter a tensão constante no nível da tensão de pico da onda, fez quase duplicar a potência.

Denerp · 4 de junho de 2012

Albert,

Infelizmente não tenho um osciloscópio, mas estou a disposição para quem tiver e queria medir na minha moto.

Como postei anteriormente, (por gentileza, leia meus posts anteriores), o problema não é estator e quando dá problema de estator, é fácil arrumar, só reenrolá-lo, tem um povo muito bom nisto já.

Na prática por exemplo, todo os donos de motos Triumph que sofrem por RR mal dimensionado, trocam pelo FH012aa e nunca mais tem problemas.

O problema de RR é um problema comum de motos superesportivas <=2007 e Harleys até (retificadores de diodos, as novas utilizam RR de mosfets). Acredito que o problema seja a "exaustão" dos diodos em função do calor gerado ao longo do tempo. No meu por exemplo, fiz uma medição do defeito e sabia qual fase estava com problema, mas näo consegui abrí-lo para consertar porque ele é todo colado com uma resina dura feito cimento que destroi a placa caso abra.

Teoricamente, para todas as motos (desta categoria) deveria o estator mandar 30V em marca lenta e 90V a 5000 rpm (a minha na prática é assim e quem dá manutenção em estator fala pra fazer o teste assim, e também de testar se ele pode estar em curto com o chassi). Material interessante sobre o assunto http://www.dakotamotos.com.br/dakotamotos/dicas.htm

Já ouvi falar que em Hayabusas chega a 300V no estator a final de giro.

Agora se tem pico ou não, só no osciloscópio mesmo, em suma náo deveria, pois os estatores destas motos são de qualidade, o RR que náo.

Com base nisto e com o diagrama do FH012aa que postei, acredito que já dê uma luz.

Amanhá resolvo meu problema, a moto já está no mecânico para colocar o retificador que importei, mas está bem difícil achá-lo agora (e assim, muiiiito caro, no mínimo 10x mais que o valor que deveria sendo feito aqui). Não concordo com isto e não gostaria que mais alguém passe por isto sendo que a solução vai aparecer para mentes brilhantes aqui no Brasil mesmo, quero contribuir.

albert_emule · 4 de junho de 2012

Quando ao circuito com CI que você mencionou:

Trata-se de um sofisticado modulador PWM, para controle de retificação síncrona.

Eu imagino que o mesmo trabalho poderia ser feito de forma mais simples com um dos mais baratos amplificadores operacionais, o LM324, que poderia ser configurado como comparador de tensão.

Usaríamos um retificador trifásico em configuração de semi-pontel

Seria bem parecido com o esquema de regulador Shut original, porém substituiria os SCR por mosfets, e naquele ponto em que os 3 SCR se encontram e manda para terra, é que seria usada as cargas consumidoras (bateria e sistema).

Circuito de controle com CI LM324:

A entrada inversora (+) do CI LM324 estaria recebendo uma referência de tensão estabilizada e filtrada, vinda de um diodo Zener. Isso é importante para obter o ponto Certo de disparo.

A entrada não inversora (-) iria receber a tensão da bateria, dividida por um divisor de tensão formado por um trimpot para que fosse possível ajustes da tensão de saída.

Funcionamento

Vocês que são experientes em eletrônica, sabem que um comparador de tensão, dispara um pulso quando um sinal elétrico na entrada inversora fica igual ou maior que o sinal da entrada não inversora. Isso faz deste CI muito bom para controlar os mosfets.

Então podemos ajustar o trimpot, para que o comparador forneça um pulso positivo em sua saída, toda vez que a tensão da bateria ficar abaixo de 14V.

O comparador é extremamente rápido. Ele pode ligar e desligar numa velocidade de 320 mil vezes por segundo se for necessário. Aqui ainda temos um problema: quando ele ligasse, a corrente total do alternador iria para a bateria. Isso pode ser resolvido da seguinte forma:

Sabemos que indutores quando submetidos instantaneamente a uma tensão, a corrente em seus polos não sobe imediatamente, começa fraquinha e vai aumentando gradativamente. Este efeito é igual para qualquer indutor, o que muda é apenas a velocidade em que o fenômeno acontece. Por isso que se diz que indutores atrasam a corrente.

Na velocidade tamanha em que o comparador de tensão funciona, não iria ser necessário um indutor grande. Um indutorzinho de alguns mH já serviria.

Poderíamos então colocar um indutor para tornar média a tensão de de saída, de forma que ela caia em 14V tal como é feito nas fontes chaveadas.

Exemplo: as fontes de PC ATX, a bobina do transformador, a que fornece 12V depois de retificada, na verdade fornece uma onda quadrada com amplitude de aproximadamente 24V. Mas os indutores de saída faz tornar média a tensão, que chegam nos capacitores com amplitude de 12V.

Isso é simples de ser explicado: é que o PWM não reduz a tensão, reduz apenas as larguras dos pulsos, e a fonte trabalha com amplitude de tensão relativamente alta para ter o que compensar.

A dúvida é se usaríamos 3 mosfets, para as três fases, ou se retificaríamos todas as fases com retificador trifásico comum, usaria um único mosfet no positivo, controlado por um único comparador

É basicamente uma fonte chaveada simples.

Albert,
Infelizmente não tenho um osciloscópio, mas estou a disposição para quem tiver e queria medir na minha moto.

Como postei anteriormente, (por gentileza, leia meus posts anteriores), o problema não é estator e quando dá problema de estator, é fácil arrumar, só reenrolá-lo, tem um povo muito bom nisto já.

Na prática por exemplo, todo os donos de motos Triumph que sofrem por RR mal dimensionado, trocam pelo FH012aa e nunca mais tem problemas.

O problema de RR é um problema comum de motos superesportivas <=2007 e Harleys até (retificadores de diodos, as novas utilizam RR de mosfets). Acredito que o problema seja a "exaustão" dos diodos em função do calor gerado ao longo do tempo. No meu por exemplo, fiz uma medição do defeito e sabia qual fase estava com problema, mas näo consegui abrí-lo para consertar porque ele é todo colado com uma resina dura feito cimento que destroi a placa caso abra.

Teoricamente, para todas as motos (desta categoria) deveria o estator mandar 30V em marca lenta e 90V a 5000 rpm (a minha na prática é assim e quem dá manutenção em estator fala pra fazer o teste assim, e também de testar se ele pode estar em curto com o chassi). Material interessante sobre o assunto http://www.dakotamotos.com.br/dakotamotos/dicas.htm

Já ouvi falar que em Hayabusas chega a 300V no estator a final de giro.

Agora se tem pico ou não, só no osciloscópio mesmo, em suma náo deveria, pois os estatores destas motos são de qualidade, o RR que náo.

Com base nisto e com o diagrama do FH012aa que postei, acredito que já dê uma luz.

Amanhá resolvo meu problema, a moto já está no mecânico para colocar o retificador que importei, mas está bem difícil achá-lo agora (e assim, muiiiito caro, no mínimo 10x mais que o valor que deveria sendo feito aqui). Não concordo com isto e não gostaria que mais alguém passe por isto sendo que a solução vai aparecer para mentes brilhantes aqui no Brasil mesmo, quero contribuir.

Acho que você talvez não tenha muita experiência com eletrônica.

Os picos das ondas que falei, não são defeito, muito menos baixa qualidade.

É a característica de toda onda: Tem picos e vales. A tensão RMS é a tensão média eficaz.

Todo alternador ou gerador de corrente alternada gera ondas que possuem picos e vales.

Outra coisa:

Este esquema é de um regulador Shunt:

Ele faz exatamente isso na Onda do alternador:

Ele funciona exatamente como eu havia explicado antes

Ele é controlado por CI, mais observe que os SCR jogam todas as fases para terra. então ele curto-circuita a saída do alternador após a onda antgir uma amplitude que faça a bateria fica com tensão de 13.8 a 14V.

O CI apenas faz com que ele seja mais preciso, mas nada além que isso.

Funciona do mesmo jeito que no circuito discreto.

Denerp · 5 de junho de 2012

Albert,

Muito obrigado pela explicaçâo de como usar os mosfets, fantástica. Não havia entendido direito quando se referiu a picos, desculpe.

O problema que acho é que substituir SCRs por mosfets neste caso não resolve o problema de continuar a usar os 6 diodos e eles entrarem em exaustão por calor ao longo de 1 ano, o que comumente um retificador com diodos dura. Não vejo problemas de utilizar um modulador PWM que custa 6 dolares para controlar full 6 mosfets e não utilizar diodos, fazendo um RR de alta eficiência como você mesmo disse e baixa dissipação de calor, melhor até que o da Yamaha, sabendo que este por sua vez quando importado custa em torno de 700 reais.

Não tenho muita experiência com eletrônica e quando tive uma plena experiência, faz só 30 anos. Conforme o meu primeiro post, (http://forum.clubedohardware.com.br/showpost.php?p=5602641&postcount=63)

consegui fazer um regulador Shunt com SCRs e usei o LM358N porque achei mais interessante sobre os componentes que utilizei (não me limitei ao mais comum e alcançável no Brasil, mas o que minhas pesquisas encontraram sobre valores, como disse não entendo muito), mas minha capacidade acaba aí e esta foi toda minha contribuição. No meu circuito utilizei um trimpot para ajuste fino da tensão de saída, como mencionou.

Acho que agora, diante as suas incríveis dicas o Felipe consiga chegar ao circuito ideal ou se possível, desenhe um como exemplo para nós vermos, o que acha?

Xear3D · 5 de junho de 2012

Agora cabe as perguntas:

1-O circuito retificador original está defeituoso?

2-Ou é uma deficiência no alternador, que vem de fábrica?

sim, o retificador original dela tem problema conhecido desde as lançadas em 1999 ate as 2008, a honda sabe do problema mas nunca trocou de RR.

por ser uma falcon, ja vi muita gente usando RR de tornado/twister e dizem funcionar maravilhosamente.

o problema da falcon é que o seu projeto é de 1999 e nunca mudaram ele, se você comprar um RR do chiaratto ou da regulatron, eles funcionam bem, ficam em temperatura ambiente e duram muito mesmo, ja vi gente com RR do chiaratto com 6 anos de uso e ta filé.

é um RR viável e de preço convidativo, o único problema é que ele so da uma tensão legal com no minimo 3000 giros do motor, minha moto em lenta, 1500rpm com o farol ligado e esse RR da 12,1volts, ai tenho que andar sempre colado o cabo pra não negar a proxima partida.

ja o original é diferente, posso ligar tudo na moto e em lenta e ele se mantem em 13,8v, acima de 5000giros ele vai pra 14,2.

só o problema dele é que esquenta muito e queima muito fácil, ai pensei, poxa o pessoal de eletronica do CDH é muito fera pra essas coisas, quem sabe não conseguem um esquema pra um RR inteligente e tal...

abraços a todos

albert_emule · 5 de junho de 2012

Albert,
Muito obrigado pela explicaçâo de como usar os mosfets, fantástica. Não havia entendido direito quando se referiu a picos, desculpe.

O problema que acho é que substituir SCRs por mosfets neste caso não resolve o problema de continuar a usar os 6 diodos e eles entrarem em exaustão por calor ao longo de 1 ano, o que comumente um retificador com diodos dura. Não vejo problemas de utilizar um modulador PWM que custa 6 dolares para controlar full 6 mosfets e não utilizar diodos, fazendo um RR de alta eficiência como você mesmo disse e baixa dissipação de calor, melhor até que o da Yamaha, sabendo que este por sua vez quando importado custa em torno de 700 reais.

Não tenho muita experiência com eletrônica e quando tive uma plena experiência, faz só 30 anos. Conforme o meu primeiro post, (http://forum.clubedohardware.com.br/showpost.php?p=5602641&postcount=63)

consegui fazer um regulador Shunt com SCRs e usei o LM358N porque achei mais interessante sobre os componentes que utilizei (não me limitei ao mais comum e alcançável no Brasil, mas o que minhas pesquisas encontraram sobre valores, como disse não entendo muito), mas minha capacidade acaba aí e esta foi toda minha contribuição. No meu circuito utilizei um trimpot para ajuste fino da tensão de saída, como mencionou.

Acho que agora, diante as suas incríveis dicas o Felipe consiga chegar ao circuito ideal ou se possível, desenhe um como exemplo para nós vermos, o que acha?

Acho muito legal.

Ao meu ver o problema da exaustão dos diodos lá no modelo Shunt, é eles conduzem alta corrente o tempo todo, muita mais do que a moto precisa. Isso se deve ao fato dos SCR limitar a tensão aterrando.

Qualquer outro circuito que não fosse Shunt, já não puxaria tanto dos diodos.

Quis apresentar uma alternativa mais simples possível, porém existes outras, bastando escolher, veja este site: http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/smps_e.html

O Buck Converter também poderia ser uma alternativa. Neste caso usaria um modulador PWM UC3845 e um UGBT de 50A.

Denerp · 5 de junho de 2012

Albert,

Pelo diagrama do FH012aa, parece que seja Buck Converter. Faça um circuito exemplo para nós, se possível.

Xear3D,

No seu caso, o modelo do Chiaratto manda pouco em baixo giro. Para motos grandes, houve vários casos dos retificadores do Chiaratto mandarem acima de 15V em alto giro (isto pode causar perda de ECU), além de sempre esquentar, porque seguramente são só diodos. Quando o meu RR queimou, liguei para ele e comentei sobre o problema de alta tensão em alto giro, casos confirmados, pois ia adquirir dele. O Chiaratto mesmo disse que as novas gerações de retificadores dele não tem mais problema de alta tensão em alto giro, mas com certeza o problema de aquecimento vai continuar até que ele troque o modelo de tecnologia.

Acreditando que o diodo ao longo do tempo entra em exaustão por excesso de calor, ele pode parar de conduzir (menos mal) ou conduzir para qualquer lado (mals), assim se o circuito não tiver o mínino de autoproteção, vai mandar tensão alta e fritar o que tiver na frente.

Acabei comprando o gringo mesmo com a garantia do meu mecânico, pela segurança.

Quem sabe até o Chiaratto se beneficie deste forum. Aí quem quiser fazer em casa faz, quem quiser pronto compra dele por um preço justo (peças + serviços de montagem), o que eu acho mais coerente em nossa época, diante a tanta informação disponibilizada gratuitamente.

Acho que o resultado destes posts seriam dois "circuitos universais" um para motos com tensão de estator de 16V até 60V e outro para motos com estator de >=25V pra frente.

Ou mesmo um só circuito com ajustes em trimpots, sei la.

albert_emule · 5 de junho de 2012

Albert,
Pelo diagrama do FH012aa, parece que seja Buck Converter. Faça um circuito exemplo para nós, se possível.

Xear3D,

No seu caso, o modelo do Chiaratto manda pouco em baixo giro. Para motos grandes, houve vários casos dos retificadores do Chiaratto mandarem acima de 15V em alto giro (isto pode causar perda de ECU), além de sempre esquentar, porque seguramente são só diodos. Quando o meu RR queimou, liguei para ele e comentei sobre o problema de alta tensão em alto giro, casos confirmados, pois ia adquirir dele. O Chiaratto mesmo disse que as novas gerações de retificadores dele não tem mais problema de alta tensão em alto giro, mas com certeza o problema de aquecimento vai continuar até que ele troque o modelo de tecnologia.

Acreditando que o diodo ao longo do tempo entra em exaustão por excesso de calor, ele pode parar de conduzir (menos mal) ou conduzir para qualquer lado (mals), assim se o circuito não tiver o mínino de autoproteção, vai mandar tensão alta e fritar o que tiver na frente.

Acabei comprando o gringo mesmo com a garantia do meu mecânico, pela segurança.

Quem sabe até o Chiaratto se beneficie deste forum. Aí quem quiser fazer em casa faz, quem quiser pronto compra dele por um preço justo (peças + serviços de montagem), o que eu acho mais coerente em nossa época, diante a tanta informação disponibilizada gratuitamente.

Acho que o resultado destes posts seriam dois "circuitos universais" um para motos com tensão de estator de 16V até 60V e outro para motos com estator de >=25V pra frente.

Ou mesmo um só circuito com ajustes em trimpots, sei la.

Posso simular no Software LTspece, simulador de circuitos, da seguinte forma:

Criar o circuito:

Considerar a tensão máxima do alternador como sendo 45V (me confirme a tensão real).

Erei determinar uma tensão mínima.

Pra simular o CI modulador PWM, é possível gerar um pulsos, que pode ter sua largura aumentada ou diminuída de acordo com a necessidade.

Software LTspece me dará todos os gráficos informando potências, forma de ondas, tempos de comutação de sinais. tensões etc.

Depois faço algo aqui.

Denerp · 5 de junho de 2012

Albert,

Eu uso o NI Multisim, ele tem muitos componentes reais.

Vou dar uma olhada neste LTspece, obrigado.

A tensáo máxima do estator na minha moto medido no voltimetro foi de 93V. Conversei agora com o meu mecânico (preparador na verdade, muita experiência com qualquer marca/modelo, Madeira Performance) e ele me passou que em giro máximo o estator tem que mandar 90V, a experiência diz que as vezes até 110V depende da moto.

A tensão mínima da minha foi de 27V, motos de grande porte são entre 30V mesmo e motos de menor porte comumente tem que ser maior que 16V (o que faz sentido, sabendo que este deve ser o minimo pois terá um circuito no meio para retificar e regular 14,2v).

Ficamos no aguardo.

Muito obrigado.

Xear3D · 5 de junho de 2012

Considerar a tensão máxima do alternador como sendo 45V (me confirme a tensão real).

Erei determinar uma tensão mínima.

sim, de 40 a 45volts, dependendo de moto pra moto (isso para a falcon) sim, umas dão 40v, 42 e ate 45 volts, sempre na casa dos 40 ao 45volts.

já vi um cara dizendo que já extraiu 17A de um único fio do estator da falcon. se são 17A por cada, os 3 dariam ate uns 30A?

com certeza, eu mesmo não entendo muito de eletrônica e pagaria pra alguém montar o circuito pra mim, com o maior prazer!

será que vocês não conseguem montar um que fixe a saída em 14,2Volts? todos os carros que testei são em 14,2volts tanto em 700rpm quanto em 5000rpm, acho que ficaria melhor ele bem estabilizado.

forte abraço e parece que agora todo mundo ta gostando da ideia de um RR que seja feita por gente que pensa na segurança e economia, **** pagar 700 reais num RR que dura uns 6 meses...

felipe236 · 5 de junho de 2012

São otimas dicas eu estou vendo hoje, eu estou doente e to postando em celular, fiquei fora por uns dias mas vou terminar o circuito que usa mosfet regulado com 741 mas não to sabendo bem a ligação direito. posto assim que possível.

Realmente se alternador não tiver legal não vai adiantar nada e também se motor de partida estiver "pesado" também não vai da certo.

Denerp · 5 de junho de 2012

Sei que não tem muito haver com o tópico, mas uma boa prática é quando possível, ligar a moto com o farol desligado, faz muito bem pra bateria. Algumas motos náo tem esta opção, eu mesmo costumo tirar o fusivel dos faróis quando ligo a moto pela primeira vez no dia depois coloco de novo.

Outra coisa boa para bateria é colocar um calço de madeira no pézinho quando for deixar ela de um dia pro outro ou por muito tempo, para ela náo aterrar no pézinho e dar fuga na bateria.

Xear3D · 5 de junho de 2012

Sei que não tem muito haver com o tópico, mas uma boa prática é quando possível, ligar a moto com o farol desligado, faz muito bem pra bateria. Algumas motos náo tem esta opção, eu mesmo costumo tirar o fusivel dos faróis quando ligo a moto pela primeira vez no dia depois coloco de novo.
Outra coisa boa para bateria é colocar um calço de madeira no pézinho quando for deixar ela de um dia pro outro ou por muito tempo, para ela náo aterrar no pézinho e dar fuga na bateria.

as falcon de 2006 pra frente ja não tem a opção de desligar o farol. haushaush

valeu pela dica, será seguida.

forte abraço