Banco Pruebas Regulador - Dinamo

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Creado en 03 Noviembre 2010 Última actualización el 04 Mayo 2012 Publicado el 03 Noviembre 2010
Escrito por Carlosn Visto: 17665

BANCO DE PRUEBAS DE DINAMOS, ALTERNADORES Y REGULADORES.


Cuando una de nuestras queridas clásicas con encendido por batería, da por fastidiar con el circuito de carga, lo normal es que (siguiendo las leyes de Murphy) la avería esté en el elemento mas inaccesible, mas incomodo de comprobar, o ambas cosas a la vez. Lo que suele ocurrir es que sacas una y otra vez la dinamo, acordándote en cada intervención del diseñador que puso el accionamiento, donde mas cuesta montarlo. Por supuesto los ensayos son de prueba y error hasta que consigues (o no) saber el origen de la avería.
Por suerte el sistema eléctrico de nuestras Sanglas 350 y 500/3, es más simple que el mecanismo de un peine y hay pocos puntos a comprobar. (Ver esquema adjunto).

 

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Mi 500/3 me había quedado muy bien de motor, PEEERO....No cargaba la dinamo.
Como la moto venia con un regulador nuevo Bosch, lo primero que hice fue cambiar la dinamo por otra que tenia desmontada. Tampoco cargaba. Así que la cambié por una tercera que tenia montada en una 350/4 (sin comprobar). Tampoco cargaba; Había que empezar a pensar.
Estaba tan harto de desmontar y montar la dinamo en la moto, que decidí hacerme un banco de pruebas de dinamos, alternadores y reguladores.

Puede que lo mas real sea probar en la propia moto, pero es la opción mas engorrosa, que mas molesta al personal adyacente, en la que mas manos te faltan, donde las posibilidades de que se suelten los cable o hagan mal contacto son máximas, y en mi caso además tienes que atar la 500/3 a una columna si no quieres que salga andando sola en virtud de sus vibraciones.

El proceso de detección de averías en el circuito de carga , es sencillo , pero cuando andas con componentes viejos y en un mar de ruidos y vibraciones , llega un momento en que ya no sabes donde está el problema porque es fácil que se den dos fallos simultáneos y llegue un momento en que no sabes lo que estas haciendo. Ni que decir tiene que cada vez que sustituyes la dinamo, te entran los siete males (jodia cadena).

Lo mejor seria trabajar cómodo seguro y tranquilo, simulando las condiciones de trabajo del circuito de carga en un banco de pruebas.
Ya, Ya me lo digo yo ¡Qué jodio! ¿Cuanto cuesta un banco de pruebas de dinamos?
Pues, cero coma euros, si tienes un voltímetro, un taladro y cuatro piezas recuperadas del cajón de "varios".

Si tienes la dinamo montada en la moto, y tienes problemas de carga, antes de desmontar la dinamo, puedes hacer unas pruebas sencillas para detectar, si el problema está en la dinamo, en el cableado o en el regulador (suponiendo que la batería esté bien). Como estas pruebas son las mismas que la que se hacen en el banco, las describiré mas adelante.

Parto de la base de que tienes la dinamo desmontada, bien porque estas restaurando la moto, o porque tienes problemas con ella y la has desmontado.

Una prueba sencilla que da bastante información, es hacer trabajar la dinamo como motor. Coge la batería, conecta el + a la escobilla de +, conecta el - a masa y haz un puente del borne aislado Exc de la dinamo, a masa. Si la dinamo empieza a girar en sentido correcto (anti horario mirando al piñón) tienes muchas posibilidades de que la dinamo esté bien.

Si no tienes motivos para sospechar que el circuito de carga está mal, olvídate y móntala en la moto.

Si la dinamo gira en sentido contrario, has cambiado el conexionado del interior de la misma. Revísalo.

 

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Pero si has quitado la dinamo porque tenías problemas de carga, vamos a construirnos un banco de pruebas de dinamos y alternadores.

Para hacer el banco de pruebas, debemos simular las condiciones de trabajo de la dinamo en la moto.
Lo primero, es hacerla girar en el sentido y régimen adecuado.
¿Como? Con un simple taladro (mejor con velocidad variable).
Si tienes un taladro "Que pueda girar a izquierdas", lo más sencillo es ponerle al talado una boca de vaso adecuada y accionar la dinamo por la tuerca de fijación del piñón de accionamiento (ver foto).Esta solucion es la más sencilla y barata, aunque tiene algunos "contras": No todos los taladros tienen giro a izquierdas. El montaje debe garantizar la coaxialidad de los ejes del taladro y la dinamo, el régimen de giro debería aproximarse a 3.000 rpm, y sobre todo hay que asegurarse de un fuerte apriete de la tuerca con loctite, porque cuando la dinamo entra en carga, el par de accionamiento puede aflojar y desmontar la tuerca.
Pero es una solucion (ver foto).

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Yo tenia un taladro que podía girar a izquierdas, pero su velocidad máxima era de 1500 rpm. Eso junto con los reparos que he dicho antes, me han llevado a realizar un montaje de ejes paralelos, con una multiplicación de velocidad, aprovechando el piñón del cigüeñal y la cadena primaria de la propia moto. Este montaje es menos crítico ya que la cadena absorbe pequeñas desalineaciones, y podremos utilizar cualquier taladro ya que lo haremos girar a derechas.
Sobre un soporte de chapón (hierro para que hagan masa la dinamo y el regulador), se sujeta la dinamo con una simple escuadra, y el taladro en paralelo con un soporte comercial que seguramente tendremos (o es barato de adquirir). Un tornillo largo con dos casquillos del cajón de varios, nos permiten montar el piñón del cigüeñal en el mandril del taladro. Montamos la cadena primaria uniendo el piñón de la dinamo con uno de los piñones grandes del accionamiento. Tensamos con el propio coliso de la dinamo .Y ya tenemos la simulación del giro de la dinamo en la moto. Mi taladro tiene regulación de velocidad que ajusta un tope con una pequeña ruedecilla en el gatillo, además tiene botón de enclavamiento del gatillo con lo que junto con la multiplicación 24/15 de los piñones, es muy sencillo mantener la velocidad deseada.

El resto es simular la parte eléctrica y medir.
Simulamos la parte eléctrica con la batería, una carga (bombilla) y podemos montar el regulador si queremos comprobarlo también.
Conectamos los componentes según el esquema
Es indispensable un voltímetro (Polímetro o tester).
Rizando el rizo, podemos poner varias lámparas de diferente potencia para ir conectándolas en paralelo hasta llegar a los 90 W de potencia de nuestras dinamos. Y para verlo todo con claridad, un amperímetro en serie.

El esquema del banco es el siguiente:

 

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(pica encima de la imagen para ampliar)

NOTA: Solo valido para negativo a masa ( No vale para motos inglesas)
(B) es la carga, o sea la bombilla de 12v ,60/65 W.
(A) es el Amperímetro (CONECTADO EN SERIE entre B+ y positivo de bateria)
(V) es el Voltímetro escala 20 V cc. (CONECTADO EN PARALELO con la bateria)
El regulador puede no tener el Terminal (61), que es para el testigo de carga.
Los bornes del regulador, pueden tener diferentes nomenclaturas.

Fermore nos hace una aclaracion: para saber si carga ( y cuanto), y conocer la corriente inversa del disyuntor justo antes de abrirse, hay que poner la pinza (u otro amperímetro) entre B+ y el positivo de la batería.

Y la realización práctica es como se ve en la foto.

 

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Una vez hecho el montaje, pasamos a las comprobaciones.
Este proceso puede también hacerse sobre la moto.

Tenemos tres bornes en la dinamo:

-El de la escobilla - o masa. No lo vamos a utilizar, así que nos olvidamos de él.

-El de la escobilla+. A esta escobilla está conectado uno de los extremos de las bobinas del inductor o estator. A este borne llega un cable de la instalación, que viene del terminal Gen, o Din, o D+ del regulador (según fabricantes).

-El borne aislado sobre al que va el otro terminal de las bobinas del inductor o estator. A este borne llega un cable de la instalación de la moto que viene del terminal EXC, o DF (según fabricantes) del regulador.

Secuencia:

1º.- Desconectamos los dos cables de la instalación que llegan a la dinamo (En el banco, ya están desconectados evidentemente). No se conecta la batería. La dinamo “pelada”.

2º.- Conectamos el voltímetro (escala 20 v cc) el positivo a la escobilla + (la que tiene el cable de la bobina estator) y el negativo a masa.

3º.- Hacemos girar la dinamo con nuestro banco (o en la moto) progresivamente hasta unas 2500 rpm o 3000 rpm. El voltímetro debe marcar entre 1 y 2 voltios. (Hasta 4 v en dinamos de 12 voltios).

 

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4º.- Si da entre 1,5 y 4 voltios, el inducido (rotor) está bien, y podemos pasar a la siguiente prueba (5º).

-Si no da tensión o es muy baja pueden pasar dos cosas:
El inducido y/o las escobillas están mal (Revisar y reparar), o
La dinamo está descebada. Cebar la dinamo, es alimentar las bobinas del inductor (estator) con la polaridad correcta, para que se magneticen las masas polares y queden con un ligero magnetismo remanente, necesario para que se generen los 1-4 voltios de la anterior prueba.
Para cebar la dinamo, desconectar los cables de las bobinas del estator y aplicarle por unos segundos la tensión de la batería (el + al cable que iba a la escobilla+ y el - al cable que iba al borne aislado). Se puede aplicar varias veces durante 3 ó 4 segundos cada una. Pero atención, + con +, y - con - .Una vez cebada la dinamo, repetir el punto 3º.

-Si da una tensión muy superior a 4 voltios, es que existe una derivación de las bobinas del estator o del conector aislado Ex a masa. (Revisar y reparar).

5º.- Con el banco (o la moto) funcionando y leyendo en el voltímetro entre 1 y 4 voltios (en nuestra dinamo dio 1,738 v), hacemos un puente entre el terminal aislado o Ex de la dinamo y masa. La tensión debe subir progresivamente con las revoluciones, hasta llegar a casi 20 voltios a 3000 rpm (en nuestro caso dio 21,5 v). No estar mucho tiempo así porque se calienta la dinamo. Si conseguimos tensiones entre 15v y 25 v, la dinamo está bien .Si no carga la batería, el problema está en la propia batería, en el cableado, o en el regulador.
-Si seguimos con el voltaje que teníamos antes del puente, es evidente que las bobinas del inductor (estator) están cortadas en algún punto.
 

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Si la dinamo está bien y no carga la batería, tenemos que revisar la batería y el cableado, y si estos están bien, sacamos el regulador de la moto, lo montamos en el banco y buscamos la avería en él.

 

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Un regulador electrónico es una buena alternativa, es barato, preciso y duradero.
Yo compré unos reguladores de Jawa que valen para Sanglas de 6 v. Creo que me costaron 25 euros cada uno. No había montado ninguno todavía así que lo he probado en el banco. Van de maravilla. Estabilizan clavados a unos 7 voltios en cualquier condición de carga (Ver fotos).

 

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Pero si quieres jugar con ellos y toquetearlos para aumentar la tensión por ejemplo, nada como los electromecánicos.
Yo he tarado uno a 8.25 voltios. Sé que corro el riesgo de que se evapore el agua de la batería, pero voy a ir probando hasta encontrar un compromiso entre una buena luz y chispa y un mantenimiento razonable de la batería.

 

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Os pongo las lecturas que he obtenido en los diferentes pasos descritos en la secuencia de ensayos, para una dinamo determinada (Sanglas 350 y 500, 6v) y para un regulador electromecánico "tuneado".
En la prueba primera del inducido, mido 1.74 v. Parece poco pero es suficiente, además, la velocidad máxima del banco es de 2400 rpm y seguramente a 3000 rpm llegue a los 2 voltios.
En la prueba del estator, mido 21,5 voltios.

 

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Con la dinamo parada y una carga (bombilla 12v 60/65W con los dos filamentos en serie), la tensión baja a 5,94 v.

 

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Cuando hago girar la dinamo con el regulador "tuneado" y la carga anterior, la tensión sube y se estabiliza a 8,2 voltios.
Como carga he utilizado una lámpara de faro de 12v conectando en serie los dos filamentos 60+65 w. Aunque no he hecho los cálculos, ni tengo de momento conectado el amperímetro, creo que con esta carga estaremos cerca de los 90 w de la dinamo .Además se nota como se achanta el taladro.

 

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El complemento ideal para el banco , es un amperimetro , para saber la carga en cada momento.
Utilicé un tester conectado en serie en uno de los cables de la carga( bombilla).
Para terminar con el rollo de los números, os pongo los datos de tres ensayos con la dinamo anterior, con dos reguladores (uno electrónico y el otro electromecánico) y como carga una lámpara de 12V y 60/65W.
Dinamo girando a 2400 rpm (2387rpm).

 

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Regulador electrónico, un filamento: 7,15V y 6,05A=43,3 W.

 

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Regulador electrónico, dos filamentos: 7,09V y 10,21A=72,4W.

 

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Regulador electromecánico, dos filamentos: 7,62V y 14,88A=113,4W.
Teniendo en cuenta que nuestras dinamos son de 90W nominales, esta claro que con el tarado del regulador electromecánico, estoy superando la potencia que dice el fabricante, pero como la he tenido un buen rato funcionando y no se ha calentado, voy a probar en la moto este conjunto a ver como va.

 

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Después de estos ensayos, y en poco más de 2 horas de banco, J.Pescata, Fermore y yo, hemos recuperado 4 o 5 reguladores Bosch de 12v, que nos proporcionó Pachi.
Como complemento, haremos otro día ensayos con alternadores.
Carlos Núñez (Carlosn).

AJUSTES DE REGULADOR-DISYUNTOR DE 12v, GENERICO A 50ºc.

Tensión de regulación con batería a medias y faro encendido:

Consumo = (≈45W + 20W ≡ 65W) -> 5.5A
Tensión (medida en la salida B+ del regulador) = (Batería de 6 elementos de 2.4V: 6x2.4 ≡ 14.4V para carga máxima) + (entre 0.1 y 0.6 por caída de tensión para carga máxima)->14.5/15V

Tensiones de operación del Disyuntor de 12V =

• Cierre: 12.6±0.3V –se aumenta con la presión del muelle.
• Apertura: 10-11V

* La corriente de inversión, medida a la salida de la Dinamo con el amperímetro, aparece al ir disminuyendo la velocidad, antes de que se abra del disyuntor. Ha de estar entre 3 y 6A.
* El amperímetro marca positivo al cargar, disminuyendo con la velocidad hasta marcar negativo cuando aun no abre el disyuntor. Es entonces cuando se mide la corriente de inversión.

PARA REGULADORES DE 6v (los valores son a la mitad)

Tensión = (3x2.4 ≡ 7.2 para carga máxima) + (≈ 0.8V caída)->8V.
* Tener en cuenta que el amperaje se dobla, y con el faro encendido serán (36w+20w≡10A) lo que aumenta la caída de tensión en la línea.
* Si hierve la batería, ajustar para 7.2V máximo en sus bornes.

Tensiones de operación del Disyuntor de 6V =

• Cierre: entre 6.5 y 7V.
• Apertura: entre 4 y 5V.


SEPARACION DE CONTACTOS: Variable según modelos y presión de los muelles. Aproximadamente 1mm en disyuntor y 1/2mm en regulador.

ENTREHIERRO (en mm) para distintos tipos de reguladores, incluyendo como referencia las medidas observadas en uno nuevo BOSCH.

Disyuntor 0.79/0.86 1.5/1.6 1.45 0.35 Referencia BOSCH
≈1
Regulador 1.2/1.3 1 0.4 0.8/1.2 0.5

 

Esquema interno de un regulador-disyuntor genérico, por Fermore:

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Fotos del WEHRLE (se montó en algunas 350/4/2)desmontado:

 

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Conexiones Wehrle:

67 a F, Field, excitación de la dinamo
51 a + dinamo
30 a + batería
31 a masa.
 

 

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Pruebas de un regulador-disyuntor BOSCH de 12V, por Fermore:

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Esquema de regulador de voltaje, del Arias-Paz

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Se trata de un regulador-disyuntor de 6 V, donde la lámina vibrante P conecta las inductoras I a masa, si la dinamo gira despacio se unen los contactos 7 y 8, de modo que atraviesa mucha corriente por las inductoras y comienza a subir el voltaje.
Si la dinamo gira muy deprisa, produciendo más tensión de la debida, entonces la bobina B del regulador atrae fuertemente a P (venciendo la fuerza del resorte M), y al unirse 8 con 9 las inductoras se quedan sin corriente (en corto circuito), con lo que la tensión de la dinamo cae en picado, y P se separa, al no ser atraida por el núcleo del regulador, yendo de nuevo hacia el contacto 7 de masa...
Este vaivén es el que hace que la lámina vibre, y mientras no alcanza los extremos, las inductoras reciben una corriente intermedia (ni el máximo cuando están a masa, ni el mínimo cuando están en corto), que es la que proporciona la resistencia de pocos ohmios R, estabilizándose así la tensión producida por la dinamo.
La bobina 10 del Disyuntor, reforzado su flujo por la 11 en cuanto comienza la carga, mantiene cerrados los contactos H cuando la dinamo produce suficiente voltaje, y carga a la batería.
Observar que en el dibujo, ésta es de 6 V (tres elementos) como las nuestras (Sanglas 350).
El piloto de carga es L, que lucirá si el disyuntor está abierto, apagándose en cuanto la tensión de la dinamo iguale o supere la de la batería, y consiguientemente, se cierre en disyuntor.

 

Fotos de un regulador-disyuntor BOSCH de 6V. desmontado, por JPescata:

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BOSCH RS/TBA 75-90/6/1

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Original (incunable) de Fermore explicando los ajustes del regulador-disyuntor comprobados por el con JPescata y Carlosn:

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