problemas de alternador y regulador de voltaje

a medida que todos se mueven hacia la instrumentación electrónica, el alternador está asumiendo un papel cada vez más importante. Los alternadores y sus socios indispensables, los reguladores de voltaje, son generalmente bastante confiables, pero fallan de vez en cuando. Debido a esto, es importante entender cómo funcionan y cómo se ven los diversos fracasos.

¿qué te dicen los medidores?,

este sistema de monitoreo del motor muestra un voltaje de carga de 14.6 voltios, que es un poco alto y puede indicar una resistencia excesiva en el circuito de campo.

dos instrumentos proporcionan pistas importantes sobre su sistema de carga: el amperímetro y el voltímetro. Dependiendo de cómo esté cableado su avión, el amperímetro le dirá cuánta corriente entra y sale de su batería o cuánta corriente está produciendo su alternador. El voltímetro le dirá el voltaje en el bus eléctrico principal., Se requiere un voltímetro si tiene medidores electrónicos del motor: tacómetro, presión del colector, presión del aceite, etc. Estos dos indicadores le dicen un poco sobre el estado de su alternador en particular y su sistema eléctrico en general.

asegúrese de que todos los cables y terminales de la batería estén limpios y seguros antes de preocuparse por su alternador. Observe la barra colectora de tierra delante y debajo de la batería. Una buena conexión a tierra elimina muchos problemas potenciales.,

Las lecturas normales deben ser de alrededor de 14 voltios para un sistema llamado de 12 voltios. Esto se debe a que la salida de voltaje del alternador debe ser mayor que el voltaje de la batería o la corriente no fluirá en la batería, que por sí sola debe producir aproximadamente 12.8 voltios cuando está completamente cargada. Si normalmente ve un voltaje del sistema que está por encima de 14.5 o por debajo de 13.8 al volar, debe averiguar por qué. Demasiado poco voltaje no cargará la batería correctamente y demasiado voltaje puede dañarla permanentemente., Cuando el alternador falla, el voltaje del sistema caerá al voltaje de la batería, que estará en 12.8 o menos, y disminuirá a medida que la batería pierda carga. En algún lugar alrededor de 9 a 11 voltios, sus instrumentos electrónicos y radios dejarán de funcionar. Esto variará de un dispositivo a otro y es un número que debe saber para su equipo, especialmente si vuela IFR. En el caso de las radios, la transmisión fallará antes de recibir porque simplemente al teclear el micrófono, el voltaje del sistema caerá un poco. Esta es la razón por la que se requiere un voltímetro con los sistemas electrónicos de monitoreo del motor., El mejor seguro contra una falla total del alternador es una fuente de energía de respaldo, que ahora es estándar o al menos una opción con la mayoría de las pantallas electrónicas.

un ligero aumento en el voltaje puede indicar que la resistencia se acumula en el circuito de campo por alguna razón. Una conexión corrosiva o un cable parcialmente roto Podría ser la causa. La falla de una de las bobinas del estator también podría causar un aumento de voltaje. El punto importante es que al igual que disminuir el voltaje es malo, también lo es aumentar el voltaje. Si cambia, debe haber una razón.,

Las lecturas normales del amperímetro variarán dependiendo de lo que haya instalado y encendido, y dependiendo de cómo haya cableado su amperímetro. Es muy aconsejable tener una buena idea de cuánta corriente consume cada dispositivo en caso de que necesite deshacerse de la carga a toda prisa para preservar su batería. Cuando vuele en algún momento, intente apagar cada dispositivo en su avión y vea cómo cambia la corriente. Luego tome nota de ello en caso de una emergencia. El calor de Pitot, la iluminación incandescente y el tren de aterrizaje y los motores de aletas son típicamente los grandes cerdos de potencia en la mayoría de los aviones.,

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Alternador de Fallas

no se pudo alternadores causa relativamente pocas fallas eléctricas. Los diversos alternadores que probablemente se utilizarán en aeronaves experimentales/de construcción Amateur deben durar 2000 horas, el TBO de un motor de avión típico, y no requerirán ningún servicio durante ese tiempo a menos que se abuse o se instale incorrectamente. Por supuesto, relativamente pocos no es lo mismo que ninguno, pero busque en otra parte primero a menos que el alternador muestre signos obvios de angustia.,

Los cables y conectores son los culpables más probables cuando las cosas dejan de funcionar. Al igual que con los problemas de arranque, rastree cada cable, interruptor y conector para ver dónde la resistencia es alta, por encima de 0,2 ohmios en cualquier interruptor o conector, y/o donde la caída de voltaje es excesiva, más de 0,5 voltios. Obtenga un buen multímetro que medirá de manera confiable décimas de ohmios y aprenda a usarlo.

hay algunos problemas mecánicos que también podrían hacer que su alternador tenga un rendimiento inferior o falle., Si escuchas un chillido agudo cuando colocas una carga pesada en el alternador, es posible que solo tengas una correa suelta. Lycoming tiene una instrucción de servicio que le dice cómo apretar correctamente la correa del alternador. Mantener la correa del alternador correctamente apretada ayuda a garantizar una larga vida útil para la correa. Dado que reemplazar una correa significa quitar la hélice, obtener una larga vida útil es realmente importante.

asegúrese de verificar la estanqueidad de su correa del alternador anualmente y siempre que tenga problemas con el alternador.,

Tensión de la correa del alternador

Use una llave dinamométrica en la correa de la polea y ajuste la tensión para obtener el par especificado justo cuando comienza a deslizarse. Gire la tuerca de la polea en la dirección de apriete para que no se arriesgue a aflojarla. Referencia: Lycoming Service Instruction 1129D.

solución de problemas

con cualquier tipo de solución de problemas, hay un par de reglas generales que vale la pena considerar. Uno, comienza con las cosas simples, luego pasa a los elementos complejos., Y, dos, que es similar, empezar con las cosas baratas primero, luego pasar a las cosas más caras. Por ejemplo, si el alternador no está apagando ninguna energía, compruebe el cable de campo antes de ordenar un nuevo alternador. Simplemente es más fácil arreglar cosas simples, incluso si no siempre es más fácil encontrar problemas simples. Y si, en desesperación, pasas de mecánico a cambiador de piezas, seguro que quieres empezar a cambiar las cosas menos costosas primero. Estas no son reglas duras y rápidas,sino más bien pautas., A veces el problema es obvio y obviamente es caro, pero cuando estás teniendo dificultades para averiguar las cosas, estas reglas pueden ayudarte a mantener las cosas en perspectiva.

El interior de un alternador son bastante estándar. Los devanados de campo magnetizan el rotor que se muestra en la mitad izquierda, y los devanados del estator, diodos y cepillos están en la mitad derecha. Los devanados de campo obtienen su potencia a través de los anillos colectores que se muestran en el extremo expuesto del rotor. La polea del cigüeñal está en el otro extremo.,

problemas comunes del alternador

Si tiene un quejido mecánico que aumenta el tono con el aumento de rpm, puede tener un mal rodamiento en su alternador. Si es así, enviarlo de vuelta al fabricante o a un taller de reparación para la revisión es probablemente su mejor apuesta. El ruido mecánico es diferente al ruido de radio, así que apaga la radio si no estás seguro del origen del ruido.

en los alternadores con terminales F1 y F2, deberá conectar un cable del medidor a cada terminal., La lectura de resistencia es un poco alta porque este alternador ha estado sentado en un estante durante varios años. Un cierto uso regular debe quitar la oxidación de los cepillos y de los anillos colectores.

Si el alternador simplemente deja de cargarse, lo primero que se sospecha—suponiendo que no está haciendo un ruido terrible o no ha soplado el interruptor principal-es el campo. Si usted no está consiguiendo 12 voltios o más al terminal de campo del alternador, usted no va a hacer la energía eléctrica., Compruebe el conector en el alternador, el cable, el regulador de voltaje (si tiene un regulador de voltaje externo) y luego el lado ALT del interruptor maestro. Si no tiene 12 voltios en todos estos puntos cuando el interruptor principal está encendido, averigüe por qué y arréglelo. Los conectores sueltos pueden ser los problemas más difíciles de encontrar, así que asegúrese de tirar de cada uno para asegurarse de que sea seguro. Si el interruptor de campo ha estallado, sospeche que un cable rozado hace contacto con el fuselaje en alguna parte. Traza toda la ruta del cable de campo hasta que encuentres el corto.,

cuando se prueba un alternador con solo un terminal F, un cable va al caso (tierra) y el otro al terminal F. Este alternador b&C muestra una resistencia de campo de 5 ohmios, que es exactamente la correcta.

un cortocircuito desde el campo hasta la caja del alternador dentro del alternador también puede hacer que el interruptor de campo se dispare., Desconecte el cable del poste de campo del alternador y use su ohmímetro para verificar si hay un cortocircuito colocando un cable en el terminal de campo y el otro en la caja del alternador. Si no hay o casi ninguna resistencia, tiene un cortocircuito dentro del alternador. Debe esperar ver al menos 4 a 6 ohmios entre el terminal de campo y la tierra, suponiendo un sistema de 12 voltios. En algunos casos, el campo no se basa internamente. Se puede decir esto por la existencia de dos terminales de campo en el alternador (generalmente marcados F1 y F2). En este caso, mida la resistencia entre F1 y F2.,

en otros casos, es posible que tenga una mala conexión entre los cepillos y los anillos colectores dentro del alternador. Para rastrear esto, desconecte el cable de campo y la correa del alternador. A continuación, gire el alternador a mano mientras comprueba la resistencia entre el Poste de campo y la caja del alternador (o F1 y F2 si esa es su configuración). Si la resistencia es consistentemente alta, el contacto entre el anillo colectando y los cepillos dentro del alternador no es bueno, lo que significa que el alternador necesita ser reparado., Usted puede ser capaz de curar este problema mediante el uso de una fina almohadilla Scotch-Brite en los anillos colectores. Si tiene un circuito abierto a través del campo (resistencia infinita), es posible que tenga cepillos que se han caído o un cable roto en el bobinado del campo. Tiempo para algunas reparaciones importantes del alternador.

puede ser bastante difícil obtener acceso a algunas conexiones de campo en alternadores instalados en aviones. Aquí se ha hecho una coleta para facilitar la comprobación de la resistencia.,

debido a su corriente de funcionamiento extremadamente baja, los multímetros digitales no hacen un buen trabajo de medición de la resistencia en el circuito de campo, por lo que es mejor usar un medidor analógico de estilo antiguo para esto. Incluso si obtiene una lectura de 50 ohmios o así no hay razón para entrar en pánico. Gire el alternador unas cuantas veces y vea si la resistencia disminuye. También puede notar que la lectura varía a medida que gira el alternador. Esto es bastante común y no necesariamente un motivo de preocupación si el alternador está funcionando bien., Una capa delgada de oxidación en los anillos colectores puede producir fácilmente una cierta resistencia adicional. Una mayor resistencia indica un posible problema que vale la pena investigar más a fondo.

Este avión utiliza un B&C de estado sólido regulador de voltaje. Funcionará mejor si se instala dentro de la cabina (como está aquí) en lugar de en el compartimiento del motor. Una ventaja del regulador b&C es que el voltaje es fácilmente ajustable.,

Si el cable de campo y el cable del alternador se cortan entre sí, obtendrá una situación de sobretensión potencialmente muy dañina. Una falla parcial del estator también puede causar que el campo se dispare si ha causado un pico de sobretensión. Asegúrese de que todos los cables estén correctamente enrutados y asegurados para que no puedan rozarse entre sí. El precio de este error puede llegar fácilmente a los miles de dólares. Para evitar esto, asegúrese de que su alternador tenga protección contra sobretensiones incorporada o use un regulador de voltaje que lo haga., La carga o descarga rápida del alternador también puede causar sobretensiones. Algunos de los modelos actuales de alternadores de potencia plana tienen protección interna contra sobretensiones, pero otros no. Asegúrese de averiguar si esto está incluido en su alternador. Esto es especialmente crítico si está utilizando una batería de litio como la EarthX. Estas baterías tienen su propia protección contra sobretensiones, pero un alternador fuera de control puede abrumar esa protección en casos extremos, lo que posiblemente lleve a resultados desastrosos., (Por cierto, no deje de instalar la luz de advertencia de la batería que viene de serie con una batería EarthX si tiene una en su avión.)

una prueba rápida para ver si el campo está funcionando es encender el campo y ver si el eje del rotor está fuertemente magnetizado. Un probador compuesto por dos clips de papel muestra que lo es.,

B&los alternadores C como regla general no tienen protección contra sobretensiones incorporada, sino que dependen de la protección contra sobretensiones incorporada en el regulador de voltaje b& C. Al principio esto parece una adición innecesaria de costo y complejidad, pero la configuración de B&C ha demostrado ser muy robusta en el campo, haciendo que la complejidad adicional valga la pena el costo.

Si tiene una situación de sobretensión y tiene protección contra sobretensiones, debe activar el disyuntor de campo., En tal caso, tendrá que apagar la alimentación del campo (lado alternativo del interruptor principal) para restablecer el módulo de sobretensión. Por supuesto, lo siguiente que debe hacer es averiguar por qué tuvo un pico de voltaje para que no vuelva a suceder.

alternadores Rotax

El sistema de carga Rotax es un caso especial y requiere sus propios procedimientos de diagnóstico y reparación. Hay algunas comprobaciones de resistencia simples que puede realizar para comprobar el alternador. Primero, desconecte el alternador en el enchufe. Compruebe la resistencia entre los cables amarillos y entre cada cable amarillo y la tierra., Amarillo a amarillo debe medir 0,1 a 0,8 ohmios. Amarillo al suelo debe estar abierto (resistencia infinita). A continuación, compruebe la resistencia entre el cable rojo y la tierra. Esto debe estar en el rango de 3,2 a 4,5 ohmios. Los cables de dos colores son para el sistema de encendido.

Los motores Rotax tienen sus alternadores integrados en la parte posterior del motor. No incluyen protección contra sobretensiones.,

si la unidad no pasa estas comprobaciones básicas, lo más probable es que deba eliminarse y verificarse y/o repararse. Para obtener más detalles sobre estos procedimientos, consulte el manual de mantenimiento (mantenimiento pesado) para los motores Rotax de los tipos 912 y 914 Series, que está disponible en línea. La solución de problemas también se cubre en los cursos de formación de mantenimiento Rotax, que son muy recomendables para cualquier persona que trabaje en motores Rotax y son necesarios para mecánicos Rotax S-LSA., (En caso de que te lo perdieras, Vic Syracuse asistió a la Escuela Lockwood Rotax y escribió sobre ello en nuestra edición de mayo de 2020.) Lo bueno de los Procedimientos de resolución de problemas de Rotax es que son muy sencillos y se pueden realizar con un buen multímetro.

el Instructor Ronnie Smith muestra a un estudiante cómo comprobar el alternador en un motor Rotax 912. Cada año, California Power Systems organiza capacitación Rotax en el sur de California.,

Los motores Rotax tienen alternadores incorporados que no incluyen protección contra sobretensiones. Según California Power Systems, el distribuidor de West coast Rotax, Rotax considera aceptable usar una batería de litio en sus instalaciones de motores si la batería tiene protección contra sobretensiones incorporada. Las baterías EarthX incluyen dicha protección. Sin embargo, una instalación más robusta incluiría protección externa además de la incluida en la batería., Para obtener una descripción más detallada del sistema de carga Rotax, consulte el seminario web en los archivos de EAA sobre el sistema eléctrico Rotax 915.

ruido de Radio

si está recibiendo ruido de radio que parece estar relacionado con el alternador, puede usar su multímetro para hacer una comprobación rápida del voltaje de salida del alternador. Ajuste su medidor A Voltaje de CA y mida desde el bus principal a tierra mientras el motor está funcionando. Si ve más de un voltio en la escala de CA, sospeche un diodo soplado dentro del alternador o posiblemente cepillos malos. Recuerde, el alternador solo se supone que haga salir el voltaje de CC., Esta no es una prueba perfecta, pero es rápida y fácil. Un medidor de ondulación es una manera aún mejor de verificar la condición del estator y el diodo, pero la mayoría de los constructores no tendrán uno en su caja de herramientas.

El ruido de radio repentino y persistente es probablemente causado por un mal diodo o un cable de estator roto en el alternador. Esto significa un viaje al taller de alternadores. El ruido intermitente es más probable causado por un bucle de tierra, que a su vez es probablemente causado por una mala conexión a tierra en algún lugar., Los sistemas eléctricos que emplean un bus de tierra Central rara vez están plagados de problemas de bucle de tierra, pero el uso del fuselaje para un suelo te deja más vulnerable. Estos problemas pueden ser difíciles de localizar, pero simplemente asegurarse de que cada conexión a tierra en su avión sea segura y libre de corrosión es donde necesita comenzar.

llegar al fondo de los problemas del alternador y del sistema de carga es una cuestión de entender los sistemas y tomarse su tiempo para solucionar cuidadosamente los problemas de una manera lógica. Haga eso y su alternador volverá «en línea» para servir otro día.,

Photos: Dave Prizio and courtesy of B&C Specialty Products, Inc.

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