Fabrica tu propio regulador de carga de batería

Mantenimiento y Bricolaje  |  9 comentarios

27 de Junio de 2010

Regulador de carga de batería trifásico para motocicleta.- Primera parte.

 

¿Tu sabes como funciona un regulador de carga de batería para moto?, me preguntaba en una ocasión un mecánico al que visitaba de vez en cuando solo para charlar un rato y echarle una visual a las máquinas que tenía entre sus manos.

 

Bueno creo que si, le respondí. Tenemos cinco quads parados porque se han quemado los reguladores, son chinos y no encontramos los de repuesto, podrías echarles una visual, me dijo, fué imposible repararlos entre otras cosas porque la circuiteria viene embutida en una pasta dura, dura, dura, y así fué como comenzó este proyecto.

 

Las motocicletas de mediana cilindrada hacia arriba vienen equipadas con un alternador trifásico en estrella, al cual la mayoría de los mecánicos conocen como "encendido".

 

Dicho alternador genera corriente alterna trifásica que es rectificada por un puente rectificador trifásico para conseguir corriente continua apta para cargar una batería, hasta ahí todo bien.

 

Si se toman medidas de tensión en los bornes del alternador con la moto arrancada y a ralentí, se pueden medir de tensiones alrededor de 12 a 14 volts dependiendo del modelo de alternador, cuando el motor sube de revoluciones, la tensión sube proporcionalmente llegando a tensiones del orden de 70volts ó incluso más, es obvio que si se le aplican más de 15voltios a una batería de 12v. morirá irremediablemente, esto sin contar otros desperfectos en el sistema eléctrico como: fundir bombillos ó circuitos electrónicos como el sistema de encendido C.D.I. ó T.C.I. que dolor!!

 

Así que un regulador de carga, aparte de rectificar la corriente alterna en continua, necesita mantener la tensión a un nivel constante sin importar el régimen de revoluciones que alcance el motor. Llegados a este punto es lógico pensar que el objetivo principal sería " ir cerrando el grifo al alternador al ir subiendo revoluciones" y conseguir de este modo que la tensión de carga para la batería se mantuviera siempre entre 13.8 y 14.2 Voltios.

 

Tomando medidas en distintas motocicletas comprobé que no a todas se le aplica el mismo régimen de carga, unas 13,6 V. otras 13,8 a mi Virago xv 1100 el regulador le aplica 14,1 V.

 

Entonces se me ocurrió ya que estaba sobre el burro, que el regulador que iba a fabricar no sería para una tensión de carga fija sino variable, me he fijado que el cartero no apaga la nueva Vespa con arranque eléctrico cuando viene con el correo, eso es porque si la apaga y enciende continuamente se queda sin batería, necesitaría un régimen de carga mayor, al contrario que otros, como yo, que arranco la moto hago sesenta kilómetros de golpe y cuando llego a mi destino la paro.

 

Para "cerrar el grifo" al alternador, usé tiristores, uno por fase, osea tres de 20 Amperios.

 

El tiristor es un dispositivo semiconductor que tiene tres patillas, para explicarlo en lenguaje llano: una patilla de entrada A, otra de salida K y otra de control G. Cuando no se le aplica tensión a la patilla de control G, el dispositivo se comporta como si no estuviera, si se le aplica tensión en G el dispositivo conduce corriente que es proporcional a la tensión aplicada en G., ya tenemos el "grifo" que abre y cierra.

 

Otro circuito de control compuesto por varios transistores, diodo zener, resistencias, etc, es el encargado de testar la tensión en la batería, es este circuito el que enviará mas o menos tensión a la patilla G de los tiristores " el que controla el grifo". Es en este circuito donde, por medio de un regulador externo se fija la tensión de carga que se desea para la batería, de 13,6 a 14,2 voltios.

 

Otro componente importante es el puente rectificador trifásico, he usado uno de 30 Amperios, más que suficiente.

 

El mayor enemigo de los semiconductores es el calor que ellos mismos generan, tenía que elegir un disipador-radiador que al mismo tiempo me sirviera para el montaje de los componentes en su interior, a fin que quedara una unidad compacta, elegí de esos que se usan en los amplificadores de potencia de sonido.

 


Regulador de carga de batería trifásico para motocicleta.- Segunda parte.

Para construir un regulador se necesita básicamente estar en posesión del título de " manitas ", poder identificar los componentes eléctricos o electrónicos que se van a utilizar, paciencia y atención.

 

A continuación se puede ver el esquema eléctrico de un rectificador regulador trifásico tipo shunt para moto, es un diseño simple pero efectivo, regula a una tensión fija de aproximadamente 13.8 voltios, calculo que es lo que viene de fabrica para la mayoria de marcas y modelos.

 

El alternador va a generar tensiones que son proporcionales a las rpm del motor, a más de 3.000 rpm puede generar facilmente tensiones que superen los cincuenta voltios, pero nuestra batería solo necesita 13.8 voltios si se le aplica más tensión va a morir y además de una forma bastante escandalosa :) el sistema electrico se verá afectado cuando ya la batería no sea capaz de absorber y servir en cierto modo de protección, así...sin anestesia ni nada.

 

Si alguien realiza este montaje, a la hora de probarlo recomiendo que lo haga usando el alternador de la moto, por supuesto, pero con una batería aparte, de esa forma en caso de fallo o accidente no existe la posibilidad de dañar el sistema eléctrico de la moto, ojito!!!

 

Componentes

  • Los diodos d1, d2, d3, d4, d5, d6, están integrados en un puente rectificador trifásico de al menos 35 amperios a 400v, la referencia al menos en Europa es 36MT40
  • Los tiristores son BT 152
  • Resistencias todas de 220 ohm 1/2w
  • Zener de 13 voltios 1/2 wat
  • Condensador electrolítico de 10 micros a 63 volts
  • Condensador cerámico 220 n más de 63 voltios
  • El alternador ya está en la moto

Como funciona

Unos le llaman rectificador, otros regulador, en realidad son ambas cosas ó mejor dicho las dos juntas.

 

El rectificador está compuesto por el puente rectificador y su función es la de rectificar la corriente alterna que nos entrega el alternador y convertirla en corriente continua que es el tipo de tensión con el que funciona nuestra batería y por tanto el sistema electrico del vehiculo, el recticador solo convierte la corriente alterna en contínua, si se le entregan 50 voltios en alterna nos va a convertir esos 50 voltios en contínua, así que por sí solo no sirve de nada, se necesita también un regulador que nos mantenga la tensión en un valor adecuado para la batería.

 

El regulador está compuesto por los tres tiristores uno para cada borne del alternador trifásico, los tiristores son los verdaderos "burritos de carga" ya que son los que van a "comerse" la tensión sobrante, el diodo zener y el resto de componentes se podría denominar como el circuito de control osea el que le indica a los tiristores cuando tienen que cortar corriente sobrante al alternador.


Este circuito de control se puede modificar para conseguir una unidad universal que suministre tensiones de carga desde 13,6 voltios hasta 14,2 voltios.

 

Más profundamente: Cuando la tensión en el diodo zener supera los trece voltios ya empieza a aparecer tensión en la otra patilla del diodo, esa tensión es la que se le aplica en la puerta G de los tiristores, que lo disparará pasando a estado de conducción (como un interruptor cerrado) así se deriva al negativo la tensión sobrante.

 

De esa forma permanece " enganchado en ese estado " ya que siempre se repite la misma operación; la tensión sube en el diodo, cuando tiene cierto valor los tiristores empiezan a cortar y así eternamente. Este proceso ocurre continua y rápidamente, los tiristores commutan muy rápidamente sobre una carga inductiva que es el alternador, esto puede provocar que se produzcan transitorios y armónicos, peligrosos para la integridad de los semiconductores. El calor es otro enemigo mortal para cualquier semiconductor sea tiristor, transistor ó el microprocesador de nuestro PC.

 

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Fuentes de la noticia

entrecablesyelectrones.blogspot.com

 
 
 
 
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