quinta-feira, 18 de dezembro de 2014

Electricidade | Porque queima o regulador

Grande parte das motos dispõem de um gerador de tensão, capaz de carregar a bateria do sistema eléctrico. Porém, este gerador por si só não possibilita a carga da bateria, já que a tensão que produz é alternada e a bateria armazena tensão contínua. Para que tal seja possível, é necessário rectificar a tensão alternada produzida pelo gerador, retirar-lhe a componente alternada e torná-la contínua, capaz de assim carregar a bateria. Esta tarefa está a cargo de um conjunto de componentes ligados entre si e fechados numa caixa a que normalmente se dá o nome de RECTIFICADOR.

Até aqui, o processo é simples. Mas o que aconteceria à bateria se fizéssemos uma viagem de 300km e se apenas dispuséssemos do gerador, do rectificador e da bateria?
Seria destruída por sobrecarga. Ao atingir o limite de carga, a bateria não poderá continuar a receber carga sob pena de se auto-destruir. Então, é necessário introduzir no sistema eléctrico algo que não permita que tal aconteça. Para isso, utiliza-se um REGULADOR de carga. A função do regulador, é absorver a energia que a bateria já não necessita por se encontrar totalmente carregada. Tal é conseguido, curto-circuitando à massa a tensão não regulada proveniente do estátor (gerador), que é assim dissipada sob a forma de calor, que é distribuído em parte pelo estátor, pelo Rectificador/Regulador (R/R) (como o da imagem seguinte) e pela cablagem desse circuito.  È assim na maior parte dos sistemas que utilizam reguladores do tipo shunt (sejam eles baseados em tirístores ou mosfet).


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Porém, grande parte das avarias eléctricas nas motos são atribuídas à falência deste órgão, cujos sintomas passam certamente pela descarga despropositada da bateria, e por vezes também à avaria de outros órgãos electrónicos (conta-rotações, computador de bordo, etc), que sucumbem ao pico de tensão de algumas centenas de volts produzidos no exacto momento do colapso.

Mas porque avaria o rectificador/regulador?

Abstraindo-nos da verdade de que mais tarde ou mais cedo qualquer equipamento electrónico tende a avariar, a falha deve-se quase sempre a sobreaquecimento. Como poderão observar pela imagem anterior, o componente possui o corpo exterior de alumínio provido de alhetas para arrefecimento, capazes de dissiparem térmicamente parte do calor produzido pelo seu próprio funcionamento (não confundir com a dissipação do sistema de carga resultante do curto-circuito das fases do estátor à massa, já que essa energia é absorvida por ele próprio e dissipada pelo bloco do motor). Por vezes, por defeito de concepção ou localização, o dissipador não permite o escoamento dessa energia calorífica, acontecendo a destruição dos componentes electrónicos que o compõem. Se da avaria resultar a 'abertura' do componente, este 'desliga' e a tensão sobe repentinamente, podendo atingir uma centena de Volt. Se o componente funde, dá-se um curto-circuito à massa e o estátor (gerador) entra em curto-circuito, podendo também avariar.
Outro motivo de avaria, que acontece sobretudo em motos com alguns anos, é a contaminação dos condutores pela humidade (cobre enegrecido), ou conectores oxidados e com fraco contacto eléctrico, produzindo aquecimento pontual por absorção de corrente, podendo mesmo originar um incêndio.

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Quando a avaria se deve a curto-circuito de componentes, é gerada uma elevada corrente no circuito, ou entre o R/R e o estátor, entre o R/R e a bateria, ou em ambos.
Para perceber melhor do que falamos, desenvolvi um esquema simplificado do modo de funcionamento do circuito de rectificação e carga, comum à maioria das motos.

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Os conectores queimados que se vêm nas imagens acima, estão representados no esquema pelos pontos no interior dos rectângulos tracejados. A avaria tem origem quase sempre no ponto A do esquema, (por corrente elevada nos condutores), ou no ponto B por defeito num ponto de ligação.

Como resolver o problema?

A solução ideal que consideraria, seria abolir com os pontos de quebra A e B por meio de soldadura, mas tal não se torna prático se por qualquer motivo tivermos que intervir no circuito (substituir o regulador, ou despistar uma avaria). Descartada esta solução por inadequada, preconizo a substituição dos conectores com indícios de corrosão por terminais do tipo cilíndrico, apropriados para a secção do cabo a ligar. Dou preferência aos terminais japoneses (utilizados de série nas motos dos anos 70 e 80) pela forma eficaz de cravação, mas como infelizmente é difícil adquiri-los na Europa, em sua substituição recomendo o formato europeu dos mesmos terminais (identificados a azul na imagem seguinte). Têm a vantagem de ter uma maior superfície de contacto e serem estanhados e isolados, sendo recomendável que se utilizem de acordo com o calibre dos fios a ligar (Encarnado = 0.5 a 1 mm2; Azul = 1,5 a 2,5 mm2; Amarelo = 4 a 6 mm2) e cravados com um alicate com o mandril adequado. Para garantia de que não se soltam e proteger a ligação, recomendo envolver cada ligação com uma manga termo-retráctil. 

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Outro ponto a ter em atenção é o reforço do calibre do condutor de alimentação desde o ponto B até ao fusível F1. Daí para a frente, qualquer alteração deverá ter em conta o recálculo da protecção fusível. Como deverão saber, o fusível protege a canalização, ou seja, é calculado para a corrente máxima que o condutor desse circuito pode veicular.

Por fim, convirá atender à qualidade das ligações da massa principal do circuito, normalmente no borne negativo da bateria e no chassis, protegendo-os sobretudo da corrosão. A vaselina esterilizada é eficaz para esse fim.
No caso de aquecimento exagerado do Rectificador/Regulador, a sua relocalização para local mais arejado (frente da moto, por exemplo) deverá ser equacionada.

Actualização: Uma das formas de evitar o aquecimento exagerado do Rectificador/Regulador, sobretudo em deslocações de vários Km de dia (em que o R/R deriva para a massa a energia que a bateria não pode aceitar), será provocar o maior consumo possível no sistema, como por exemplo, ligar os máximos e eventuais faróis auxiliares. Isto fará com que a energia a dissipar pelo R/R e pelo estátor seja menor.

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