Appunti sull'alternatore

In questo periodo stiamo mettendo mano al Lamborghini 654 e, dopo aver riparato il sistema di guida idrostatica abbiamo messo mano all'alternatore che, da tempo, non caricava più la batteria. La sostituizione del regolatore (scatoletta nera nella foto a sinistra) ha risolto tutti i problemi: ora la batteria viene caricata.

Con l'occasione ho voluto studiare il circuito dell'alternatore e in particolare del regolatore per capire come funziona.

Le considerazioni che seguono sono quindi frutto delle mie analisi e possono essere sbagliate od incomplete: è bene non prenderle come unico ed inconfutabile riferimento.

L'alternatore funziona secondo la legge di Faraday - Lenz secondo la quale il campo magnetico rotante generato dal rotore induce negli avvolgimenti statorici un forza elettromotrice (leggi tensione) proporzionale ad esso e alla velocità di rotazione. Il campo magnetico del rotore dipende a sua volta dalla corrente di eccitazione che il regolatore fa circolare sull'avvolgimento rotorico. E' quindi possibile controllare la tensione di uscita dell'alternatore andando a modificare la corrente di eccitazione. Di seguito lo schema elettrico di un alternatore inserito nel circuito elettrico di un autoveicolo.

Nei tre avvolgimenti dello statore viene indotta una tensione alternata quasi sinusoidale che deve essere raddrizzata dal ponte di diodi a destra per poi essere inviata, tramite il contatto B+, alla batteria. Altri tre diodi raddrizzano la stessa tensione alternata sul contatto D+ a cui sono collegati il regolatore e la lampadina spia sul cruscotto.

Il regolatore viene alimentato dal contatto D+ e in base al valore della tensione di questo contatto modifica la tensione del contatto DF (immagino che F stia per "flottante" - "floating") modificando di conseguenza la corrente che circola sull'avvolgimento rotorico. Il contatto D- va collegato alla carcassa dell'alternatore a sua volta collegata al negativo della batteria.

Il contatto W, non sempre presente negli alternatori, consente di prelevare un segnale alternato la cui frequenza è proporzionale ai giri dell'alternatore e quindi del motore. Questo segnale viene usato dai contagiri elettronici per mostrare i giri del motore dell'autoveicolo.

Con non poche difficoltà ho cercato di aprire il regolatore per scoprirne lo schema elettrico. Dentro la scatoletta di platisca nera era stata colata della resina per imprigionare tutti i componenti elettronici proteggendoli dagli agenti atmosferici e da sguardi indiscreti.


Armato di taglierino e tanta pazienza ho scoperto tutti i componenti riuscendo a scoprire, con qualche incertezza, lo schema elettrico (parziale) disegnato qui sotto.

Lo schema è parziale perché mancano i condensatori che ottimizzano stabilità e risposta in frequenza e non sono sicuro del tipo di transistor Q3 in quanto era impossibile leggere la sigla: se è un BJT dovrebbe trattarsi di un PNP, se è altro non saprei.
Q1 e Q2 sono in configurazione ad emettitore comune e variano il loro punto di lavoro in funzione del valore della tensione di uscita dell'alimentatore. Q3 è in configurazione a collettore comune: si comporta come un inseguitore di tensione a meno delle zone di intervento dello Zener DZ2. Infatti, DZ2 impedisce che la tensione della spazzola DF salga troppo.

6 commenti:

Anonimo ha detto...

Salve e felice giornata a Lei:nell'alternatore della fiat 500 il regolatore è già incorporato?
Ho visto dei video "bike alternator " come è possibile con pochissimi giri e soprattutto senza modifiche sull'alternatore auto ottenere una scarica di corrente ?
Io collego il filo fino nero/viola D+ al polo positivo di una batteria da 45A/h e la carcassa la pinzo con il negativo ,ma quando pedalo il tester segna che scarico la batteria o resta fermo ,ma mai che carica :"devo collegare una bobina auto 16volt al più della batteria per l'eccitazione o accensione più decisa dell'alternatore? (marco.zorba@yahoo.it) /Xp+:
Salutissimi!!

Andrea ha detto...

Fiat 500 quale? Se parliamo di quella storica e famosa probabilmente aveva una dinamo e non un alternatore; non so rispondere sul tipo di regolatore. Se parliamo di quella polacca degli anni 90 allora aveva sicuramente un alternatore con regolatore incorporato nel portaspazzole.

Come si vede dallo schema, al positivo della batteria vanno collegati B+ e D+ (D+ va scollegato dalla batteria ad alternatore fermo altrimenti è possibile che scarichi la batteria).

Anonimo ha detto...

Confermo, io ho fatto la solita cosa anche con alternatori con regolatore a relè. Ciao da un tuo omonimo.

Anonimo ha detto...

buonasera, vorrei chiederle se ad un alternatore senza la presa W, questa si può fare. grazie

Andrea Urbini ha detto...

Il segnale W è un'onda sinusoidale generata da un singolo avvolgimento dell'alternatore. Il punto più comodo per recuperarlo penso sia sul ponte di diodi interno all'alternatore. Devi aprire l'alternatore e stagnare un cavo dove uno dei tre avvolgimenti è collegato ai diodi. Buona fortuna.

Anonimo ha detto...

BUONGIORNO, SONO PINO, TI SEGNALO QUESTA ANOMALIA: MI SI E' STACCATO IL FILO CHE PORTA IL POSITIVO ALLA SPAZZOLA DI ECCITAZIONE, ME NE SONO ACCORTO SOLO QUANDO MI SI E' BLOCCATO IL CAMMION IN AUTOSTRADA CON LA BATTERIA SCARICA!!!, IN QUESTO CASO NON ABBIAMO NESSUNA SEGNALAZIONE IN CABINA, (IL MIO CAMMION NON HA IL VOLTMETRO SUL CRSCOTTO)

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