Σαν νέος κάτοχος DL-650 ρίχνω τελευταία διάβασμα στο φόρουμ σχετικά με τα προβλήματα που παρουσιάζουν κατά καιρούς οι «καλές» μας. Εκτός των άλλων «κακών» κόλλησα και σε κάποια προβλήματα πηνίων-ανορθωτών και «ψάρωσα» κάπως να πω την αλήθεια επειδή αντιμετώπισα και στο παρελθόν πρόβλημα ανορθωτή στο KLE μου.
Γενικά, διαβάζοντας αυτές τις σελίδες με τα διάφορα προβλήματα που βασανίζουν κατά καιρούς την «οικογένειά» μας, νοιώθει κανείς σαν να ξεφυλλίζει τις στήλες με τις κηδείες και τα μνημόσυνα στην εφημερίδα της πόλης του: Νομίζει τελικά πως το κάθε σπίτι έχει και από ένα πένθος!
Ένα παραπάνω που προχθές άφησα την Σούζη αναμμένη στο ρελαντί για να ελέγξω αν ανοίγει το βεντιλατέρ στην ώρα του. Λοιπόν, μετά από μερικά λεπτά στο ρελαντί και με τα φώτα αναμμένα, δηλαδή ιδανικές συνθήκες για τον ανορθωτή, κι όμως αυτός είχε «ζεματίσει»!
Μπήκα λοιπόν στην πρίζα και άρχισα να ψάχνω στο φόρουμ αλλά και σε άλλα ελληνικά φόρα σχετικά με το θέμα. Μα δεν βρήκα να πω την αλήθεια κάτι πλήρες που να εξηγεί το "πώς" και το "γιατί" της λειτουργίας αυτού του τμήματος της ηλεκτρικής εγκατάστασης της μηχανής μας.
Πριν περίπου ένα χρόνο που αντιμετώπισα κάποιο πρόβλημα με τον ανορθωτή της τότε καλής μου έριξα λίγο διάβασμα δεξιά αριστερά, κυρίως σε ξενόγλωσσα σαιτ, για να μάθω πως παράγεται και διαχειρίζεται η ηλεκτρική ενέργεια στις σύγχρονες μοτοσικλέτες. Συνδύασα λοιπόν τα σπαράγματα πληροφοριών που βρήκα τότε με τις σπουδές μου στην ηλεκτρολογία και έφτασα τελικά σε κάποια άκρη. Την οποία παρουσίασα τότε σε σχετικό φόρουμ μαζί με την διαδικασία επισκευής του KLE μου.
Δεδομένου ότι δεν βρήκα κάτι αντίστοιχο στο φόρουμ μας και παρατηρώντας το αλλαλούμ που υπάρχει γύρω από τους ανορθωτές και την κατανόηση της λειτουργίας τους, αποφάσισα, θα μου επιτρέψετε δηλαδή, να μεταφέρω κι εδώ συμπληρωμένα ανάλογα, τα συμπεράσματα στα οποία κατέληξα τότε ελπίζοντας εν τέλει να μην «κομίζω γλαύκα εις Αθήνας»...
Κατʼ αρχήν για να δούμε σε ποιο βαθμό έχουμε κατανοήσει τα «ήθη και έθιμα» του συστήματος παραγωγής ενέργειας ή φόρτισης των μοτοσικλετών μας αλλά και για να σας ιντριγκάρω λιγάκι θα σας υποβάλω δύο ερωτήματα. Και επειδή σκοπός αυτού του κειμένου δεν είναι ο «βασανισμός» ή έστω το σασπένς των αναγνωστών του αλλά ο προβληματισμός μας, θα τα απαντήσω ευθύς αμέσως.
Ερώτηση πρώτη:Αν στην ηλεκτρική εγκατάσταση της «Σούζης» μας προσθέσουμε στην ήδη υπάρχουσα κατανάλωση των 150 βατ περίπου, από φώτα, ανάφλεξη κλπ… δύο επιπλέον προβολάκια συνολικής ισχύος 70 βατ και ακόμα δύο θερμαινόμενα γκριπ, άλλα 30 βατ, πως νομίζετε θα το εκλάβουν αυτό τα «φιλάσθενα» πηνία της γεννήτριάς μας; Θα ανεβάσουν πυρετό ή όχι; Υποθέτουμε πως η γεννήτριά μας μπορεί να αποδώσει μέχρι και 300 βατ ισχύος στο κύκλωμα.
Ερώτηση δεύτερη:Στο παραπάνω σενάριο πως θα νοιώσει ο ανορθωτής μας; Θα στεναχωρεθεί; Θα αδιαφορήσει ή θα αποφασίσει να κατέβει σε απεργία διαρκείας διαμαρτυρόμενος για την όποια αλλαγή στις εργασιακές του συνθήκες;
Και απαντώ ευθύς:
Α) Θα αδιαφορήσουν! Στην πραγματικότητα τα πηνία μας χωμένα μέσα στο κάρτερ, δεν θα πάρουν καν χαμπάρι τι έγινε στον έξω κόσμο!...
Β) Ο δε ανορθωτής μας μόλις δει τα προβολάκια και τα γκριπ θα αρχίσει να μας «φιλάει τα χέρια» για την μεγάλη χάρη που του κάναμε να τον απαλλάξουμε από το βαρύ φορτίο του!...
Είμαι σίγουρος πως οι περισσότεροι θα σκέφτεστε: «τι λέει ρε ο παπά… αά-παπα!...». Οι λίγο πιο υποψιασμένοι όμως θα χαμογελάτε τώρα πονηρά...
Προσπαθώντας να υποστηρίξω την άποψή μου θα πρέπει πρώτα να προσπαθήσω να σας δείξω πως δουλεύει χοντρά-χοντρά μία γεννήτρια εναλλασσόμενου ρεύματος. Με τέτοιου είδους γεννήτρια είναι εξοπλισμένα σήμερα όλα τα αυτοκίνητα και όλες οι μοτοσικλέτες. Και μάλιστα αυτή η γεννήτρια είναι «τριφασική» στην συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων. Ακριβώς όπως οι γεννήτριες της ΔΕΗ αλλά σε μικρογραφία. «Αλτερνέιτορ» είναι το …ελληνικό όνομα αυτού του «εναλλακτήρα».
Θεωρία:Όταν ένας κινούμενος αγωγός τέμνει κατά την κίνησή του τις μαγνητικές γραμμές ενός μαγνητικού πεδίου τότε στα άκρα του εμφανίζεται τάση. Κι αν συνδέσουμε ένα λαμπάκι στα άκρα του αγωγού αυτό δυνητικά θα ανάψει. Αυτή είναι η γεννήτρια!
Αντί να έχουμε ίσιο αγωγό μπορούμε να τον τυλίξουμε σε πολλές σπείρες και να τον φτιάξουμε πηνίο. Αυτή είναι η μονοφασική γεννήτρια.
Αν τοποθετήσουμε τρία πηνία σε κατάλληλη διάταξη φτιάχνουμε τριφασική γεννήτρια που είναι και πιο αποδοτική.
Και
Αντί να κινούνται-περιστρέφονται τα πηνία, μπορούμε να τα κρατήσουμε ακίνητα και να περιστρέψουμε το μαγνητικό πεδίο. Αυτός ο τρόπος είναι ο πιο κοινός και νομίζω πως στα οχήματα είναι ο κανόνας.
Η τάση που παράγεται από αυτόν τον «εναλλακτήρα» εξαρτάται:
α) από το μήκος του αγωγού, δηλαδή από τον αριθμό των σπειρών των πηνίων.
β) από την ένταση του μαγνητικού πεδίου, και
γ) από την ταχύτητα κίνησης του αγωγού μέσα στο μαγνητικό πεδίο. Ή ακριβώς το ανάποδο που είναι το ίδιο. Δηλαδή από την ταχύτητα κίνησης του μαγνητικού πεδίου γύρω από τον αγωγό. Ουσιαστικά δηλαδή από την ταχύτητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου. (είπαμε πως τα πηνία μας είναι ακίνητα).
Θα είναι όμως αυτή η παραγόμενη τάση κατάλληλη για να φορτίσει την μπαταρία μας; Πρώτα-πρώτα θα πρέπει να την «ανορθώσουμε». Παρόλο το …αισιόδοξο όνομά της: «ανόρθωση», αυτή η εργασία δεν είναι παρά η βαρετή μα αναγκαία μετατροπή της εναλλασσόμενης τάσης σε «συνεχή τάση». Γιατί ο "εναλλακτήρας" μας δίνει «εναλλασσόμενη τάση». Όπως ακριβώς αυτή που έχουμε στις πρίζες των σπιτιών μας. Αυτή την εργασία λοιπόν, την αναλαμβάνει ένα εξάρτημα με …ύποπτο όνομα, ο «ανορθωτής» μας! Εξού και το όνομά του. Πρέπει όμως η τάση εκτός από συνεχής να έχει και μία κατάλληλη τιμή. Περίπου από 13,5 βολτ έως και 14,5 βολτ. Λίγο πιο κάτω δεν θα φορτίζει τη μπαταρία μας, λίγο πιο πάνω θα την βράζει και θα την καταστρέφει! Πώς λοιπόν θα καταφέρουμε να «ρυθμίσουμε» την παραγόμενη τάση ώστε αυτή να έχει την κατάλληλη τιμή;
Τον αριθμό των σπειρών στα πηνία δεν μπορούμε να τον μεταβάλουμε γιατί είναι σταθερός έτσι όπως τα τύλιξε το εργοστάσιο! Την ταχύτητα περιστροφής δεν μπορούμε να την μεταβάλουμε και να την ρυθμίσουμε ακριβώς στο σημείο που θέλουμε ώστε να έχουμε έξοδο 14 βόλτ, γιατί η γεννήτρια είναι κομπλαρισμένη στον κινητήρα. Ο οποίος κινητήρας μπορεί ανά πάσα στιγμή να γυρίζει από 1000 σαλ έως και πάνω από 16000 σαλ, ανάλογα με τα κέφια μας και ανάλογα την μοτοσικλέτα μας φυσικά. Και τι μας απομένει για ρύθμιση; Δυστυχώς μόνο η ένταση του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου…
Αν είμαστε τυχεροί και αυτό το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο δημιουργείται από κάποιους ηλεκτρομαγνήτες, (δηλαδή κάποια πηνία τυλιγμένα γύρω από κατάλληλους πυρήνες προσαρμοσμένους στον «δρομέα» της γεννήτριας), τότε ελέγχοντας το ρεύμα που διαρρέει αυτά τα πηνία ελέγχουμε και ρυθμίζουμε κατάλληλα την ένταση του μαγνητικού πεδίου άρα και την τάση εξόδου της γεννήτριας μας. Ουφ!... Τα πηνία αυτά ονομάζονται «τυλίγματα διέγερσης». Ακριβώς αυτός είναι και ο τρόπος που χρησιμοποιούν οι άνθρωποι για να ρυθμίσουν την τάση εξόδου που παράγει μία γεννήτρια σε όλον τον …πολιτισμένο κόσμο! Δηλαδή οπουδήποτε αλλού εκτός από τον κόσμο των μοτοσικλετών! Και εδώ ταιριάζει το «δυστυχώς» που έγραψα παραπάνω! Γιατί, όπως ήδη θα γνωρίζετε, στις μοτοσικλέτες δεν υπάρχουν ούτε περιστρεφόμενοι ηλεκτρομαγνήτες ούτε περιστρεφόμενοι δερβίσηδες! Υπάρχουν απλοί «μόνιμοι μαγνήτες» φερρίτη, κολλημένοι περιφερειακά σε ένα σαγανάκι, τον δρομέα, που αποκαλούμε και «βολάν»! Ε, αυτούς τους μόνιμους μαγνήτες θέλουμε δε θέλουμε τους τρώμε στη μάπα είτε στις 1000 σαλ είτε στις 16000 σαλ, χωρίς να μπορούμε να ρυθμίσουμε τίποτα πάνω σʼ αυτούς!....
Και πως επιτέλους θα καταφέρουμε να ρυθμίσουμε την τάση σε μία τέτοια αρρύθμιστη εκ κατασκευής γεννήτρια; Πώς να ρυθμίσουμε μία τάση «60 V and more at 5000 r/min» κατά το service manual της Σούζης? Που στις 10 000 σαλ μπορεί να έχει φτάσει ακόμα και στα 100 βολτ και σε κάποιες άλλες περιπτώσεις ακόμα και στα 150 (βολτ)!!!;;;
«Σιγά μη κάτσουμε να την ρυθμίσουμε…» Έτσι δηλαδή αποφάσισαν τότε, πριν πολλές δεκαετίες, οι μηχανικοί που εισηγήθηκαν αυτό το σύστημα. Είπαν: «Σιγά μη καθόμαστε τώρα να ρυθμίζουμε την τάση! Απλώς όταν θα μεγαλώνει πολύ, (η τάση), θα την βραχυκυκλώσουμε μέχρι τελικού στραγγαλισμού!»
Και συνέχισαν την περιγραφή του «εγκλήματος»: «Όταν η τάση αυξάνεται πάνω από τα 12 βολτ, θα βραχυκυκλώνουμε την γεννήτρια, δηλαδή τα πηνία, μέχρις ότου το μεγάλο ρεύμα βραχυκύκλωσης να αναπτύσσει τέτοια αντι-ηλεκτρεγερτική δύναμη, (δηλαδή πιο απλά, τέτοιο αντίθετο μαγνητικό πεδίο) που να νικάει την μεγάλη και αρρύθμιστη τάση εξόδου της γεννήτριας και να την «ταπεινώνει» από μερικές δεκάδες βολτ στα ζητούμενα 12 ή 14 βολτ.» Τον παραπάνω ρόλο του δήμιου τον ανέθεσαν σε ένα εξάρτημα που ονόμασαν με μία δόση χιούμορ και σίγουρα κατ' ευφημισμόν: «ρυθμιστή τάσης» (voltage regulator). Αυτό το εξάρτημα έχει ενωθεί «εις σάρκα μίαν» με τον γνωστό «ανορθωτή» καθότι συγκατοικούν στο ίδιο «σπίτι». Στην πιάτσα είναι γνωστό με διάφορα ονόματα κάποια εκ των οποίων έχουν καταγράψει και οι αρχές. Ήτοι: «ανορθωτής», «ανορθωτής-ρυθμιστής», «rectifier», «rectifier-regulator» ή απλά «R/R».
Όπως θα έχετε ήδη καταλάβει, αλλιώς έχει αποτύχει οικτρά αυτό το κείμενο, η γεννήτρια της μοτοσικλέτας μας δουλεύει συνεχώς με την έξοδο της ουσιαστικά βραχυκυκλωμένη. Ή αλλιώς φορτισμένη πάντα πάνω από το 100% της ισχύος της! Μα και πως, θα με ρωτήσετε τώρα, δεν καίγεται; Δεν καίγεται είπατε; Χμ!..... Βλέπετε οι μηχανικοί που την σχεδίασαν, υπολόγισαν έτσι το πηνίο και τους μαγνήτες ώστε ακόμα και σε περίπτωση βραχυκυκλώματος, το παραγόμενο ρεύμα και η θερμότητα που παράγεται εξ αυτού να μην ξεπερνά την θερμική αντοχή των μονώσεων του σύρματος που είναι τυλιγμένο σε σπείρες στο δύστυχο πηνίο μας. Και ξέρετε, σ αυτή την ζωή καμιά φορά αλλιώς τα υπολογίζεις…..
Τώρα για να είμαστε και λίγο δίκαιοι πρέπει να αναφέρουμε πως αυτή η λειτουργία βραχυκύκλωσης της γεννήτριας δεν είναι και τόσο αναίμακτη διαδικασία ούτε για τον ανορθωτή. Αυτός ουσιαστικά τραβάει όλο το ρεύμα, το μέγιστο ρεύμα στην πραγματικότητα που μπορεί κάθε στιγμή να παράγει η γεννήτρια. Αφού το ρεύμα αυτό το περάσει πρώτα μέσα από τις διόδους ανόρθωσης και τις ζεματίσει κανονικά, μετά το στέλνει στα φορτία που το ζητάνε ανά πάσα στιγμή. Το υπόλοιπο ρεύμα της γεννήτριας που δεν το θέλουν τα φορτία, όσο περισσέψει δηλαδή το στέλνει μέσω των "θυρίστορ" στη γη. Και αν τα φορτία είναι λίγα και δεν θέλουν πολύ ρεύμα τότε τα δύστυχα θυρίστορ άγουν το περισσότερο ρεύμα και τηγανίζονται κι αυτά με την σειρά τους. Πάντως είτε πολλά είτε λίγα είναι τα φορτία, το πηνίο τηγανίζεται μόνιμα από τον σαδομαζοχιστή ανορθωτή!... Ο τεχνικός παραλογισμός σε όλο του το μεγαλείο! Αν θέλετε τώρα βάλτε διακόπτη για να κλείνετε τα φώτα σας. Αν θέλετε ανεβάστε και στροφές ψηλά εκεί που η γεννήτρια παράγει την μέγιστη ισχύ της, για πολύ ώρα!...
Αυτή η σχεδιαστική προσέγγιση προφανώς επιλέχθηκε πολλά χρόνια πριν για λόγους απλότητας και κόστους μάλλον παρά γιατί κάποιος σαδιστής μηχανικός αποφάσισε να στοχοποιήσει τους μοτοσικλετιστές. Κρατάει από την εποχή των μονοφασικών τυλιγμάτων ή και των ξεχωριστών τυλιγμάτων για φώτα και ανάφλεξη που συνηθιζόταν εκείνα τα χρόνια. Περισσότερα στοιχεία δεν έχω αυτή τη στιγμή, αλλά δεν είναι και του παρόντος. Δεν ξέρω αν εκείνα τα χρόνια αυτός ο τρόπος «ρύθμισης» θεωρήθηκε ευφυής ή ευρηματικός. Με τα σημερινά δεδομένα όμως και την εξέλιξη των ηλεκτρονικών ισχύος είναι απλά παλιομοδίτικος και ξεπερασμένος. Εγώ σαν μηχανικός σοκαρίστηκα όταν ανακάλυψα όλα αυτά που σας μεταφέρω. Ακόμα και σήμερα σκανδαλίζομαι και μόνο που το σκέφτομαι. Με τα σημερινά τεχνικά δεδομένα θα τον χαρακτήριζα το λιγότερο λιγότερο «μπακάλικο» και κουτοπόνηρο τρόπο. Και όμως συνεχίζει να υπηρετεί τον σκοπό του και θα συνεχίζει απʼ ότι φαίνεται για χρόνια.
Όσοι έχουν κάποιες γνώσεις ηλεκτρονικών καταλαβαίνουν πως είναι εύκολο να σταθεροποιηθεί μία τάση παρεμβάλοντας απλά κάποιο κύκλωμα «σειράς» ανάμεσα στα τυλίγματα δηλαδή στο «πηνίο» και στο φορτίο του ηλεκτρικού κυκλώματος. Το μεγαλύτερο τεχνικό πρόβλημα που δύσκολα λύνεται και επιβάλει ακόμα την χρήση αυτού του αρχαίου και βάρβαρου εθίμου της βραχυκύκλωσης, εικάζω προσωπικά πως είναι η απαίτηση των προδιαγραφών των 12βολτων συστημάτων να μην υπάρχουν τάσεις μεγαλύτερες της ονομαστικής τάσης των 12 βολτ σε κανένα σημείο της ηλεκτρικής εγκατάστασης της μοτοσικλέτας. Είδαμε όμως ότι η γεννήτρια με μόνιμους μαγνήτες δεν ρυθμίζεται και παράγει ότι τάση θέλει αυτή. Τάσεις των 50 και περισσότερων βολτ μπορούν να εμφανιστούν σε κάποια σημεία της εγκατάστασης, στην πλεξούδα δηλαδή, πριν οδηγηθούν προς ρύθμιση από κάποιο νέου τύπου κύκλωμα ρύθμισης της τάσης. Αυτό δεν νομίζω πως μπορεί να γίνει αποδεκτό από τους κανονισμούς. Πόσο μάλλον όταν οι τάσεις άνω των 50 βολτ χαρακτηρίζονται σαν επικίνδυνες για την ασφάλεια και υγεία των ανθρώπων! Εκτός και αν αυτό το κύκλωμα μπορέσει και χωρέσει κοντά στο πηνίο, κάπου μέσα στο κάρτερ. Έτσι συμβαίνει και στα αλτερνέιτορ των αυτοκινήτων. Εκείνα όμως δεν βρίσκονται μέσα στο βραστό λάδι κάποιου κάρτερ αλλά έξω στον καθαρό αέρα. Και το βραστό λάδι δεν είναι κατάλληλο μέρος για ηλεκτρονικά κυκλώματα. Δεν συμπαθούν όλα τα "τσιπς" το τηγάνισμα. Άρα τι κάνουμε; Βραχυκυκλώνουμε το πηνίο και αν τολμάει η τάση να ανέβει πάνω από τα 12 βολτ ας ανέβει. Ακόμα περισσότερη βραχυκύκλωση την περιμένει!
Παρεμπιπτόντως να αναφέρω κάποιες μοτοσικλέτες της δεκαετίας του 70 όπως διάφορα Honda CB750 900 1000 κ.α. που είχαν «φυσιολογικούς» εναλλακτήρες «τύπου αυτοκινήτου» με τύλιγμα διέγερσης. Επίσης το παλιό καλό MZ 250 είχε παρόμοια τριφασική γεννήτρια 180 βατ επίσης με διέγερση. Παρομοίως και κάποιες BMW twins παλιές και νέες. Ενδεχομένως να υπήρξαν και να υπάρχουν και κάποιες άλλες παρόμοιες περιπτώσεις. Σήμερα πάντως φαντάζομαι θα αποτελούν μία ελάχιστη και ιδιόρρυθμη μειοψηφία.
Τα ευχάριστα νέα για μας είναι πως υπάρχει λύση και μάλιστα καλή, δοκιμασμένη αρκετά από πολύ κόσμο μα και από εμένα προσωπικά. Αρκεί να μην μενουμε αυστηρά προσκολλημένοι στον τύπο!...
Συνεχίζεται…
Θέμα: Το "πως" και το "γιατί" των πηνίων των ανορθωτών κλπ... 
Πεμ Οκτ 24 2013, 22:39
)... και πως δηλαδή αυτός και όχι όλος ο υπόλοιπος κόσμος; κλπ... Συνέχισα να διαβάζω και να ψάχνω και ανακάλυψα τελικά πως δεν ήμασταν εμείς οι πρώτοι που πατήσαμε στο φεγγάρι. Και κάποιοι Αμερικάνοι είχαν την ίδια ιδέα αλλά ακόμα και η θεία Shindengen αποφάσισε και παρουσίασε έναν αντίστοιχο ανορθωτή. Κι εδώ που τα λέμε, αν κάποιος έχει μία ιδέα περί τα ηλεκτρονικά καταλαβαίνει πως δεν είναι "ροκετ σαίενς" να φτιάξεις κάτι παρόμοιο.
