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Alternateur de voiture 12 Volts

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Introduction : alternateur triphasé de voiture ≃ 1 kW

Vérifier et tester l'alternateur de sa voiture


La vidéo nous apprends à vérifier le bon fonctionnement d'un alternateur voiture, simplement avec un voltmètre en calibre courant continu et 20 Volts :
  • La tension à videSans accessoire gros consommateur en service tel que phares, clim et ventilation..., moteur au ralenti, doit dépasser 13 VoltsNormalement ≃ 13.5 V.
  • Lorsque le moteur est au 'ralenti accéléréEnviron (≃) 1 500 tr/mn avec un moteur diesel ou ≃ 2 000 tr/mn pour une motorisation essence la tension doit augmenter jusqu'à 14.4 VccLa tension maximale de recharge des batteries d'accumulateurs au plomb est de 2.4 V par élément.
    Ainsi, 6 éléments × 2.4 V = 14.4 Volts continu
    Batterie voiture
  • La tension mesurée ne doit pas dépasser 14.4 Volts (échauffement et dégradation).




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L'alternateur triphasé automobile démonté


Cette vidéo montre un alternateur automobile démonté de 800 Watts soit 800 W / 14.4 V = 55 Ampères.
On distingue les différents constituants :
  • Le stator triphaséLa majorité des alternateurs automobiles et camions sont triphasé pour favoriser le redressement futur (charge en courant continu, on va le voir plus loin). qui génère la tension de charge (l'induit)
  • Le rotor bobiné qui est alimenté en courant continu ajustable via son collecteurConstitué de deux anneaux pleins sur-lesquels frottent les balais (charbons) qui acheminent le courant continu calibré pour d'excitation ! (l'inducteur).
  • Désormais en blocDésormais on ne peut plus changer que les charbons ou le que régulateur (écologie oubliée), ainsi certains appellent ce bloc régulateur ce qui est incorrect étymologiquement : les balaisAussi appelés 'charbons' ces éléments en graphite permettent via le collecteur d'acheminer le courant continu calibré par le régulateur de tension et le régulateur de tensionCe dispositif électronique adapte en permanence le courant d'excitation au régime moteur et à la charge engendrée par les consommateurs (phares, ventilation...)




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Vidéo en fonctionnement production courant continu


L'alternateur voiture mis en scène dans la vidéo ci-dessus, dont le stator triphasé est couplé en triangle, dispose de 6 diodesZoom sur les diodes 'boutons' :
Zoom diodes alternateur
afin d'offrir un signal redressé double alternance proche d'un courant continu lisse tel que celui de la batterie qu'il est chargé d'alimenter (≃ 10 % d'ondulation résiduelle).




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Dissection de l'alternateur automobile :

L'alternateur est constitué d'un rotor qui sert généralement d'inducteur. On le nomme aussi roue polaireC'est cet élément qui, traversé par un courant continu ajustable, crée un champ magnétique de polarité constante mais d'amplitude réglable.
Cette roue polaire est alimentée en courant continu de sens fixe mais d'intensité ajustée par le régulateurBloc intégré électronique qui va adapter le courant en fonction du régime de rotation et de la charge en sortie afin de maintenir une tension en sortie du stator d'environ 14 Volts.
La roue polaire ou rotor tourne, son alimentation est donc assurée via des balais ou charbons qui sont une pièce d'usureTout simplement le graphite, vulgairement appelé charbon, est la matière dont sont constitués les balais. Ils s'usent et creusent le collecteur en cuivre de la roue polaire (rotor).
La principale panne est donc mécanique.
Le stator subit ce champ magnétique tournant (à la vitesse du rotor) et est de fait induit d'une tension alternative.
Des diodes viennent redresser ce courant (3 ou 6 diodesLes alternateurs sont majoritairement triphasés, 3 diodes en redressement mono-alternance, 6 diodes majoritairement pour un signal plus lisse).

Pannes possibles sur un alternateur voiture :

  • La plus fréquente est mécanique : usure des balais ce qui interrompt l'alimentation du rotor
  • La régulateur peut avoir subit une surchauffe ou une inversion de polarité au niveau de la batterie lors d'un changement
  • Les diodes, rarement car à moins d'avoir été sous-calibréesC'est ce que l'on appelle l'obsolécence programmée, quand des composants électroniques (le régulateur aussi peut en être victime) sont calculés pour 'tenir un temps défini'....
Pour info le MTBF : Medium Time Before Failure ou temps moyen avant une panne est une donnée en heure disponible sur les datasheetFeuilles de caractéristiques des composants, circuits ou modules de composants électroniques.

Les alternateurs modernes intègrent souvent régulateur et balais dans un même module...
Enfin de rarissimes cas de bobine statorique grillée...
Un ronronnement mécanique serait lui dû au roulement...
Pensez aussi à vérifier la courroie d'entrainement !




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Cours extrait du stage : INDUSELEC

Crée le 09 / 12 / 2016, der. màj le 21 / 02 / 2020 par : Guillaume (Guillaume DUPAS)
Contributeur Guillaume DUPAS Gu5835e07c1389f
Cours vu 38877 fois
Difficulté : ★★★☆☆
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Gu5835e07c1389f

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