Herstellen generator
Herstelling van een stroomgroep (alternator gedeelte)
Genset herstelling
Root server » TechTalk » Electriciteit » Generatoren » Herstelling » Geen uitgangsspanning
Dit is deel I van het herstellen van een stroomgroep, alternator gedeelte: de stroomgroep draait normaal, maar er komt geen spanning op de klemmen.
-

-

Het zwak punt van de generatoren voor huishoudelijk gebruik is de module die voor de exciterstroom moet dienen (zeer lage uitgansspanning). Herstellen is niet mogelijk, de componenten zitten ingegoten. Dergelijke modules zijn echter gemakkelijk te vinden op ebay of ali-baba voor een paar euro.


Schakeling van een oude stroomgroep van het leger. Het plan is moeilijk te lezen voor wie niet op de hoogte is, en de generator is voorzien voor parallelbedrijf, wat de schakeling extra complex maakt.


Een recentere legergenerator. Parallelbedrijf is hier ook mogelijk, maar alles gebeurt in twee modules, wat het schema luchtiger maakt.

Dit is een typische generator met 6 wikkelingen waardoor je 120/208V (parallelschakeling van de spoelen) of 240/416V (serieschakeling) kan bekomen.


Een stroomgroep die simpel lijkt omdat de schema enkel het electrisch gedeelte toont.

Het betreft hier ook een amerikaanse stroomgroep, dus met een indicatie van de relaiscontacten op z'n amerikaans (condensator en doorstreepte condensator, na een tijdje wordt je het wel gewoon en tekent je op je werk ook contacten in de vorm van een condensator!).

Een alternator is altijd in ster geschakeld. Alle wikkelingen zijn met elkaar verbonden en als er één wikkeling onderbroken is, dan kan je dat ook gemakkelijk meten.

1. Alternator gedeelte
geen spanning

Je start de motor, de motor komt mooi op toeren, maar geen spanning op de aanduider. Veel voorkomende fout, ik kan het je verzekeren! De aandrijfmotor moet op de correcte snelheid draaien, sommige modules beletten dat er stroom afgenomen wordt als de nominale spanning niet bereikt is.

De aanwijzers geven de spanning aan de generator zelf, het kan dus zijn dat ze iets aanduiden, maar dat er geen spanning aanwezig is op de stopcontacten. De contacteur zal pas de spanning doorlaten als alles in orde is (toerental OK, spanning OK).

Let goed op, we hebben hier te maken met wisselspanningen (die meestal hoog genoeg zijn om een kieken te roosteren) en met gelijkspanningen (bekrachtiging) die hoog genoeg zijn zodat je van 't verschiet alsnog met je pollekes tegen de hoogspanning zit.

Een wikkeling doormeten doen we met ohms, en liefst als de motor niet draait. Niet vergeten achteraf de knop van de multimeter weer op volts te zetten. Spanningen meten we met draaiende motor.

Controleer of de stroomgroep een "Field flash" knop heeft. Als de generator draait en geen spanning levert moet je deze knop indrukken gedurende een paar seconden (als de generator draait). Zo herstel je het magnetisch veld van de alternator (kan nodig zijn als de generator een tijd niet gewerkt heeft). Als alles in orde is, moet de generator nu een spanning leveren.

1.1 Vermogensrelais trekt niet aan

Je hebt een spanning op de aanduider, maar er komt geen spanning op de stopcontacten. Kijk goed naar de schakelkast, misschien is er een schakelaar voorzien 230/400V. Deze schakelaar heeft meestal ook een nulstand waarbij de generator niet gekoppeld wordt met de belasting. Soms is er een "LOAD" drukknop om de belasting in te schakelen éénmaal de generator gestart.

Een defekte contacteur komt regelmatig voor. Deze zorgt ervoor dat er geen stroom geleverd wordt zolang de generator niet op toeren is en zijn nominaal vermogen nog niet kan leveren. Je kan die gerust overbruggen, als je de belasting pas aansluit als de generator volledig opgestart is. De meeste generatoren kunnen geen spanning opbouwen als ze direct belast worden (generatoren van het type "shunt").

Als er wel wisselspanning op de contacteur komt, maar die wordt niet geschakeld, dan is de spanning misschien niet juist. Het bevel tot schakelen komt van de module als alles in orde is (toerental en spanning).

Komt er geen spanning op de contacteur, dan moeten we dieper graven.

1.2 Wikkelingen doormeten

Eerst moet je wijs geraken uit de verschillende wikkelingen die de alternator heeft:
  • De stroomwikkelingen: dit zijn de zware wikkelingen die het vermogen naar buiten brengen. Je hebt normaal drie wikkelingen, dus 6 aansluitingen. De alternator heeft vaak dezelfde aansluitingen als een driefasige motor. Deze aansluitingen lopen naar een schakelkast (met contacteur zekeringen) en dan naar de stopcontacten. Bepaalde multifunctionele alternatoren hebben tweemaal drie wikkelingen, die per twee in serie of in parallel geschakeld kunnen worden (dus 12 aansluitingen).

  • De exciterwikkeling (bekrachtiging). Dit zijn twee draden die van de electronische module komen. Vaak staat er op de module de letters EXC. Het zijn altijd twee draden van "normale" dikte (maximaal 4 carré). Met een beetje ervaring kan je ze snel vinden. Controleer de polariteit (+ en -), als die verkeerd is kan de generator geen startveld opwekken.

  • Voeding voor de electronische module. De module moet vermogen aan de exciter kunnen leveren, en dus ook vermogen van ergens kunnen betrekken. Het vermogen kan van de hoofdwikkeling komen, maar vaak zijn er twee of drie extra wikkelingen voorzien (we gaan hier niet verder in de details).
We gaan eerst alle wikkelingen statisch doormeten met een ohmmeter. De meter moet een bijna-kortsluiting aangeven voor de stroomwikkelingen en een paar ohm voor de andere wikkelingen.

1.2.1 stroomwikkelingen doormeten
Voor de stroomwikkelingen moeten de kabels niet losgelegd worden, gewoon doormeten met hoofdschakelaar op OFF. Praktisch: er moet een verbinding zijn tussen alle klemmen (door de wikkeling of door de sterschakeling). Het voordeel van een sterschakeling is dat je direct kan meten of er een wikkeling onderbroken is.

Indien er geen aparte voeding voor de electronische module is moeten de kabels WEL losgelegd worden, de module kan een weerstand hebben van een paar tientallen ohms (ingangstransfo).

Stroomwikkelingen gaan niet vaak defekt: ze zijn gemaakt uit zeer dikke kabel en er moet al een aardbeving gebeuren vooralleer die kabels breken. Liefst terwijl de alternator draait, dan heb je ook vuurwerk.

1.2.2 Bekrachtigingswikkeling
Nu meten we de bekrachtigingswikkeling. Het is aangeraden de draden los te koppelen van de electronische module om een verkeerde meting uit te sluiten. Ik heb reeds een aantal generatoren gezien met een onderbroken bekrachtigingswikkeling. De wikkeling moet opnieuw gewikkeld worden en dit kan enkel door een gespecialiseerd bedrijf.

1.2.3 Stroomvoorziening module
En nu komen we aan de stroomvoorziening van de module. Goedkope generatoren betrekken deze voeding uit de hoofdwikkeling: de spanning wordt omlaag getransformeerd en dan in de module gebruikt. Dat is de reden dat de kabels van de hoofdwikkeling losgelegd moeten worden in dit geval: je kan een verbinding meten, terwijl de wikkeling in feite open ligt en de meting door de module gebeurt.

In het ander geval hebben we te maken met een onafhankelijke stroomvoorziening. Wees gelukkig, dit is één van de "betere" (lees: duurdere) alternatoren, maar dat zal je waarschijnlijk worst wezen al je hem niet kan herstellen. En als het geen worst wordt, dan maar schroot. Spijtig, maar ja...

Eén type is de PMG hulpvoeding: dit is in feite een kleine alternator (om precies te zijn een magneto) die een driefasige voeding levert. Je hebt dan drie draden die van de alternator naar de regelaar lopen. Je kan de aanduiding PMG vinden op de module. Kabels losleggen, je moet een laagohmige verbinding meten tussen de drie aansluitingen.

Een tweede type is de hulpwikkeling (AUX of AREP), dit zijn meestal vier aansluitingen (twee wikkelingen). De kabels losleggen en de twee wikkelingen doormeten (ohmse waarde meten tussen A B en tussen C D, maar niet tussen A en C of B en D). De letters zijn hier als voorbeeld genomen, je kan bijvoorbeeld de letters UH1, UH2, VH1 en VH2 aantreffen (or whatever).

De manier hoe de hulpspanning opgewekt wordt is totaal verschillend in beide systemen (PGM of AREP) maar in de praktijk maakt het niets uit.

We zijn nu zeker dat de wikkelingen in orde zijn. Goed nieuws, want een alternator herwikkelen is een dure zaak.

1.3 Kunstmatige bekrachtiging

We gaan nu voor een kunstmatige bekrachtiging zorgen. We hebben hier nodig: een regelbare voeding (0-24V, 3A). Je kan ook een autobatterij gebruiken met een gloeilamp van 21W in serie als "zekering". We leggen de kabels van de bekrachtiging los (wel goed isoleren), sluiten de bekrachtiging van de alternator op de regelbare voeding en starten de motor.

Als we stroom door de bekrachtigingswikkeling sturen hebben we een spanning aan de uitgang, die min of meer meegaat met de bekrachtigingsstroom. We stoppen de motor.

Als we nu de bekrachtigingswikkeling opnieuw aansluiten kan het zijn dat de alternator zijn spanning mooi opbouwt (heb ik ooit meegemaakt, tot mijn groooote verbazing, maar dat was jàààren geleden, toen ik nog niet veel wist van stroomgroepen). Het remanent magnetisme van de veldwikkeling is opnieuw opgebouwd en de generator kan normaal opstarten. Je kan het remanent magnetisme een beetje vergelijken met de bootloader van je computer, die ervoor zorgt dat de computer opstart. Zonder bootloader wordt het operating system niet geladen.

De bekrachtiging heeft een polariteit (dit is belangrijk bij het opbouwen van het remanent magnetisme), maar in de praktijk zal je een uitgangsspanning hebben zelfs als je de regelbare voeding omgekeerd aansluit. Als je een uitgangsspanning hebt met externe voeding en geen spanning als de module de exciterspanning moet leveren, doe de volledige operatie eens opnieuw met de externe voeding anders aangesloten.

Als we een uitgangspanning hebben met kunstmatige bekrachtiging, maar geen spanning (of een zeer lage spanning) zonder kunstmatige bekrachtiging (maar met de kabels wel opnieuw juist aangesloten) dan moet de fout in of rond de module liggen.

Begin met de draden van de bekrachtiging om te wisselen aan de module zelf. Kleine moeite, misschien resultaat (bekrachtiging werkt het opgebouwd magnetisme tegen).

2.4 Voeding van de regelmodule

Met draaiende motor, controleer of de module wel spanning krijgt (wisselspanning minstens 10V, kan echter oplopen tot meer dan 200V). Dit gebeurt via de hoofdwikkeling of via de hulpwikkeling. Is er een wisselspanning op de ingang, maar geen gelijkspanning op de uitgang, dan is de module defekt. Zeer moeilijk te repareren want meestal ingegoten om vochtschade te voorkomen (en als je moeizaam al het plastiek hebt losgepeuterd, dan merk je dat de regelaar componenten gebruikt die je enkel in containerhoeveelheden uit China kan importeren). /dev/null dus. Of misschien eBay proberen voor de volledige module.

Rechts een alternator van 475kVA.
We kunnen gemakkelijk de electrische componenten aanduiden.

  • 90 is de veldwikkeling van de hulpalternator (bekrachtigingsalternator). De veldwikkeling kan gemakkelijk gemeten worden, het is de kabel die naar de electronische modula gaat (aanduiding EXC).
  • 100 is de hulpalternator. De wikkeling van enkel gemeten worden via de roterende diodebrug.
  • 343 en 344 roterende diodebrug. Verwijder de aansluitingen om de componenten individueel te meten. Een diode kan defekt zijn (spanning daalt sterk onder eblansting hoewel de bekrachtiging voldoende is).
  • 347 is een ontstoorfilter
  • 4 veldwikkeling van de hoofdalternator, kan doorgemeten worden via de aansluitingen aan de diodebrug
  • 1 stator van de hoofdalternator.

De handleiding loopt verder: Herstellen alternatorgedeelte, deel II

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's

-