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3 participants

    Lampe témoin de charge et régulateurs

    samyb
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    Date d'inscription : 23/01/2017
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    Lampe témoin de charge et régulateurs Empty Lampe témoin de charge et régulateurs

    Message  samyb Ven 17 Jan 2020 - 14:00

    Sur nos ETZ, la lampe témoin de charge (2W) est conçue pour s'allumer quand le contact est mis et ensuite s'éteindre quand le moteur tourne. Il arrive qu'elle reste allumée lorsque la tension délivrée par la batterie dépasse les limites prévues, Typiquement quand l'alternateur n'alimente plus le circuit ou que le régulateur ne limite plus la tension à 13,8 V.

    Dans le document intitulé "Contrôle de charge pour les ETZ à régulateur électronique" ([1]), Lothar explique que la conception du circuit des ETZ échoue  à détecter 2 cas de défaut. Il fait la distinction entre les motos dotées d'un régulateur mécanique et celles dotées d'un régulateur électronique (plusieurs modèles ont été testés.





    Résumé :
    La lampe témoin de charge de l'ETZ en configuration standard (alternateur triphasé, régulateur électromécanique) ne signale pas toujours une défaillance de la ligne de courant principale. Lorsque le régulateur électromécanique est remplacé par un régulateur électronique, il peut arriver par ailleurs, en fonction de la marque, qu'une défaillance du circuit d'excitation ne soit pas signalée non plus, ce qui met sérieusement en question la fonction de la lampe témoin de charge. Les causes et les solutions à envisager pour remédier à la situation sont décrites dans le texte qui suit.
           
    Comportement de la lampe témoin de charge en configuration standard avec régulateur électromécanique  
           
    La figure 1 montre les éléments pertinents pour expliquer la fonction de la lampe témoin de charge moteur à l'arrêt et allumage en marche. Le côté plus de la lampe témoin de charge (en rouge) est relié au côté plus de la batterie par l'intermédiaire du contacteur d'allumage. Le côté moins (bleu) est mis à la masse via :
           
    1. les bobines de tension du régulateur
    2. la résistance de champ interne du régulateur -> le fusible 2A -> l'enroulement de champ (rotor).
           
    A 12V, l'ampoule de 2W consomme environ 170 mA, ce qui correspond à une valeur de résistance équivalente de 72 ohms. Si l'on tient compte des résistances supplémentaires sur la ligne moins, on n'ajoute que moins de 10 ohms, c'est-à-dire que la lampe témoin de charge s'allume - comme prévu - avec une luminosité suffisante.
           
    Au démarrage du moteur, la tension est régulée à la tension de consigne (13,8 V) sur la borne (61). La batterie est maintenant au même potentiel en raison du processus de charge en cours. Il reste une différence de tension de zéro pour la lampe témoin de charge, qui reste éteinte comme prévu, Elle indique ainsi que la batterie est correctement chargée pendant que le moteur tourne.

    Lampe témoin de charge et régulateurs Fig110
    Figure 1 : Régulateur électromécanique et contrôle de charge sur les ETZ (état : moteur à l'arrêt et allumage allumé)

    Libellés :
    Ladekontrolllampe = Lampe témoin de charge
    Fehler = Défaut
    Gleichrichterblock = bloc redresseur
    Feldwicklung = Enroulement de champ (du rotor de l'alternateur)
    Elektro-mechanischer Regler = Régulateur électro-mécanique
    Überstromkontakt = Contact de surintensité
    Reglerkontakt = Contact du régualteur
    Feldwiderstand = Résistance de champ (du régulateur)
    ZüLiSch = Contact d'allumage
    Verbraucher = Consommateur
    Si-2A = Fusible 2A
    Si-16A = Fusible 16A


    Cas de défaut 1 (sur la figure, "Fehler 1", en rose) : Nous supposons que la sortie du pont redresseur (D+) ne délivre plus de tension, pour une raison quelconque. Le moyen le plus simple de provoquer cela est de déconnecter le fil D+ sur le contrôleur pendant que le moteur est en marche.  

    Effet 1 : La lampe témoin de charge devrait s'allumer car la batterie est pratiquement déconnectée de l'alternateur.
         Cependant, ce n'est pas le cas. A supposer qu'il n'y a pas de défaut secondaire, il n'y a aucun changement sur la borne (61), il y a toujours 13,8 V et la lampe témoin de charge est éteinte.

    Résultat : la lampe témoin ne signale pas ce défaut !
         
    Cas de défaut 2 (sur la figure, "Fehler 2", en rose) : Nous supposons que le fusible de 2A a grillé ou qu'un fil sur les balais de charbon du rotor est  coupé, empêchant ainsi le courant d'excitation de circuler et l'alternateur de générer une tension. Ce défaut peut être provoqué facilement en retirant le fusible 2A pendant que le moteur est en marche.

    Effet 2 : Le moins de la lampe témoin de charge reçoit maintenant le potentiel de masse uniquement à partir des bobines de tension du régulateur et s'allume.

    Résultat : la lampe témoin de charge signale correctement ce défaut !

    Comportement de la lampe témoin de charge avec régulateur électronique
    La figure 2 montre les éléments pertinents pour expliquer la fonction de la lampe témoin de charge avec le moteur arrêté et l'allumage en marche lorsqu'un régulateur électronique est utilisé. Le côté plus de la lampe témoin de charge (rouge) est relié par l'intermédiaire du contacteur d'allumage au plus de la batterie, le côté moins (bleu) est relié à la sortie du pont redresseur auxiliaire (61).
         
    Si les conditions électriques internes sont claires, comme pour le régulateur électromécanique (voir Fig. 1), le comportement de la lampe témoin de charge peut être facilement déterminé. Malheureusement, ce n'est pas le cas du régulateur électronique, car son "fonctionnement interne" est inconnu dans la plupart des cas.
         
    Notre expérience nous dit qu'au moins au démarrage du moteur, la lampe témoin de charge fonctionne aussi comme d'habitude avec le régulateur électronique. Comment peut-on expliquer cela ?  
         
    L'alternateur ne produit pas encore de tension à la borne (61), donc le régulateur électronique n'a pas la tension nécessaire à son fonctionnement, il ne peut pas être actif du tout. Le circuit interne offre cependant des lignes de courant résistives de (61) à (D-) - modélisées par R 61/D- et de (61) à (DF) - modélisées par R  61/DF, même à l'état inactif. Les résistances équivalentes varient selon le modèle de régulateur et peuvent en principe être mesurées avec un ohmmètre lorsque le régulateur est démonté.

    Entre (61) et (DF), les contrôleurs électroniques ont  généralement un transistor de puissance chargé de contrôler le courant d'excitation, donc cette a une impédance relativement faible. Le courant de la lampe témoin de charge passe principalement par cette ligne vers DF et de là, par le fusible de 2A et par les charbons et l'enroulement d'excitation (rotor) vers la masse - la lampe témoin de charge s'allume.
         
    Lorsque le moteur tourne, il se produit la même chose que dans le cas décrit ci-dessus de la différence de tension aux bornes de la lampe témoin de charge est égale à zéro et s'éteint comme prévu.  
         
    Cas de défaut 1 : Comme déjà décrit ci-dessus : La sortie du pont redresseur (D+) ne fournit plus de tension pour une raison quelconque, par exemple en débranchant le fil (D+) ou (51) du régulateur pendant que le moteur est en marche.

    Effet 1 : La lampe témoin de charge devrait maintenant s'allumer, car la batterie n'est pas connectée à l'alternateur. Mais ce n'est pas le cas, de la même manière qu'avec le régulateur électromécanique. A supposer qu'il n'y ait pas de défaut secondaire, une tension de 13,8 V est toujours appliquée à la borne (61) et la lampe témoin de charge reste éteinte.

    Résultat : La lampe témoin de charge ne signale pas ce défaut !  

    Lampe témoin de charge et régulateurs Figure10

    Figure 2 : Régulateur électronique et contrôle de charge sur les ETZ (état: moteur arrêt et allumage en marche)

    Défaut 2 : Comme décrit ci-dessus : Le circuit d'excitation est interrompu (rotor cassé, carbones soulevés, connexion DF interrompue, fusible 2A grillé ou similaire). Il en résulte qu'aucun courant d'excitation ne circule et que l'alternateur ne génère aucune tension.
    Effet 2 : Le côté moins de la lampe témoin de charge ne peut plus recevoir le potentiel de terre que par la résistance interne R 61/D-, car la connexion DF est pratiquement coupée. Elle utilise des composants électroniques internes et est généralement très résistive. Il n'est donc pas certain que le rendement actuel de cette ligne soit suffisant pour faire briller l'ampoule et signaler le défaut.

    Résultat : Le témoin de charge peut ne pas signaler ce défaut !  

    Pour la première fois, cette dernière situation a été observée par Lorchen (sur mz-forum.com). Après une coupure de l'enroulement du rotor empêchant l'alternateur de générer une tension, cette condition de défaut n'a pas été signalée par la lampe témoin de charge en liaison avec le régulateur électronique. Le moteur a continué de tourner jusqu'à ce que l'allumage et l'éclairage aient vidé la batterie.
           
    Il est maintenant intéressant de voir comment la lampe témoin de charge se comporte en interaction avec les différents modèles de régulateurs. L'essai consistait à retirer le fusible 2A du circuit d'excitation pendant que le moteur tournait et à observer la signalisation de la lampe témoin de charge. Les essais réalisés sont les suivants :


    Testeur

    Marque du contrôleur

    Résultat (merci aux testeurs !)

    Lorchen

    VAPE

    Le témoin de charge ne signale pas le défaut 2

    MZ-Werner

    BERU

    Le témoin de charge ne signale pas le défaut 2

    michi89

    Régulateur à impulsions MZ (modèle post-1989, par exemple dans l'ETZ301 1)

    Le témoin de charge signale le défaut 2 (mais avec une luminosité réduite)

    desert

    ÉLECTRONIKUS

    Le témoin de charge ne signale pas le défaut 2

    specht

    HELLA

    Le témoin de charge ne signale pas le défaut 2



    Cela soulève la grave question de savoir à quoi sert le témoin de charge sur l'ETZ lorsqu'un régulateur électronique est utilisé ?

    Le fait qu'il s'éteigne après le démarrage indique, au moins à cet instant, que l'alternateur fonctionne correctement lors du démarrage.  

    La coupure de la ligne DF n'est pas signalée, dans la plupart des cas, comme le montrent les essais, pas plus qu'une coupure à la borne D+ (comme pour le régulateur mécanique).  
         
         Si les diodes du redresseur fondent et que la tension chute à la borne (61), le régulateur augmente la tension et le courant de champ dépasse toutes les limites, ce qui fait griller le fusible de 2A. Si le potentiel baisse à la borne (61) à un niveau suffisamment bas et avec une faible résistance, la tension différentielle allumerait le témoin de charge. C'est aussi le seul cas qui, à mon avis, conduit à la signalisation prévue.
         
    Conclusion : les défauts de charge les plus probables ne sont pas signalés par la lampe témoin de charge ETZ en liaison avec un régulateur électronique.


    Solutions proposées
         
    1) Contrôle de la charge réelle
    Un "contrôle de charge réel"  "incorruptible" mesure le seuil entre la tension de circuit ouvert de la batterie.(env. 12,6 V) et la tension de charge (env. 13,8 V), c'est-à-dire détectée et signalée à 13,2 V. Une électronique simple pour cela a été présentée en détail pour le Rotax, dans le document http://pic.mz-forum.com/lothar/ELEKTRIK/Rotax-Ladekontrollleuchte.pdf . Le circuit est utilisable sans aucune modification pour tous les systèmes 12 V.
         
    2) LED
    J'ai bien sûr aussi fait le test (voir tableau ci-dessus) pour mon régulateur autonome sur mon ETZ150. Je n'en croyais pas mes yeux, après avoir retiré le fusible 2A le témoin de charge s'est allumé ! Mais je dois mentionner que j'utilise comme témoin de charge une LED rouge de 12 V dans le connecteur Ba7s. La consommation de courant beaucoup plus faible de la LED par rapport à l'ampoule à incancescence peut éventuellement être couverte par la haute impédance interne R61/D- du régulateur électronique, qui ne fonctionne pas avec une ampoule à incandescence normale de 2W.

    Lampe témoin de charge et régulateurs Fig_310

    Figure 3 : Solution de relais de la lampe témoin de charge

    (3) Relais
         Une troisième possibilité consiste à actionner un relais entre (61) et (D-), dont le contact normalement fermé va de la masse au côté moins du témoin de charge (voir Fig. 3).
         
    Les points suivants doivent encore être respectés :
    Seule la variante (1) signale à la fois le défaut 1 et le défaut 2, les variantes (2) et (3) uniquement le défaut 2, de manière analogue au régulateur électromécanique.

    Lothar, août 2013



    [1] https://pic.mz-forum.com/lothar/ELEKTRIK/LKL-ETZ.pdf


    Dernière édition par samyb le Sam 18 Jan 2020 - 10:45, édité 20 fois
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    Message  zitoun Ven 17 Jan 2020 - 15:05

    Franck tu as un copain "casque à pointe" diable lol
    :olive:
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    Message  samyb Ven 17 Jan 2020 - 15:13

    zitoun a écrit:Franck tu as un copain "casque à pointe" diable lol
    :olive:

    Tu peux me confier le circuit de ta moto en toute confiance, je viens de terminer mon stage ... prématurément !!

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    Message  olieric Ven 17 Jan 2020 - 20:54

    Même traduit en français vernaculaire, c'est encore du schpountz.... je comprend pas grand chose.
    Pour faire simple, quand mon régulateur est tombé en rade, j'ai pris le tuto de Jef, je l'ai suivi pas à pas. j'aime bien les tutos de jef, ils sont à la portée d'un contrôleur de gestion en retraite. J'ai fait tous les test, dans l'ordre et... j'ai installé le régulateur de Franck et la moto a retrouvé la santé.
    Lothar il est sympa mais il réinvente des trucs que je suis pas certain de comprendre si c'est nécessaire.


    _________________
    L'homme penché sur sa moto ne peut se concentrer que sur le présent. Il est hors du temps, en extase, il n'a pas peur car la source de la peur est dans l'avenir et celui qui est libéré de l'avenir n'a rien à craindre (Milan Kundera)
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    Message  samyb Ven 17 Jan 2020 - 21:12

    olieric a écrit:Même traduit en français vernaculaire, c'est encore du schpountz.... je comprend pas grand chose.
    Pour faire simple, quand mon régulateur est tombé en rade, j'ai pris le tuto de Jef, je l'ai suivi pas à pas. j'aime bien les tutos de jef, ils sont à la portée d'un contrôleur de gestion en retraite. J'ai fait tous les test, dans l'ordre et... j'ai installé le régulateur de Franck et la moto a retrouvé la santé.
    Lothar il est sympa mais il réinvente des trucs que je suis pas certain de comprendre si c'est nécessaire.

    Je pense que finalement tu as raison et j'arrive à la même analyse depuis que j'ai découvert ce bidule miniaturisé :
    https://www.trophysport.net/t5034-module-led-de-controle-de-charge

    Et là, je trouve que c'est frustrant...

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