Owner Blunders?
Então porque é que o método de cablagem de fábrica pode ser uma má escolha? Não é necessariamente uma má escolha, se compreender o seu sistema e como utilizá-lo.
Bola de Erro Humano;
Díodos Alternadores Soprados & Transientes de Tensão:
Este grande erro acontece quando você, ou um companheiro de tripulação, tenta mudar para outro banco e passar o interruptor da bateria através da posição *OFF, mesmo momentaneamente. Com o motor em funcionamento e o alternador a carregar, isto cria um circuito aberto entre o alternador e a carga (carga = banco de baterias) que está a carregar. A passagem momentânea através de OFF, ou desligar a carga do alternador, pode causar um pico de tensão maciço à medida que o banco de carga/bateria é desligado de um alternador. Isto resulta frequentemente em danificar os díodos rectificadores do alternador & tornando-o não operacional quase instantaneamente. também pode danificar a electrónica sensível que está ligada ao posto “C” do interruptor.
*Os interruptores de bateria de qualidade 1/2/B, de fabricantes de renome como Blue Sea Systems, BEP/Marinco, Guest & Perko, são concebidos para serem feitos antes da ruptura. Fazer antes da ruptura significa que à medida que se vira o interruptor da posição 1, para AMBOS ou 2, a posição anterior não abre-circuito ou se desliga até a posição seguinte poder transportar a corrente.
Como alguns interruptores de bateria envelhecem, podem desgastar-se e tornar-se quebrados antes da ruptura. Por esta razão, não é uma boa ideia mover o interruptor enquanto o motor estiver em funcionamento, a menos que se realize um teste ocasional de make-before-break. A melhor maneira de testar o interruptor é ligar a iluminação da cabina (as lâmpadas incandescentes funcionam melhor não LED’s) e depois rodar lentamente o interruptor de 1 para AMBOSTO para 2. Se a luz/s incandescente piscar durante esta rotação, substituir o interruptor. Mesmo uma fracção de segundo desligamento é suficiente para causar uma descarga de carga do alternador.
A descarga de carga:
Figura, se quiser, um Arrastador de combustível de topo. O carro de arrasto está a mover-se a 200 MPH quando esmaga directamente numa parede de betão sólido espesso 10′. Toda essa energia/massa, e não há para onde ir, significa destruição instantânea. A parede de betão é semelhante ao que acontece no seu alternador quando desliga o interruptor da bateria durante a carga, especialmente durante a carga a granel de alta corrente. Este evento de circuito aberto, entre a bateria e o alternador, actua como a parede de betão e toda essa energia não tem para onde ir. O resultado com um alternador é que esta energia tem de ir a algum lado, pelo que dispara instantaneamente a voltagem. O resultado de um interruptor de bateria em circuito aberto é chamado de descarga de carga. Um despejo de carga cria um pico/transição de voltagem muito rápido que pode destruir os díodos rectificadores. Aqui na Compass Marine Inc., reparamos bastantes alternadores todos os anos devido a erros de despejo de carga/de despejo de bateria do interruptor.
Ever porque é que um interruptor 1/2/B tem este aviso? Bem, agora tem…
Danos à Electrónica Sensível:
Felizmente não é só com os díodos de alternador que precisamos de nos preocupar, num interruptor de desligar / descarregar carga. A falta de carga é o que a maioria dos proprietários repara primeiro, mas os danos podem não terminar aí. Se observar onde as suas cargas DC estão ligadas, este é apenas o mesmo local exacto que o alternador com fio de fábrica, o poste c. Quando o interruptor é acidentalmente aberto, durante a carga, o alternador é instantaneamente desligado da bateria e toda essa energia tem de ir para algum lado. Para onde é que ele vai? Siga o diagrama abaixo e verá.
O transiente de voltagem/spike que é criado pela abertura acidental do interruptor da bateria, durante o carregamento, vai directamente para a sua electrónica DC sensível porque o alternador e o painel DC estão ligados ao mesmo pino c-post, que já não está ligado à bateria/carga. O transiente de tensão de um interruptor de bateria desliga frequentemente os díodos do alternador e pode também danificar ou matar a sua electrónica DC sensível. Não é raro encontrarmos vários outros itens danificados quando um cliente nos procura por um mau alternador, e o diagnóstico é de díodos rectificadores soprados.
Em teoria, o regulador de voltagem reagiria e pararia este transiente de voltagem, afinal eles limitam a voltagem, mas o pico acontece demasiado depressa para o regulador de voltagem reagir. Este transiente prejudicial ocorre em microssegundos. Como se sabe agora, quando se abre o interruptor da bateria, enquanto se carrega, há uma grande probabilidade de os díodos no alternador serem queimados. Um erro como este pode deixá-lo sem alternador e também com a electrónica de navegação potencialmente arruinada. Infelizmente, a cablagem de fábrica não faz nada para limitar ou proteger contra isto. Alguns alternadores mais recentes, em motores de modelos posteriores, utilizam díodos de avalanche. Os díodos de avalanche são mais duráveis e concebidos para limitar o transiente de tensão, mas a maioria dos alternadores marítimos existentes não utilizam díodos de avalanche..
Desligação de Campo do Alternador:
Alguns interruptores de bateria apresentam mesmo uma função de Desligamento de Campo do Alternador ou AFD. O AFD consiste em dois terminais que quebram o campo do alternador ou o fio de alimentação dos reguladores externos ligeiramente antes da abertura da posição 1/2/B’s OFF. Infelizmente, a maioria das embarcações com interruptores AFD ou não estão a utilizá-lo ou o circuito AFD é ligado incorrectamente. Se não tiver acesso ao fio de campo, dentro do alternador, a característica AFD não lhe serve de nada.
Vimos mesmo alternadores em que o fio de excitação dos alternadores de fábrica era ligado por chave através do circuito AFD, mas os díodos ainda estavam queimados. Porquê? O fio de excitação é apenas necessário para pôr o alternador a trabalhar. Uma vez o alternador a rodar, e produzindo energia, cortar +12V ao fio excitador nem sempre desliga o regulador, e o alternador continua a puxar para longe.
Alternator Protection From Load-Dumps:
Se deseja manter a sua cablagem 1/2/B de fábrica, e compreende as nuances, seria uma ideia muito sensata instalar um Sterling Power Alternator Protection Device. O APD Sterling foi concebido e destina-se a prender ou limitar um pico/transição de tensão a um nível seguro e proteger tanto o alternador como outros componentes DC.
Aqui o Dispositivo de Protecção do Alternador Sterling é mostrado com uma bateria LiFePO4. As baterias LiFePo4 têm um interruptor BMS interno (interruptor do sistema de gestão de baterias) que pode essencialmente fazer a mesma coisa exacta que atirar um interruptor 1/2/B através da posição OFF. A instalação é tão simples como dois fios e um fusível, e é um seguro barato.
The “I Must Set it to BOTH to Start the Motor” Mind Set:
Someadamente os erros são apenas causados por um efeito em cascata. O “Tenho de o Configurar em AMBOS para Arrancar o Motor” é tipicamente defeituoso e desnecessário. Ao mesmo tempo, é uma realidade em algumas mentes de proprietários porque a posição AMBOS funciona como um penso rápido para baterias fracas ou um sistema mal ligado.
No caso de ligar um motor, a posição AMBOS está tipicamente escondida ou a encobrir outros problemas e não resolve realmente o problema em questão. No lado oposto, leva a um efeito de cascata onde o esquecimento pode levar ao erro. O mantra “Tem de usar AMBOS para arrancar”, na realidade, subiu para o nível de status urban-myth.
Não deve precisar de usar AMBOS para arrancar o seu motor!
Se precisar de AMBOS bancos para ligar o seu motor, tem outros problemas, tais como:
- Failing Batteries
- Batteries Not Sufficiently Sized to Start Your Engine
- Bad or High Resistance Terminations in Your Battery Wiring
- Fio de Arranque do Motor de Arranque não Suficientemente Dimensionado
- Terminais sujos ou corroídos
- Motor de arranque defeituoso
- Disposições de ligação no circuito solenóide de arranque
Failing Interruptor de bateria
Na maioria dos casos, o seu motor pode ser facilmente manobrado pelo banco da casa. Keep It Simple…
“Mas a manivela do motor RC utiliza muita capacidade da bateria, não será isto mau para um banco da casa?”
Vamos examinar a matemática real neste para, esperançosamente, explicar os erros de motor que rodeiam a manivela. A Compass Marine Inc. investiu nas ferramentas caras que podem medir o desempenho da manivela do motor com alta precisão. A duração média da manivela que medimos, conforme definido por um motor de arranque carregado a descarregado, é de 0,65 a 1,5 segundos. A matemática & imagens abaixo são do arranque de um motor diesel de 44HP a 32F com um banco de baterias de motocicletas profundas. A maioria dos barqueiros nunca iniciarão um motor diesel marinho a 32F.
A matemática sobre quanta energia é realmente consumida a partir do arranque é bastante directa:
0,75 Segundos é aproximadamente 0,002 horas – 286A X 0,0002 = 0,06 Ah
1 segundo é aproximadamente 0,0003 horas – 286A X 0,0003 = 0,086 Ah
2 Segundos é aproximadamente 0.0005 horas – 286A X 0,0005 = 0,14 Ah
3 Segundos é de aproximadamente 0,0008 horas – 286A X 0,0008 = 0,23 Ah
4 Segundos é de aproximadamente 0,001 horas – 286A X 0.001 = 0,28 Ah
5 Segundos é aprox. 0,0014 horas – 286A X 0,0014 = 0,40 Ah
Não estamos apenas a filmar a partir da anca nestes números. As imagens abaixo mostram toda a história…
Tensão de teste do Banco > CCA testado do Banco > CCA avaliado de cada Bateria > Caixa de Bateria Temp
As podem ser vistas acima, quando paralelizamos baterias de ciclo profundo classificadas com apenas 675 CCA, terminamos com 2071 CCA para a manivela a 0F (estas baterias estavam a pré-formar ligeiramente melhor do que 675 CCA). Este ecrã traduz a temperatura de 32F para uma classificação de 0F CCA. Quando as baterias estão quentes, a capacidade de manivela é muito maior.
Gráfico de Corrente de Manivela para toda a Duração do Evento de Arranque
Na imagem acima podemos ver como este motor muito frio de 44HP desenhou ligeiramente mais de 640A para o arranque, mas a amperagem de manivela decresce rapidamente após o arranque inicial.
Tensão média, Corrente de manivela média, Duração do arranque (carregada a descarregada), Resistência do circuito
A imagem acima resume as médias. Apesar de um pico de 640A+, a média da corrente de arranque, do motor de arranque carregado ao descarregado, foi de apenas 286A e a duração total do arranque foi de apenas 0,765 segundos ou 765 mS. Pelo que vale, este banco em particular está protegido por um fusível de 300A e já fez mais de 1200 arranques, ao longo de um período de 12 anos, e nunca uma única vez o fusível disparou. Porquê? Porque a duração de um evento inicial é muito curta, este 3/4 de segundo, e isto nem sequer se aproxima da curva de atraso de viagem do rastilho.
Realidade de arranque do motor:
Existe pouca necessidade na maioria dos barcos mais pequenos, especialmente aqueles com pequenos motores aux diesels (sub 150 CV) ou a gás, de necessitarem de uma *bateria de arranque dedicada.
*Bateria de arranque dedicada – Um banco de baterias com fio rígido utilizado apenas para fins de arranque e nada mais, a não ser em situações de emergência. Uma bateria de arranque dedicada é ligada directamente ao motor de arranque quando o interruptor da bateria de arranque está ligado.
Uma bateria de arranque dedicada é sempre agradável, mas normalmente significa um novo interruptor e reconfiguração da cablagem para o fazer correctamente. Com muitos interruptores de bateria localizados em painéis DC, & estes não estão normalmente em conformidade com a ABYC, isto não é muitas vezes uma tarefa fácil. Ao afinar o existente 1/2/B, & como o utiliza, pode tornar o sistema mais à prova de tolos e mais fácil de utilizar.
Um grande pedaço dos nossos clientes barcos ligaram os motores, durante anos, nos seus bancos de casa, vimos agora a matemática do porquê de isto ser assim e de isto funcionar. Temos até barcos de pesca comerciais a ligar grandes motores Cummins, Cat e John Deere com baterias de Golf Car 6V.
Como? Para compreender isto, precisamos de compreender que um banco da casa é tipicamente muito, muito maior do que um banco de partida. Devido a isto, e mesmo quando as baterias são de ciclo profundo, o banco da casa tem quase sempre mais capacidade de arranque do que a única, & tipicamente pequena, bateria de arranque. Quando paralelizamos baterias, num banco da casa, a capacidade de manivela é aditiva. Por exemplo, três baterias de ciclo profundo 100Ah 600 CCA rapidamente se tornam 1800CCA quando ligadas em paralelo.
Para proprietários que entendem como utilizar uma 1/2/B, de uma forma mais simples, isto significa que só utilizam a posição #1 (HOUSE) e OFF. A única altura para fazer algo diferente é quando existe uma emergência ou para testar ocasionalmente o banco de reserva para garantir que ainda está a funcionar bem. O 1/2/B funciona muito bem como um SWITCH DE UTILIZAÇÃO, mas pode ser ajustado para ser melhor.
“Mas RC o tipo da doca diz que as baterias de ciclo profundo não podem ser usadas para a manivela”
Sadly, o seu especialista da doca está a enganá-lo sobre isto. Vou deixar a Bateria de Tróia somar esta.
A chave aqui é “uma bateria de ciclo profundo”, significando bateria única, e quando a maioria dos bancos da casa em barcos com mais de 25 pés de altura hoje em dia estão a usar múltiplas baterias de ciclo profundo, agora tem muito mais amperes de manivela no banco da casa do que na sua bateria de arranque típica. Mesmo com 50% de DoD, um banco da casa típico ainda terá mais capacidade de arranque do que uma única bateria de arranque. A menos que tenha motores diesel maciços, ou um banco de baterias muito pequeno, mantenha-o simples e basta arrancar o banco da casa. Pode agora delegar o banco #2 como banco de reserva/emergência.