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Batterie et alternateur

 
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Kortex38
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MessagePosté: Lun 17 Déc 2018 23:37    Sujet du message: Batterie et alternateur Répondre en citant

Généralement (en tout cas sur DR400) l'alternateur est mis sur ON une fois le moteur démarré. Quelle en est la raison? Pourquoi celui-ci ne pourrait pas être mis sur ON avant?
De manière générale, je me pose la question de l'utilité d'un bouton pour la batterie et un autre pour alternateur... Hormis le cas cité au début, y a t-il des cas d'utilisation où l'on aurait la batterie sur ON, et l'alternateur sur OFF, et inversement?
Merci
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JAimeLesAvions
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MessagePosté: Mar 18 Déc 2018 8:02    Sujet du message: Re: Batterie et alternateur Répondre en citant

Kortex38 a écrit:
Généralement (en tout cas sur DR400) l'alternateur est mis sur ON une fois le moteur démarré. Quelle en est la raison? Pourquoi celui-ci ne pourrait pas être mis sur ON avant?

J'imagine qu'il s'agit de ne pas rajouter une difficulté au démarreur. Mais est-ce bien la procédure prévue par le manuel? Ou est-ce une procédure club?
Kortex38 a écrit:

De manière générale, je me pose la question de l'utilité d'un bouton pour la batterie et un autre pour alternateur... Hormis le cas cité au début, y a t-il des cas d'utilisation où l'on aurait la batterie sur ON, et l'alternateur sur OFF, et inversement?
Merci

En cas de panne du régulateur, notamment en cas de surcharge, on doit couper l'alternateur. Sinon je ne vois pas
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arogues
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MessagePosté: Mar 18 Déc 2018 8:36    Sujet du message: Répondre en citant

salut,

Lors de mon stage FI, mon FI (de FI...) m'a demandé pourquoi je faisait cela (surtout au démarrage).
Selon lui (et je le crois), ca ne sert à rien.
Y'a quelques avions qui n'ont pas de bouton d'alternateur (juste un breaker s'il faut le faire sauter ou s'il saute de lui même).
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teubreu
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MessagePosté: Mar 18 Déc 2018 9:11    Sujet du message: Répondre en citant

En mettant l'alternateur sur on, on doit constater une déviation de l'aiguille de charge (quelques ampères) puis un retour de celle-ci quasiment à 0 A en quelques secondes. La logique de la séquence est que le démarreur a pris de l'énergie dans la batterie qui est reconstituée par la mise en route de l'alternateur, mais si celui-ci n'a pas fait le travail en quelques secondes c'est qu'il charge probablement dans le vide (par exemple il débite de l'énergie dans la cellule, ce qui amènera à une surchauffe et potentiellement un feu.
Ce point m'a été expliqué par une figure de l'aviation qui a plus de 40000hdv en toutes conditions, et je trouve ça logique. Le FI de FI d'arogues est sûrement très compétent, mais je ne vois pas ce que ça coûte de faire cette vérification qui prend 1 seconde.

Sur Cessna il est précisé dans le POH un autre moyen de vérifier le bon fonctionnement lors du point fixe : "charger" le circuit, par exemple en allumant le phare d'atterrissage, et vérifier que l'ampéremètre ne subit pas une déviation de plus d'une largeur d'aiguille.

Si le fonctionnement n'est pas tel que décrit ce n'est pas normal et ça me semble être une bonne pratique sur tous les avions équipés d'un ampéremètre de se donner cette possibilité de détecter un mauvais fonctionnement de l'alternateur dès le démarrage, si ce premier test n'est pas passé ce n'est même pas la peine de rouler.
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Kortex38
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MessagePosté: Mar 18 Déc 2018 16:22    Sujet du message: Répondre en citant

Dans le manuel de vol du DR400 section "Panne de génération électrique", on peut lire:
La panne de l'alternateur se traduit par l'allumage du voyant ambre "panne charge alternateur" sur le tableau d'alarme et par une baisse progressive de la tension du réseau (indication du voltmètre)
Si le voyant ambre s'allume:
Couper puis réenclencher l'excitation alternateur qui a pour but de réarmer le relais de surtension qui peut disjoncter suite à une surtension passagère
Si la panne persiste:
Couper l'excitation alternateur
etc...

QUESTION:
-Par "panne" je suppose qu'ils entendent : plus aucune production d’électricité?
-Comment fonctionne le voyant ambre? Celui-ci s'allume t-il instantanément une fois cette panne d'alternateur?
-"une baisse progressive de la tension du réseau (indication du voltmètre)" : A priori celle-ci ne serait visible que plusieurs minutes après la panne de l'alternateur... L'autonomie de la batterie serait déjà bien entamée non?
- Finalement ici on voit un cas ou la batterie reste allumée alors que l'on coupe l'alternateur pour réenclencher un disjoncteur. Et je ce confirme que la procédure normale est bien d’après le manuel de vol de mettre l'alternateur après le démarrage moteur.
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- Capten -
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MessagePosté: Mar 18 Déc 2018 16:32    Sujet du message: Répondre en citant

Dans le même genre, est-ce que vous coupez l'alternateur avant ou après les essais coupure ?
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JAimeLesAvions
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MessagePosté: Mar 18 Déc 2018 17:22    Sujet du message: Répondre en citant

- Capten - a écrit:
Dans le même genre, est-ce que vous coupez l'alternateur avant ou après les essais coupure ?

Dans le même genre: l'essai coupure est-il prévu par votre manuel de vol?
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latouss
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MessagePosté: Mar 18 Déc 2018 17:32    Sujet du message: Répondre en citant

Alternateur: en simplifiant à l'extreme: ensemble mécanique resistant et électrique, entraîné par le moteur avec pour fonction de fournir de l’électricité pour recharger la batterie et/ou alimenter le bus électrique de l'avion.

Donc au démarrage, inutile de le mettre en route car:
    1- il va s'opposer à la rotation du moteur (partie résistante) et
    2- il ne va rien apporter comme contribution électrique tant que le moteur ne tourne pas régulièrement.


A l'essai coupure magneto avant d'appauvrir le moteur, on coupe tous les consommateurs électriques, pour éviter de tirer sur la batterie. A ce moment la, l'alternateur continue de charger la batterie, mais qui elle même ne se vide plus trop car on a coupé les consommateurs électriques.
Donc on peut couper l'alternateur sans impact sur la charge de la batterie et réaliser les essais coupures magnetos.

Lors de ces essais coupure, si on ne coupait pas l'alternateur, le régime moteur pouvant varier brutalement, l'entrainement de l'alternateur va suivre ces brusques variations, ce qui n'est peut être pas l'idéal pour la partie électrique de l'alternateur (apparition de pic de courant ? ). De plus, si l'alternateur n'est pas coupé, la partie mécanique résistante risque de freiner le moteur (qui ne tourne déjà pas très vite) et donc de l’arrêter, alors qu'on souhaitait l’arrêter en l’étouffant.

Bref, voici quelques raisons (en plus de celles citées par Teubreu) qui peuvent expliquer pourquoi on trouve sur certains manuels de vols des procédures où on démarre sans alternateur et on coupe l'alternateur avant les essais moteurs.

Kortex38: Panne d'alternateur == il ne fournit plus le courant attendu ==> voyant ambre, pour justement ne pas avoir à déceler des petites variations de tension, ce qui peut être difficile. Je ne serais pas surpris que dans la check associée à cette panne, on retrouve: couper tous les consommateurs inutiles, se dérouter vers l'aerodrome le plus proche et se poser...
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Kortex38
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MessagePosté: Mar 18 Déc 2018 18:14    Sujet du message: Répondre en citant

Super merci pour ces infos.
Le schéma électrique du Dr400 n est pas clair je voulais savoir également si le voyant ambre s allume lorsque l aiguille du voltmètre est dans la zone rouge. En gros si celui ci remonte ou non la même information
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Dubble
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MessagePosté: Mar 18 Déc 2018 22:16    Sujet du message: Répondre en citant

Le voyant alternateur concerne probablement la charge batterie (en ampère) et non son niveau (en volts)

J'ai déjà eu une panne alternateur en vol, en DR400, je me souviens l'avoir détectée facilement grâce au voyant.
La batterie n'avait pas eu le temps de se décharger (en volts).
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JAimeLesAvions
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MessagePosté: Mer 19 Déc 2018 8:03    Sujet du message: Répondre en citant

Dubble a écrit:

La batterie n'avait pas eu le temps de se décharger (en volts).

Comment se fait-il que ton voltmètre n'ait pas bougé?

Lorsque le circuit est en charge et que tout fonctionne bien le régulateur doit maintenir la tension constante, à env. 14V (ou 28V) la où elle est mesurée, et adapter le débit de l'alternateur en fonction pour maintenir 14V. Si l'alternateur cesse de charge, la tension doit descendre immédiatement à 12V (ou 24V).
Donc tu devrais voir immédiatement au voltmètre que ton alternateur ne charge plus.
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supernova
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MessagePosté: Mer 19 Déc 2018 9:07    Sujet du message: Répondre en citant

teubreu a écrit:
...
Ce point m'a été expliqué par une figure de l'aviation qui a plus de 40000hdv en toutes conditions....


C'est pas le sujet mais ça fait beaucoup pour un être humain d'avoir autant d'heures de vol, non ?
C'est possibe 40000hdv ?
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teubreu
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MessagePosté: Mer 19 Déc 2018 9:19    Sujet du message: Répondre en citant

Avec la règlementation actuelle ce serait encore plus difficile d'arriver à ce chiffre je pense, il a dû dépasser 1000h certaines années. Il doit avoir 75 ans maintenant, il a commencé par le planeur vers 15 ans puis instructeur vers 17 (1000h je pense) puis instructeur avion vers 19 ans. Ce qui fait "que" 700 h par an en moyenne , mais il faut être régulier...
Ce qui est le plus impressionant est qu'il a 12000h sur petit Cessna.
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arogues
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MessagePosté: Jeu 20 Déc 2018 13:36    Sujet du message: Répondre en citant

teubreu a écrit:
En mettant l'alternateur sur on, on doit constater une déviation de l'aiguille de charge (quelques ampères) puis un retour de celle-ci quasiment à 0 A en quelques secondes. La logique de la séquence est que le démarreur a pris de l'énergie dans la batterie qui est reconstituée par la mise en route de l'alternateur, mais si celui-ci n'a pas fait le travail en quelques secondes c'est qu'il charge probablement dans le vide (par exemple il débite de l'énergie dans la cellule, ce qui amènera à une surchauffe et potentiellement un feu.
Ce point m'a été expliqué par une figure de l'aviation qui a plus de 40000hdv en toutes conditions, et je trouve ça logique. Le FI de FI d'arogues est sûrement très compétent, mais je ne vois pas ce que ça coûte de faire cette vérification qui prend 1 seconde.

Sur Cessna il est précisé dans le POH un autre moyen de vérifier le bon fonctionnement lors du point fixe : "charger" le circuit, par exemple en allumant le phare d'atterrissage, et vérifier que l'ampéremètre ne subit pas une déviation de plus d'une largeur d'aiguille.

Si le fonctionnement n'est pas tel que décrit ce n'est pas normal et ça me semble être une bonne pratique sur tous les avions équipés d'un ampéremètre de se donner cette possibilité de détecter un mauvais fonctionnement de l'alternateur dès le démarrage, si ce premier test n'est pas passé ce n'est même pas la peine de rouler.

Tout à fait d'accord avec toi, et je le vois à chaque mise en route sur nos Fournier qui ont un amperemetre.
Je parlais juste pour l'usure de la géné.
Pour le fonctionnement tu as bien raison, on le verrait moins s'il était toujours branché.
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Johas
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MessagePosté: Lun 24 Déc 2018 11:44    Sujet du message: Répondre en citant

L'aternateur, pour fonctionner, a besoin :
1- d'un courant d'excitation initial
2- d'un entraînement constant du rotor

Le point 1 est assuré par la batterie, mais le 2 est assuré par le moteur, au travers d'ailleurs d'une courroie, qui fait partie de la checklist prévol sur un DR400.
Inutile donc de l'allumer avant le moteur.
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Diamir
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MessagePosté: Lun 07 Jan 2019 16:21    Sujet du message: Répondre en citant

Bonjour,

Excitation de l’alternateur
Je vois deux inconvénients à activer l’excitation de l’alternateur avant que le moteur ne fonctionne :
    1-Lorsque l’on ferme l’interrupteur, le courant passe dans l’inducteur. L’inducteur, rappelons-le est le rotor, c’est un bobinage qui est alimenté par l’intermédiaire de 2 bagues solidaires du rotor et de deux frotteurs (balais). Généralement le porte balais et le redresseur sont intégrés et démontables pour changer les balais. Si le moteur est à l’arrêt, le courant passe dans le rotor, il s’agit du courant maximum car le régulateur limite le courant d’excitation en fonction de la tension de sortie de l’alternateur qui est nul dans ce cas. Donc on a le courant maximum et le rotor fixe. Cela provoque un échauffement au niveau des points de contact balais-bagues (qui ne se produit pas lorsque le rotor tourne puisque le contact est glissant) et risque de détériorer les bagues et les balais. De plus, comme tout est à l’arrêt, l’alternateur n’est pas ventilé ;

    2-Lorsque l’on démarre, le démarreur doit entraîner le moteur mais aussi tout ce qui est monté dessus : magnétos, pompes et... alternateur. L’alternateur demande un certain couple pour être entraîné à un moment où l’on a besoin, surtout à froid, de tout ce que donne le démarreur sans lui ajouter un couple résistant inutile. Pour info, sur table, il faut un moteur électrique d’au moins 1/2 ch pour pouvoir entraîner un alternateur avec une charge d’une centaine de watts.

Alternateur qui charge "dans le vide"
J’ai lu cette remarque plus haut :
Citation:
[...] mais si celui-ci n'a pas fait le travail en quelques secondes c'est qu'il charge probablement dans le vide (par exemple il débite de l'énergie dans la cellule, ce qui amènera à une surchauffe et potentiellement un feu.[...]

Mais je ne ne suis pas certain d’avoir compris. Je ne vois pas ce qui pourrait faire débiter un alternateur « dans le vide ». L’alternateur n’impose pas le courant, il n’impose que la tension. Et le régulateur de l’alternateur ne permet pas à la tension du réseau (tension de bus) de dépasser une valeur sûre.
Derrière l’alternateur, il y a un régulateur, maintenant électronique, qui régule le courant d’excitation de l’alternateur en fonction de la tension de sortie. À excitation constante (courant dans l’inducteur constant), un alternateur produit une tension qui dépend directement de sa vitesse de rotation. Lorsque la vitesse du moteur augment, très vite, on voit arriver des tensions qui dépassent les 20 V si on ne fait rien.
Le régulateur mesure donc la tension de sortie et coupe le courant d’excitation lorsqu’elle dépasse la tension de bus. Pour mémoire, la batterie (comme celle des voiture d’ailleurs) est une batterie de démarrage. Elle ne sert qu’à démarrer le moteur. Ensuite, c’est l’alternateur qui alimente tous les équipements et qui recharge la batterie. La batterie atteint donc très rapidement une tension dite de "floating" où seul un très faible courant de charge subsiste. Cette tension est celle du réseau (bus) et de l’ordre de 13.8V (une batterie "12V" est constitué de 6 éléments et sa tension à vide est de l’ordre de 2,1V par élément soit 12,6V. Une batterie mesurée, à vide, à 12V est morte, la tension de floating est de 2,3V par élément, environ, soit les 13,8V annoncé).
Le régulateur coupe donc l’excitation lorsque la tension délivrée par l’alternateur dépasse cette tension de floating. Il n’y a pas de fonctionnement nominal (sans panne) qui puisse mettre la batterie ni les équipements en danger et encore moins mettre le feu. Même si vous manipulez incorrectement (sans créer de panne) les boutons, vous ne ferez jamais dépasser, par l’alternateur équipé de son régulateur, la tension maximum de bus.

Voyant de panne
Fonctionnement normal du régulateur. On considère deux tension de réseau (bus) : la tension min (de l’ordre de 13V) et la tension max (de l’ordre de 14V). En effet, à partir de 2.35 V/élément (environ), la batterie commence à électrolyser sont électrolyte (décomposition en di-oxygène et di-hydrogène de l’eau).
Si la tension est très faible (moins de 10V par ex.), le voyant est éteint (pas assez de tension... pour l’allumer).
Lorsque la tension est au-dessus de cette valeur mais en dessous de la tension min de bus, alors, le voyant est allumé par le régulateur (ou s’allume "naturellement" si on a un voyant non commandé par le régulateur mais qui se contente de prendre les tension - résistances + diode ; là, il faut regarder les schémas).
Lorsque la tension se trouve entre la tension min de bus et la tension max de bus, le voyant est éteint. On remarquera que la tension min de bus est supérieure à celle de la batterie à vide, et inférieure à la tension délivrée par l’alternateur.
Lorsque la tension atteint la tension max de bus, le régulateur coupe l’excitation.. mais n’allume pas d’alarme. C’est une situation "normale" et on suppose que la coupure de l’excitation va stabiliser la montée de la tension.
Les seuils sont légèrement différents (hystérésis) en tensions "croissantes" qu’en tensions "décroissantes" pour éviter que l’on oscille en permanence entre marche et arrêt lorsqu’on reste sensiblement au niveau du seuil (effet "sonnette").

Fonctionnement du détecteur de pannes :
Les régulateurs électroniques ont (souvent) un "détecteur de pannes". Ce système, en général à double seuil, va déconnecter l’alternateur en cas de surtension afin de protéger les équipements.
Lorsque la tension dépasse la tension max de bus, le régulateur a coupé l’excitation de l’alternateur et on est donc en droit de penser que la tension va descendre. Mais il peut y avoir une panne de régulateur ou de l’alternateur qui va empêcher l’arrêt de l’excitation par le régulateur.

Lorsque qu’un premier seuil (16 V pour fixer les idée) est atteint pendant plus d’un certain temps (1 à 2 s), le détecteur de panne allume le voyant et coupe l’excitation (ce n’est pas le régulateur qui coupe l’excitation dans ce cas, mais le détecteur de pannes). Il faut alors réinitialiser l’ensemble régulateur + détecteur de pannes. On le fait en coupant puis remettant en service l’excitation. Cela peut marcher... ou pas.

Lorsque le second seuil est atteint, le détecteur de pannes allume le voyant et le régulateur est mis hors service et ne peut être réarmé (disjoncteur ou fusible interne). Dans ce cas, on ne peut pas le remettre en marche, le voyant ne s’éteint pas après une action OFF/ON sur l’interrupteur d’excitation.

En résumé :
    - si on n’a pas de détecteur de panne, le voyant indiquera uniquement que l’alternateur délivre une tension trop faible et donc qu’il ne recharge pas la batterie et n’alimente pas les équipements. C’est une "panne alternateur" à laquelle on ne peut remédier.
    - si on a un détecteur de pannes, en plus, lorsque la tension délivrée par l’alternateur est trop élevée et peut nuire à la batterie et aux équipements, l’alternateur sera déconnecté et le voyant allumé. On peut tenter de réarmer l’excitation (OFF/ON).
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