Mickova Jawa 350, model 639 - alternátor nedobíjí

Začátek byl takový, že si Mick všimnul malého napětí na akumulátoru, těsně po jízdě. Hodnota se pohybovala kolem 12.3 V u tři měsíce starého akumulátoru po přibližně sto kilometrové jízdě. Vypadá to, že Jawa prostě nedobíjí. Ale kde bude problém? Vadný regulátor jsem zavrhnul téměř ihned, je to totiž regulátor buzení alternátoru + 3f usměrňovač a tam se prakticky nemá co pokazit, resp. ne tak pravděpodobně jako zkratovací regulátory pro alternátory s permanentními magnety (většina motorek) kde se přebytečná energie mění v teplo a regulátor většinou umře na nedostatečné vyzařování tepla.

Měření rotoru alternátoru

Při měření napětí akumulátoru se zapnutými světly a okolo 3000 RPM bylo napětí přibližně 12.5 V, což je velmi málo (mělo by být asi 13.8 V). Přitom budicí proud do rotoru alternátoru byl v pořádku. Zaměřil jsem se tedy na proměření 3f statoru a hle - problém nalezen!
Stator je zapojen do hvězdy (X-Y-Z) s vyvedeným středem na pinu s číslem 86. Aby byla identifikace vadného vinutí co nejpřesnější, je třeba měřit každé vinutí zvlášť, tedy proti středu - označme jej jako S.

Naměřené indukčnosti vadného statoru

Vinutí	Indukčnost [µH]
X-S	290
Y-S	133
Z-S	333

Z tabulky je zřejmé, že prostřední vinutí je vadné, jelikož jeho indukčnost je zcela mimo mez tolerance mezi jednotlivými vinutími (uvažujme oboustranou toleranci 10 %).
Velmi důležitá je poznámka, že je nutné měřit vždy indukčnost vinutí, neboť při měření odporu se téměř vždy dosáhne nesmyslného výsledku (tedy za předpokladu že vinutí není uplně přerušené).

Na internetu totiž kolují hodnoty odporu mezi jednotlivými fázemi kolem 0.5 Ω. Tuto hodnotu nepopírám, velikost odporu jedné fáze je 0.21 Ω, což pro dvě vinutí je 0.42 Ω + přechodový odpor při měření odporu vinutí a máme zde hodnotu, která koluje všude po internetu.

Měření odporu vinutí jedné fáze 4W metodou

Pro objasnění nesmyslnosti měřit odpor vinutí je na výše uvedeném obrázku měření právě onoho zkratovaného vinutí. Hodnota odporu je stejná jako pro dobré vinutí a to je použita čtyřvodičová metoda měření a přístroj, který lze svou hodnotou srovnat s pořizovací cenou Jawy 350.

Proto bych chtěl požádat všechny Franty, Vocase, Vohnouty, Zmrdy a absolventy strojních nebo ekonomických fakult, nechť odpor vinutí nikdy neměří, ale ať si raději na multimetru nastaví fci pro měření indukčnosti - standardně umí každý multimetr o pár stovek dražší než ten, co to neumí.

Důvod, proč měření odporu nic neřekne je ten, že mezizávitový zkrat někde ve vinutí se většinou týká poměrně krátké délky vodiče, jenž má velmi malý odpor (řádově stovky mikroohmů). Proto je prakticky nemožné tento rozdíl odporu naměřit, pokud se nejedná o větší úsek, resp. více zkratů.

Měření indukčnosti rotoru alternátoru

Měření indukčnosti však funguje na jinším principu. Pokud totiž dojde k mezizávitovému zkratu, tj. vytvoří se jeden závit nakrátko, dochází v tomto místě k deformaci mag. pole, resp. jeho zkratu a značnému proudovému odběru z budicí strany (tj. ze strany multimetru). Proto se naměří velké rozdíly v indukčnosti jednotlivých vinutí.

Čtyřvodičové měření statoru

V našem případě bylo vadné pouze jedno vinutí, což ovšem ve výsledku dělá "vadným" celý alternátor, neboť vinutí jsou zapojena do hvězdy bez středu (pro konfiguraci s regulátorem VAPE). V této konfiguraci proud prochází vždy dvěma vinutími, čili v tomto případě 2/3 statoru dodávalo málo proudu a jenom se hřálo. Zbytek výkonu musela tahat zbylá 1/3 alternátoru. Odpovídá to i hranici nedobíjení akumulátoru, neboť rozsvícená světla mají odběr asi 72 W a alternátor celkový výkon cca 200 W.
Stator tedy musel ven a být nahrazen funkčním, použitým, který jsem předtím přeměřil.

Demontáž statoru

 Mick se tedy jal odborného odmontování statoru (nepotřeboval ani kladivo). Po demontáži bylo poškození i vizuálně rozpoznatelné - zdá se, že se někdy stator uvolnil a rotor do něj narazil.

Pěkný stator, ale špatný!

Mechanické poškození části statoru

Pohnuté plechy uvnitř statoru poničily izolaci vinutí a došlo ke zkratu mezi závity. Jak prosté.
Inu, dali jsme "nový" stator a Jawa nyní opět dobíjí jak má a také více svítí!

Utahování jisticí matky palce

Ještě uvedu správné hodnoty indukčnosti statoru a rotoru. Hodnoty se týkají alternátoru PAL na modelech Jawa 350/632, 638, 639 a 640 a mohou se nepatrně lišit, ale nikdy více než o 10-15 % na daném kusu mezi sebou. Velmi důležité je také informace, zdali se indukčnost měří u vyndaného statoru bez rotoru, a nebo s rotorem uvnitř (indukčnost vzroste až dvojnásobně). Případně pro rotor platí, zdali je uvnitř statoru a nebo na klikové hřídeli. 

Dobrý stator - bez rotoru

Vinutí	Indukčnost [µH]
X-S	244
Y-S	225
Z-S	210
X-Y	545
Y-Z	506
X-Z	519

Pro dobrý rotor byla naměřena indukčnost 29.65 mH a odpor cca 5 Ω (platí pro rotor na stole, měřeno na kroužcích). Odpor rotoru zapojeného na motoru přes uhlíkové kartáče je kolem 6 Ω a indukčnost cca 100 mH bez okolního statoru (pouze na klikové hřídeli, která tvoří jádro a zvětšuje indukčnost).
Pro porovnání uvádím ještě hodnoty indukčnosti mezi jednotlivými fázemi při rotoru uvnitř statoru.

Dobrý stator - s rotorem

Vinutí	Indukčnost [µH]
X-Y	766
Y-Z	702
X-Z	809

Tak a teď doufám, že už skončí to nesmyslné honění se za měřením odporu vinutí a neustálými debatami, jaký ten odpor vlastně je...