Chiedo consiglio problemi autopilota Autohelm

[Sikander]

Salve a tutti. Ho un problema che si é presentato occasionalmente un paio di volte sul mio Beneteau Oceanis 42 cc del 1995, e sempre é successo quando le batterie si sono scaricate troppo a causa dell'uso eccessivo dell'inverter in rada. Allora, in quelle due occasioni, nonostante avessi il motore acceso, dopo essere uscito dalla rada, ho notato che l'autopilota si spegneva un paio di minuti dopo averlo inserito; inoltre, accendendo anche altri strumenti, ho notato che le luci di retroilluminazione dei vari display erano piú deboli del solito. Idem se accendevo altre luci. Insomma il problema pare essere un alimentazione insufficiente, nonostante il motore acceso.
Dopo qualche ora di navigazione e ricaricate le batterie (tre AGM da 105 Ah ciascuna), il problema scompare e tutto, autopilota compreso, ricomincia a funzionare in modo ottimale.
Ho un Volvo Penta Md 22 L da circa 50 cavalli con alternatore da 50 A.
L'autopilota é un Autohelm con attuatore idraulico.
Cosa puó essere successo?
Mi potete aiutare?
Grazie.

[Wally]

Secondo me non é l'AP il problema prova a testare i V e A di ricarica

[giorgio23570]

Anche secondo me l'autopilota non ha colpe. Del resto se anche gli altri strumenti e luci soffrono di "anemia da voltaggio/corrente", il problema dovrebbe essere a monte di quell'autohelm. Ma quando vanno giù le batterie, c'è modo di sapere il voltaggio e l'amperaggio residuo?

[garbino13]

Ci sono discussioni moltissime discussioni anche con foto a proposito dell'argomento, io farei una ricerca sul sito. B.V.

[Sikander]

(24-10-2020 11:35)garbino13 Ha scritto:  Ci sono discussioni moltissime discussioni anche con foto a proposito dell'argomento, io farei una ricerca sul sito. B.V.

Io la ricerca l'ho fatta ma non ho visto nulla di simile a quanto mi é successo.
Tu hai un'idea ?...

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(24-10-2020 10:47)giorgio23570 Ha scritto:  Anche secondo me l'autopilota non ha colpe. Del resto se anche gli altri strumenti e luci soffrono di "anemia da voltaggio/corrente", il problema dovrebbe essere a monte di quell'autohelm. Ma quando vanno giù le batterie, c'è modo di sapere il voltaggio e l'amperaggio residuo?

Premetto che 1-non é successo ieri e che 2- non mi capita spesso di rimanere con le batterie scariche. Quindi non ho dati o ricordi recenti.
Sul quadro un amperometro c'é, ma non é affidabile, e a che se lo fosse non rivirdo con esattezza quanto segnasse. Adesso é tutto ok, ma vorrei capire cosa diavolo é successo...

[marmar]

Una spiegazione potrebbe essere il collegamento in parallelo delle batterie servizi non buono...

[Sikander]

All'epoca ho consultato un elettricista la sua spiegazione era stata questa:
quando le batterie sono cariche tutto funziona anche con autopilota inserito, perché l'alternatore non viene gravato troppo della carica delle batterie, già cariche, e comunque, le batterie stesse contribuiscono ad alimentare il sistema; quando le batterie si scaricano molto, interviene una deviazione, a livello di regolatore di carica, che devia parte della potenza per ricaricare le batterie, ma essendo limitato a 50 A, fatica sia a ricaricare le batterie che a far funzionare gli altri strumenti, o altre utenze, tutti accesi con la potenza residua, che per giunta non possono attingere dal pacco batterie (che é scarico). Infatti su alcuni manuali ho letto che, il rapporto tra gli amper dell'alternatore rispetto alla capacità delle batterie non dovrebbe mai scendere sotto il 30-33 per cento; ovvero un alternatore come il mio da 50 A puó alimentare un sistema con un pacco utenze da 150-160 Ah; diversamente (io ho un pacco batterie da 315 Ah), il sistema si carica, ma potrebbe entrare in crisi se contemporaneamente, mentre sta caricando, si accendono ulteriori utenze.
Cosa ne pensate, é plausibile? Oppure no ?

[orteip]

https://it.wikipedia.org/wiki/Alternatore

https://digilander.libero.it/amaccioni1/...natore.htm

L'alternatore, da quello enorme applicato alle centrali a quello minuscolo applicato alle macchine/barche/caper, per sua natura e per le sue leggi fisiche applicate ai campi magnetici, produce tanta "Energia" per quanto è la sua potenza massima senza fare alcuna distinzione se poi quella "energia" sia necessaria a caricare una batteria od alimentare un'utenza.

Il regolatore, da quello coputerizzato applicato alle centrali a quello minuscolo applicato alle macchine/barche/camper, per la sua natura e per le leggi fisiche applicate ai suoi componenti elettronici, "regola" la produzione di "energia" dell'alternatore "eccitando" i campi magnetici attraverso una tensione (volts) erogata sugli avvolgimenti del rotore. Tanto è più bassa questa tensione tanto maggiore sarà la produzione di "energia" dell'alternatore fino ad arrivare alla sua capacità di erogazione nominale massima la quale è data dalla grandezza e dal numero di spire dei suoi avvolgimenti.

Il regolatore è solo un'insieme di componenti elettronici che come tali non sono in grado di riconoscere se la richiesta di energia viene fatta da delle batterie scariche o da una lampadina; con i suoi componenti elettronici lui sente solo la quantità di energia richiesta da un lato (sentendo l'abbassamento di tenzione casuato dalgli assorbimenti delle batterie scariche o delle altre utenze accese) e si limita a trasferire questa tensione ai campi magnetici del rotore che aumenta la produzione di "energia" non per le batterie o per altro ma, secondo le leggi fisiche, solo per riportare l'equilibrio fra i suoi campi magnetici (quelli del rotore) alimentati con una tensione minore e quella dei campi magnetici fissi (quelli dello statore). Tanto più questo equilibrio è sbilanciato con una tensione minore sui campi magnetici del rotore, tanto più l'alternatore produrrà "energia"; tanto più questo equilibrio si avvicina al bilanciamento su entrambi e campi magnetici (statore e rotore) tanto più l'alternatore diminuirà la sua produzione ed ecco perchè, quando le batterie sono cariche l'alternatore si limiterà ad erogare solo una piccola carica di mantenimento che compensa l'autoscarica delle batterie.

Per colncludere e senza voler fare nessuno attacco personale a nessuno e senza togliere nulla agli elettricisti, elettrauti, ai meccanici od a chiunque altro voglia pensare che le leggi fisiche in questo caso non valgono, qualsiasi regolatore degli alternatori automobilistici e/o marini non è in grado di fare alcuna differenza fra una richiesta di corrente fatta dalle batterie scariche oppure da una qualsiasi utenza accesa. Il regolatore sente solo il bisogno di energia richiesta e si limita ad eccitare di conseguenza i campi magnetici dell'alternatore affinchè questi produca energia sufficiente a coprire la richiesta ed ovviamente solo fino ad arrivare se alla sua capacità di produzione massima nominale.

Ciò non toglie nulla al fatto che, per gestire un pacco batterie importante da 3/400 Ampere gestibile comunque con tempi più lunghi anche con un'alternatore da 50 Ampere in tutta sicurezza, alla fine sia sempre meglio avere un'alternatore più grande (circa il 40/50% della capacità del banco batterie) per ridurre i tempi di ricarica e per non farlo lavorare sempre a regimi alti cosa che ne accorcia la vita come in tutte le altre cose fatte lavorare a regimi alti.

[Sikander]

(25-10-2020 11:16)orteip Ha scritto:  Per colncludere e senza voler fare nessuno attacco personale a nessuno e senza togliere nulla agli elettricisti, elettrauti, ai meccanici od a chiunque altro voglia pensare che le leggi fisiche in questo caso non valgono, qualsiasi regolatore degli alternatori automobilistici e/o marini non è in grado di fare alcuna differenza fra una richiesta di corrente fatta dalle batterie scariche oppure da una qualsiasi utenza accesa. Il regolatore sente solo il bisogno di energia richiesta e si limita ad eccitare di conseguenza i campi magnetici dell'alternatore affinchè questi produca energia sufficiente a coprire la richiesta ed ovviamente solo fino ad arrivare se alla sua capacità di produzione massima nominale.

Ciò non toglie nulla al fatto che, per gestire un pacco batterie importante da 3/400 Ampere gestibile comunque con tempi più anche con un'alternatore da 50 Ampere in tutta sicurezza, alla fine sia sempre meglio avere un'alternatore più grande (circa il 40/50% della capacità del banco batterie) per ridurre i tempi di ricarica e per non farlo lavorare sempre a regimi alti cosa che ne accorcia la vita come in tutte le altre cose fatte lavorare a regimi alti.

Va bene, quindi mi é stata data un informazione sbagliata. Ti credo quello che mi hai scritto é piú che convincente. Ma quindi secondo te in definitiva nel mio specifico caso cosa sarebbe successo? É solo una questione di alternatore sottodimensionato ?

P.S. Adesso credo anche sia più chiaro cosa intendessi dire io nell'altro post, riguardo alle batterie scariche e funzionamento degli strumenti durante la ricarica.

[orteip]

No nel tuo caso l'alternatore da 50 Ampere non è sottodimensionato, certo un'alternatore più grande ricaricherebbe molto prima le batterie faticando anche molto meno e sicuramente durerebbe anche qualche anno di più rispetto a quello da 50 Ampere ma se l'alternatore funziona bene e le batterie sono integre non c'è problema neanche con l'alternatore da 50A ci vorrà solo molto più tempo prima che si possono vedere le batterie cariche.

Nello specifico caso che hai descritto, fermo restando che poi bisognerebbe comunque fare delle misurazioni precise in loco per capire bene e dare una risposta certa, per quello che è stato descritto le cose dovrebbero essere solo due:

O si ha l'alternatore che non carica bene ed uno dei casi abbastanza frequente (ma non l'unico) è quello che, per vetusità o per difetto, quando si scaldano gli avvolgimenti interni si crea una certa resistenza fra i campi magnetici cosa che riduce notevolmente la capacità dell'alternatore di erogare energia al punto da farlo risultare insufficiente. Gli altri casi invece riguardano il regolatore.

Oppure, a bordo ci sono degli assorbimenti eccessivi che se mettono in crisi un'alternatore da 50 Ampere non sono normali ma sono invece degni di una approfondita valutazione ed anche qui, uno dei casi frequenti (ma non l'unico) è quello che le batterie vengono erroneamente ritenute eccessivamente scariche mentre invece, in qualcuna di quelle che formano il pacco batterie, potrebbe esserci uno o più elementi in corto circuito od in contatto con un ponte creato da una sorta di solfatazione il quale poi produce una richiesta di energia eccessiva all'alternatore che comunque non riuscirebbe a soddisfare nemmeno un'alternatore più grande.
Un'altro dei casi frequenti e spesso sottovalutati è quello di non rintegrare nelle batterie una carica sufficiente a compensare quanto è stato prelevato ma in questo caso la colpa non è dell'alternatore da 50 Ampere ma dell'armatore che non ne tiene conto.
Se ogni giorno viene prelevato dalle batterie un certo quantitativo di energia ipotesi 100 ed invece ne viene rintegrato 80 perchè si tiene il motore acceso per un periodo insufficiente; ogni giorno si va in carenza di 20 e 20 oggi, e 20 domani, piano piano si arriva a superare la soglia limite di scarica delle batterie danneggiandole e facendo in modo che poi queste richiedono un'eccessiva quantità di energia per tentare di ricaricarsi ma ormai il danno è fatto.

Nel merito, è vero che in questo caso le batterie AGM sopportano cicli di scarica elevati, fino all'80% della loro capacità massima ma questo non significa che ci possono arrivare senza causare danni. Le batterie ad acido hanno il serio rischio di produrre danni ai loro elementi tinterni se arrivano al 50% della loro capacità massima ma le AGM hanno gli stessi identici rischi di produrre danni se arrivano all'80% della loro capacità massima quindi, se si hanno le batterie scariche a tal punto da non riuscire a coprire consumi irrisori come quelli degli strumenti, che siano AGM o che siano ad Acido probabilmente il rischio che ci sia qualche danno nei loro elementi non è così improbabile.

Quando in una batteria vi è un'elemento in corto o dei contatti fra loro creati da una sorta di solfatazione interna, la batteria funziona ugualmente con la differenza che la sua ricarica richiede più energia all'alternatore, non si riesce a ricaricare mai totalmente, scalda più o meno tanto a seconda del corto o del contatto e soprattutto si scarica velocemente ma, ad un occhio non molto esperto, a volte può passare anche inosservata perchè trovandosi in un pacco batterie il suo difetto viene coperto dalle altre.

Fermo restando sempre il massimo rispetto per tutti e per tutte le opinioni personali di ciascuno.

[AndreaB72]

Sicuramente il problema originale era una scarica troppo profonda, ma potrebbe comunque indicare un problema più strutturale.

L'alternatore ovviamente fa il suo, ma se le batterie sono molto scariche, la loro resistenza interna è bassa e la caduta che generano è alta (in pratica l'alternatore no ce la fa a mantenere la tensione abbastanza alta fino a quando la resistenza interna delle batterie aumenta di nuovo).
La prima cosa da fare era quella di prendere la tensione ai capi del banco batterie e ai capi al pilota - un'idea della caduta fra i due avrebbe dato qualche informazione.

Una cosa abbastanza comune che ho notato nelle barche è la tendenza a sottodimensionare i cavi. Questo genera un sacco di problemi quando si aggiungono carichi significativi - specialmente se induttivi (l'inverter).
L'effetto nefasto sul pilota viene anche da come sono disegnati gli impianti: tipicamente i cavi di potenza, 50mmq di solito sulle barche di quelle dimensioni, fanno un bel tratto dalle batterie al quadro di distribuzione (anche 5 o 6m - da moltiplicare per due). L'attuatore del pilota è lontano altri 6 o 7m (x2) - se non il pilota stesso - per cui la caduta che risente il pilota è quella generata da tutti i carichi della barca (più il suo cavo...).
Qualche contatto venuto peggio degli altri o le batterie molto giù etc., è facile che arrivino al limite del pilota. I Ray della serie S1-2-3, 150, 400 e SPX sono anche molto sensibili alle variazioni di tensione.
Io ho sostituito i cavi di potenza con altri nuovi da 70mmq, ma il problema di fondo rimane per cui ho risolto mettendo una linea dedicata dalle batterie direttamente al pilota interrotta da un relè a stato solido pilotato dal quadro. In questo modo il pilota è collegato alla batteria da un cavo lungo al max 1.5m (e sovradimensionato) e la caduta di tensione generata da tutto il resto degli utilizzatori in barca non lo influenza (risente solo della caduta interna della batteria).

[RMV2605D]

L'autopilota può avere delle punte di consumo importanti, il mio prescrive la partenza con un magnetotermico da 40 A.
Quando lo ho montato ho usato cavi a doppio isolamento da 10 mmq dallo staccabarrerie al magnetotermico, da questo alla centralina, ca 4 m e dalla centralina all'azionatore, ca 3 m.
Mi è capitato però che le batterie servizi, 270 Ah, fossero molto scariche per guasto dell'alternatore e l'autopilota passasse in STDBY sentendo bassa tensione.

[Sikander]

Ringrazio tutti in particolare orteip, andreab72 e RMV2605D per i loro interventi, ora tutto é molto piú cristallino (quanto un cielo di Primavera !); effettivamente queste vostre tesi suffragano i miei sospetti; é sicuro che sulle barche di serie di fascia media degli anni 90, ma forse anche oggi, si fa economia su tutto e questo non va bene. Faró le prove con il tester ma credo che la cosa migliore sia una linea dedicata con cavi di sezione generosa per l'autopilota. Verificheró anche quanto suggerito da orteip, mi sembra tutto molto sensato. Certo che é sconcertante notare che un elettricista non abbia saputo darmi gli stessi vostri consigli; questo fa riflettere molto sul mondo dei professionisti nautici...Grazie!

[AndreaB72]

La metterei in questo modo: i consumi di una barca di 20~30 anni fa erano molto diversi per cui erano impianti adeguati.
Se vedi le dotazioni di serie, barche sui 40-45 piedi difficilmente avevano più di 200Ah di dotazione servizi, a meno di andare a cercare robe veramente esoteriche (tipo Garcia o simili).
In proporzione é molto meno accettabile vedere cavi da 35mmq sulle barche moderne - specialmente sul windlass che é lontano come la luna dalle batterie.

Se ti interessa sapere dei relé a stato solido ti mando i riferimenti di quelli che ho usato io (e che prevedo di usare per le il BMS delle celle al litio che metterò - prima o poi...)

(25-10-2020 19:22)Sikander Ha scritto:  Ringrazio tutti in particolare orteip, andreab72 e RMV2605D per i loro interventi, ora tutto é molto piú cristallino (quanto un cielo di Primavera !); effettivamente queste vostre tesi suffragano i miei sospetti; é sicuro che sulle barche di serie di fascia media degli anni 90, ma forse anche oggi, si fa economia su tutto e questo non va bene. Faró le prove con il tester ma credo che la cosa migliore sia una linea dedicata con cavi di sezione generosa per l'autopilota. Verificheró anche quanto suggerito da orteip, mi sembra tutto molto sensato. Certo che é sconcertante notare che un elettricista non abbia saputo darmi gli stessi vostri consigli; questo fa riflettere molto sul mondo dei professionisti nautici...Grazie!