Moteur / alternateur isolé voilier aluminium

Problèmes électriques de Kluane (Romane Pouvreau 10.20m) :

Quelques questions car je suis perdu ! L’électricité n’est pas mon fort et ce n’est pas très facile d’avoir des conseils d’expert pour voilier alu au Yukon, Canada. Merci d’avance pour vos retours d’expérience.

Configuration électrique de Kluane: (Voir schémas ci-joint)
Moteur Yanmar 3YM20 avec sondes bougies et démarreur non isolées, alternateur DB 80A avec 2 masses isolée, tourteau d’accouplement isolé, commande de vitesse & embrayage isolées, silent blocks, coupe circuit sur -/+ du moteur coupant l’alternateur, 1 batterie moteur 105A/h, 2 batteries servitude 105 A/h, commutateur 0,1,2,1+2 non protège pour l’alternateur, Borne de masse moteur unique, Shunt Victron, chargeur Victron Orion 30 Amps DC/DC entre la batterie de démarrage et les batteries servitude, générateur Aérogène 4, panneaux solaires 200W très prochainement.

Connexion de l’alternateur : (Voir schémas ci-joint)
Le négatif des batteries passe par un coupe circuit puis la borne de masse du moteur jusqu’a la borne négative de l’alternateur. Le positif des batteries passe par un coupe circuit et se connecte sur la borne isolée du relais de démarrage, puis la borne positive de l’alternateur. Avec une sonnette sur le voltmètre, moteur à l’arrêt, il n’y a pas de connexion entre la masse du moteur et le support moteur en-dessous des silent blocks. L’alternateur ne charge pas quand les 2 coupe circuit moteur sont sur off.

Utilisation du commutateur et des coupe circuits jusqu’à présent :
Choisir quelle batterie charger 1,2,1+2 en fonction de leur état de charge. Actionner les coupe circuit -/+ du moteur, démarrer le moteur, l’alternateur charge et le panneau de control du moteur est ON. Quand on arrête le moteur on isole les coupe circuits +/- puis on repasse sur les batteries servitudes.

DC/DC chargeur Victron Orion :
Je viens d’installer un chargeur DC / DC 30 Amp Victron avec l’idée de toujours laisser le switch sur 1 quand nous somme au moteur, le chargeur s’occuperas de charger la batterie servitude correctement et l’isolera a l’arrêt sur moteur. On aurait donc toujours le moteur sur 1 et on passerait sur 2 a l’arrêt. En cas de pb, on peut toujours démarrer sur 2 ou 1+2.
Cela ne modifie pas l’installation existante et peut être facilement déconnecté en cas de soucis.

Mystères de l’alternateur DB 80 a régulation interne et masse isolée : (Voir schémas ci-joint)
1/ Il y a 2 fils de masse, 1 de grosse section et 1 de petite section connectée sur la borne – de l’alternateur. Ils font partie du faisceau de câblage Yanmar d’origine. La sortie négative grosse section sur l’alternateur vas directement sur la borne de masse sur moteur, puis sur la batterie via le coupe circuit. Le petit fils noir est un mystère qui vas dans le panneau de control ou un relais.
2/ Si je connecte le + le - et l’excitation et la lampe, l’alternateur ne charge pas.
J’ai deux sortie négative isolée du corps de l’alternateur mais électriquement connecte entre elle.
Si je connecte l’une des sortie négative isolée à la masse de l’alternateur avec un cavalier (jumper), il charge parfaitement. C’est étrange de mettre à la masse de l’alternateur l’une des deux précieuse sorties isolées.
Problème :
Les batteries charge bien mais L’anode olive d’arbre d’hélice et l’anode Bénéteau sur l’écrou d’hélice s’usent très vite, durant les (trop) longue distance au moteur.
(J’ai un helice en cupro aluminium . Ce n’est surement pas un problème de courant de fuite au port car nous somme très souvent à l’ancre ou en route en passant peu de temps au même endroit. J’utilise des pend-anodes. Pas de 220V à bord. Je soupçonne une histoire d’alternateur et d’isolation du moteur durant de longues périodes de moteur. Pas de fuite sur le détecteur de fuite.

Questions :
1/ Pour de longues distances au moteur, aurais-t-il un avantage a couper les deux switch du moteur pour avoir le moteur complément isolé mais perdant la charge des batteries et les alarmes moteur ?

2/ Tourner complètement la clef moteur sur OFF et perdre l’affichage de voyants change t’il quelque chose ? (Ne coupe pas le moteur car il faut appuyer sur le bouton Stop)

3/ Devrais-je connecter l’alternateur au-dessus du coupe circuit démarrage moteur et la masse sur du coupe circuit négatif servitude ? Avantage: Isoler le moteur avec les deux coup circuits mais continuer à charger sur 1, 2 ou 1+2. (Perte les alarmes moteur) NB : Avec le commutateur de batteries sur 0 et le switch servitude sur 0 les batteries seront complétement déconnectées de l’alternateur.

4/ Utilisation des switches de déconnection moteur. J’ai lu partout de ne jamais tourner le 1, 1+2 ou 2 en fonctionnement sous peine de griller l’alternateur instantanément, idem pour déconnecter le moteur avec les 2 coupe circuits quand le moteur tourne : Nous avons fait ces manœuvres interdites très souvent sans le moindre souci…. J’ai tourné des heures avec les deux switches sur OFF (J’ai quand même en secours l l’alternateur’alternateur d’origine, masse non isolée, au cas où…) Explications ?

5/ la sortie négative de l’alternateur isolée : l’idée est de proposer deux choix pour le retour, passer par le câble de cuivre grosse section jusqu’ au point de masse du moteur ou passer par le bloc moteur ?
En théorie le courant devrait suivre le fil de cuivre et éviter le bloc moteur, Je comprend pas pourquoi je dois raccorder a la masse de la sortie isolée pour charger correctement…

Si vous êtes arrivé jusqu ici et avez compris quelque chose, merci !

L'équipage
31 mars 2022
01 avr. 2022

Bonjour, si votre but est d'avoir un circuit masse moteur isolé de la coque, la masse alternateur ne doit pas être reliée au moteur. Les sondes doivent être bipolaires. Pas de problème avec les bougies de préchauffage qui sont sur relai. Reste le problème du démarreur, certains installent en plus un relais piloté par la clé de contact sur la masse. Pour ce qui est de votre système de couplage, je laisse la parole aux spécialistes.


Kluane:Merci pour les conseilles, j'imagine que le coupe circuit sur le négatif des masses moteur a la même fonction qu'un relais de masse? Je pourrais naviguer au moteur avec les 2 coupe circuits moteur ouver qui deconnecterait complètement le moteur du parc batteries. Par contre l'alternateur ne charge pas car il est branché en aval des coupe circuits, et je perd toutes les alarmes moteur, qui ne sont pas bipolaire. ( l'alternateur pourrais être branché en direct sur la batterie sans passer par les coupe circuits moteur) ·le 01 avr. 2022 18:16
crescent76:Bonjour, je ne vois pas l'intérêt de vouloir conserver les alarmes moteur quand il ne tourne pas. Et l'alternateur ne peut rien charger non plus dans ce cas.·le 02 avr. 2022 08:35
Kluane:Bonjour, il semble que avec la configuration actuelle de Kluane, coupe circuits moteur sur la masse et le positif de la batterie de démarrage, sondes non isolées, la seul façon de fonctionner en mode moteur isole est d'ouvrire les coupe circuits, deconectant completement le moteur avec la perte des alarmes moteur et la charge de l'aternateur quand le moteur tourne, pas ideal...·le 04 avr. 2022 19:55
01 avr. 2022

Il est possible de découpler complètement l'alternateur du moteur mais il faut alors que les fils d'excitation et de voyant soient raccordés par un relais aux batteries de servitude. Ce relais a pour but de ne pas décharger les batteries de servitude avec l'excitation de l'alternateur (4 à 6A) lorsque le moteur n'est pas en service. Un relais 12V automobile avec un support convient.

La bobine du relais doit être alimentée entre le contact du moteur et la masse moteur.
Il faut aussi enlever le shunt entre le - de l'alternateur et sa masse.


Kluane:Merci pour les infos. Si je laisse l'exitation et la lampe de charge connectée sur le moteur en aval des coupe circuits avec le +/_ de l'alternateur  connecté en amont des coupe circuits, (Directement sur la batterie moteur),une fois le moteur démarre je pourrais l'isoler en ouvrant les coupe circuits mais continuer à charger. Il faudrait un relais deconnectant le +/_ de l' alternateur quand le moteur est à l'arrêt. Qu'en pensez-vous?·le 01 avr. 2022 18:37
02 avr. 202202 avr. 2022

En isolant un alternateur en charge ou en le commutant d'une batterie à l'autre, il y a un très sérieux risque de griller les diodes de l'alternateur.
Si on coupe le courant alors qu'il est important, même quelques centièmes de secondes, cela fait une variation très importante du flux magnétique dans les bobines, ce qui induit une très importante surtension. Cette surtension peut détruire les diodes de l'alternateur et même endommager par arc l'isolant des bobines. Malheureusement, le meilleur isolant de fil de bobinage que je connais en terme de température et vieillissement est le polyimide qui peut devenir brutalement conducteur après plusieurs claquages (arc tracking). Ce qui explique que parfois les bobines prennent feu alors qu'elle peuvent tout à fait supporter plusieurs centaines de degrés s'il n'y a pas d'amorçage. Il faudrait uniquement couper la sortie de l'alternateur quand on est certain que le courant de sortie est très faible.

Tout cela pour dire qu'un alternateur doit toujours être relié à un jeu de batterie et de préférence les batteries de servitude. La seule consommation des moteurs diésel classiques est le coup de démarreur de 300 ou 400A pendant 3 secondes, soit 0,4Ah. Un petit DC/DC découplé galvaniquement peut facilement recharger la batterie moteur en conservant une isolation galvanique entre le moteur et les batteries de servitude.

Je pense qu'il est préférable de relier le voyant et le + du régulateur de l'alternateur aux batteries de servitude en passant par un relais pour que l'alternateur soit réellement découplé du moteur.

Il est toujours possible de protéger l'alternateur de ces surtensions en équipant les 3 fils de sortie des bobinages avec 3 diodes TVS bidirectionnelles de 39V et 1.5kW crête montées en triangle, mais il faut ouvrir et modifier l'alternateur. Des diodes 1.5KE39CA de ST feraient l'affaire. Elles ne court-circuiteront les bobines qu'au dessus de 39V, ce qui suffit pour protéger les diodes et l'isolant du fil.


Kluane:Merci beaucoup pour les explications. J'ai dû ouvrir et fermer les coupes circuits une centaine de fois moteur en fonctionnement, idem pour le commutateur batteries 1 2 1+2. Jamais grillé l'alternateur... Selon vos explications, j'imagine que j'ai eu pas mal de chance et je n'ai pas encore grillé l' alternateur car mes batteries étaient toujours correctement chargées.·le 04 avr. 2022 20:09
02 avr. 2022

Ne serait-il pas possible d’isoler l’alternateur en installant des bagues isolantes sur les boulons de fixation (après réalésage) ?


Kluane:Sûrement mais mon problème est d'isoler toutes les masses moteur, et de continuer à charger. En tous cas ça fait tres plaisir d'avoir de l'aide sur ce forum, je commence à y voir plus clair.·le 04 avr. 2022 20:13
03 avr. 2022

L'alternateur de Kluane est déjà isolé par construction (+ et -), mais comme le régulateur et le voyant sont directement branchés sur le contact du moteur, un shunt a du être installé entre la masse de l'alternateur et la masse du moteur pour que l'alternateur puisse fonctionner.


Kluane:Merci pour les infos. Reste à trouver des capteurs de pression d'huile et tempature isolée pour mon Yanmar.·le 04 avr. 2022 20:16
07 avr. 2022

Bonjour,
En attendant de trouver des sondes d'huile et de température isolées avec un relais de masse pour mon Yannar 3YM20, je shouaite isoler complètement le moteur et l'altenateur de la coque aluminum de Kluane mais continuer à charger. (Coupe circuit moteur et Clef sur OFF)
Mon alternateur 80 amps a régulation interne est isolé.
Je pensais avoir les sorties de puissances de l'alternateur branchées directement sur la batterie moteur en amont des coupe circuits moteur. L'exitation et une deuxième lampe de charge serait directement connectées sur la batterie.
La manipulation de démarrage serait de tourner les coupe circuits sur ON, démarrer et les repasser directement sur OFF, clef moteur sur OFF. Le moteur serait ainsi complètement isolée.

1/ Une fois exite, l'alternateur continuerais t'il à charger si je coupe son exitation? (Clef sur OFF et coupe circuits sur OFF) Cela éviterait d'avoir à installer une seconde lampe de charge et un relais car l'alternateur serait seulement exite au démarrage du moteur.

2/ Le relais conseillé par JM couperais l'exitation et la lampe de charge quand l'alternateur ne tourne pas. Comment le brancher quand le moteur est déconnecté et isolé?

3/ Si le +/_ de l aternaeur sont directement relié à la batterie, devrais-je aussi avoir un relais sur les fils de puissance de l'aternateur qui isolerais l' alternateur des batteries moteur arrêté? Ou un coupe circuit bi-poliaires?

4/ Brancher l' alternateur sur le commun du comutateur de batteries (1; 1+2; 2; 0) Sur la position 0, l'alternateur serait déconnecté des batteries.

Pas très clair, mais merci pour vos précieux conseils !


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2022