Alternator.pdf

ALTERNATOR

Budowa i działanie alternatora.

Rys. 1. Budowa alternatora :

1dioda prostownicza prądowa, 2radiator diod prostowniczych masowych, 3

pierścień ślizgowy uzwojenia wzbudzenia, 4uzwojenie trójfazowe stojana, 5,6

łoŜyska toczne wałka magneśnicy, 7szczotka, 8jarzmo stojana, 9rdzeń

pazurowy magneśnicy, 10wentylator

Stator (nazywany teŜ stojanem przyp. tłum.) jest nieruchomą częścią alternatora.

Zbudowany jest z izolowanej stalowej ramki z nawiniętymi 3 uzwojeniami. Elektrycznie

uzwojenia te są rozłoŜone co 120 stopni na obwodzie statora.

Rotor (nazywany teŜ wirnikiem ) jest elektromagnesem zasilanym poprzez pierścienie

ślizgowe i szczotki. Kiedy pole magnetyczne wytwarzane przez rotor omiata uzwojenia

statora, indukowany jest w nich prąd o przebiegu sinusoidalnym. W rezultacie

otrzymujemy 3 napięcia przemienne; kaŜde jest przesunięte w fazie o 120 stopni w

stosunku do sąsiednich (czyli napięcie 3fazowe).

Aby przetworzyć prąd sinusoidalny na stały, niezbędny do ładowania akumulatora,

zastosowano pełnofalowy mostek prostowniczy. Zbudowany jest on z 6 duŜych diod

prostowniczych patrz rys 2.

Rys 2.

Napięcie wyjściowe jest wypadkową napięć przemiennych wszystkich 3 uzwojeń. Jest ono

bardzo zbliŜone do napięcia stałego.

Kiedy rotor alternatora się nie obraca, diody prostownicze zapobiegają przepływowi prądu

z akumulatora do alternatora. W związku z tym niepotrzebny jest przekaźnik odcinający

stosowany przy uŜywaniu prądnicy.

WZBUDZENIE POLA MAGNETYCZNEGO Dla kontroli napięcia na wyjściu i podtrzymania

właściwych warunków ładowania akumulatora, prąd obwodu wzbudzenia jest regulowany.

Regulator jest półprzewodnikowym czujnikiem, który monitoruje napięcie akumulatora.

Kiedy jest ono niskie, prąd obwodu wzbudzenia jest zwiększany.

Napięcie wzbudzenia jest dostarczane przez uzwojenia statora, prostowane przez trzy

diody (na schemacie są to te mniejsze diody). Są one całkiem małe poniewaŜ

maksymalny prąd obwodu wzbudzenia wynosi około 2 amperów. Regulator działa jak

element o zmiennej rezystancji, kontrolując przepływ prądu od małych diod do obwodu

wzbudzenia.

W przeciwieństwie do prądnicy, alternator nie jest urządzeniem samowzbudnym. W

prądnicy wzbudzenie podczas startu zapewniane jest przez magnesy stałe tj. elementy

które same wytwarzają pole magnetyczne. W alternatorze elementy obwodu wzbudzenia

nie wytwarzają znikome pole magnetyczne, dlatego teŜ nie otrzymamy napięcia na

wyjściu bez przepływu prądu przez ten obwód.

Aby alternator zaczął pracować, musimy dostarczyć niewielki prąd do obwodu

wzbudzenia. W większości rozwiązań, prąd ten jest zapewniany przez lampkę kontrolną

na tablicy rozdzielczej. Po włączeniu zapłonu, prąd płynie przez lampkę do regulatora i do

uzwojenia wzbudzenia.

Jeśli lampka kontrolna jest przepalona lub odłączona, alternator

prawdopodobnie nie będzie pracował.

Rys. 4.

Kolorem czerwonym zaznaczony jest obwód prądu wzbudzenia alternatora.

(Uwaga: Na schemacie przedstawiono alternator z zewnętrznym regulatorem. Inne typy,

oraz urządzenia z wewnętrznym regulatorem mogą mieć regulator umiejscowiony na

zacisku DF albo na zacisku D . Zasada działania pozostaje ta sama.)

Gdy prędkość obrotowa alternatora rośnie, napięcie statora wzrasta dopóki napięcie na 3

małych diodach nie jest wystarczające do zasilania obwodu wzbudzenia. Kiedy to napięcie

osiągnie poziom 12 volt, lampka kontrolna gaśnie, poniewaŜ na obu jej zaciskach jest

identyczny potencjał.

REGULACJA W jaki sposób regulator bada napięcie akumulatora skoro nawet nie jest do

niego podłączony? Odpowiedź jest następująca: Napięcie na zacisku D+ jest niemal

identyczne jak napięcie na zacisku B+ poniewaŜ spadek napięcia na małych diodach jest

prawie taki sam jak na duŜych diodach prostowniczych.

Jeśli napięcie akumulatora spada, obwód regulatora stwierdza ten fakt (na zacisku D+) i

podnosi prąd płynący przez DF dopóki napięcie akumulatora nie zostanie przywrócone.

Większość regulatorów ma równieŜ wbudowany układ kompensacji temperatury. Zimny

akumulator potrzebuje trochę większego napięcia do pełnego naładowania. Czujnik

temperatury w regulatorze zwiększa napięcie ładowania w warunkach obniŜonej

temperatury otoczenia.

Ograniczniki prądu nie są stosowane w regulatorach odkąd wewnętrzna, magnetyczna

struktura alternatora ogranicza maksymalny prąd jaki moŜe zostać wytworzony.

Przykładowy schemat przekaźnikowego regulatora napięcia.

Jest to regulator o działaniu dwustopniowym, w którym w stosunku do regulatora

jednostopniowego niŜsza jest rezystancja rezystora dodatkowego przez co zmniejsza się

wartość mocy rozłączanej przez styki przekaźnika. Regulacja napięcia alternatora jest

dwustopniowa, przy czym tylko w pierwszym stopniu prąd przepływa przez rezystor

dodatkowy. W drugim stopniu następuje zwarcie styków i zbocznikowanie uzwojenia

wzbudzenia.

UWAGA !!! Napięcie alternatora nie moŜe być większe od 14,6V. Przekroczenie

tej wartości powoduje opad masy czynnej z płyt akumulatora brunatne

zabarwienie elektrolitu. Prawidłowe napięcie powinno mieścić się w zakresie

13.9V do 14,6V.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: