Alternator — definicija in delovanje avtomobilskega generatorja
Alternator — kako deluje avtomobilski generator: preprosto pojasnilo delovanja, vrste, simptomi okvar in vzdrževanje za zanesljivo elektriko v vozilu.
Alternator je generator, ki pretvarja mehansko energijo v električno v obliki izmeničnega toka. Eden je v vsakem avtomobilu, kjer polni akumulator in napaja električne porabnike med delovanjem motorja.
Kako deluje
Večina sodobnih alternatorjev uporablja vrteče se magnetno polje na rotirajočem delu (rotor), medtem ko je armaturna tuljava (stator) nepremična. Ko se rotor vrti, se v statorju inducira izmenični tok. Ta izmenični tok je običajno generiran v treh fazah (trofazni stator), nato pa ga enosmerno pretvori v ustrezen napetostni nivo z mostičnim usmernikom (diode), da lahko napaja akumulator in električni sistem vozila.
Glavne sestavine alternatorja
- Rotor – vsebuje navitje in jedro; ustvarja vrteče magnetno polje. Na rotorju so pogosto nameščeni tudi drsniki in krtačke, preko katerih se dovaja vzbujanje.
- Stator – nepremične tuljave, v katerih se inducira izmenični tok.
- Usmernik (diode) – pretvori izmenični tok v enosmerni za polnjenje akumulatorja in napajanje električnih porabnikov.
- Regulator napetosti – nadzoruje tok v rotorju (moč magnetnega polja) in tako ohranja izhodno napetost v varnem območju (običajno približno 13,5–14,8 V v avtomobilih).
- Ležaji in hladilni sistem – omogočajo gladko vrtenje in odvajanje toplote (ventilator ali reže v ohišju).
- Pogon – alternator običajno poganja jermen motorja (npr. večklinasti jermen ali serpentinni jermen).
Vrste alternatorjev
Načeloma je vsak generator izmeničnega toka lahko imenovan alternator, vendar se izraz pogosto nanaša na manjše vrtljive stroje v vozilih in strojih z notranjim izgorevanjem. Nekatere posebne vrste:
- Alternator z navitim rotorjem (navadni avtomobilski alternator) – uporablja elektromagnetno polje, ki ga napaja regulirani tok iz akumulatorja.
- Alternator z trajnim magnetom – imenuje se magneto; uporablja trajne magnete namesto vzbujanja z električnim tokom.
- Turboalternatorji – zelo veliki alternatorji, ki jih v elektrarnah poganjajo parne turbine ali drugi primeri velikih turbin.
Prednosti alternatorja v primerjavi z dynamom
- Alternatorji so učinkovitejši pri nižjih vrtljajih motorja, zato bolje polnijo akumulator pri prostem teku ali pri nizkih obratih.
- Običajno imajo manjšo maso in so kompaktni.
- Trofazna zasnova in uporaba diod za usmerjanje zagotavljata stabilnejšo in zanesljivejšo enosmerno napetost za napajanje sodobne elektronike v vozilu.
Znaki okvare in vzdrževanje
Tipični znaki, da alternator ne deluje pravilno, vključujejo:
- Varnostna lučka akumulatorja na armaturni plošči.
- Padec ali utripanje svetil, šibko delovanje dodatnih porabnikov (avdio, grelniki sedežev itd.).
- Težave s zagonom in pogost izpraznitev akumulatorja.
- Neobičajni zvoki (grmenje ali škripanje) in vonj po žgočem – lahko nakazujejo okvaro ležajev ali pregrevanje diod.
Preprosti nasveti za vzdrževanje:
- Redno preverjajte napetost in stanje akumulatorja ter tesnost in napetost jermena, ki poganja alternator.
- Očistite kontakte in priključke, da preprečite korozijo in izgubo prevodnosti.
- Ob menjavi komponent upoštevajte varnost: pred delom odklopite akumulator, da preprečite kratke stike.
- Pri večjih težavah zamenjajte alternator ali odpravite okvaro v delavnici — popravilo komponent v nekaterih primerih ni smiselno zaradi stroškov in varnosti.
Uporaba
Alternatorji so ključni del električnega sistema v vozilih, pa tudi v plovilih, gradbeni tehniki in drugih napravah, kjer je potrebna pretvorba mehanske v električno energijo. V večjih razsežnostih zagotavljajo električno energijo v elektrarnah in industrijskih obratih kot turboalternatorji.
Alternator, ki za svoje magnetno polje uporablja trajni magnet, se imenuje magneto. Alternatorji v elektrarnah, ki jih poganjajo parne turbine, se imenujejo turboalternatorji.
Alternator iz začetka 20. stoletja, izdelan v Budimpešti
Zgodovina
Sistemi za proizvodnjo izmeničnega toka so bili znani od odkritja magnetne indukcije električnega toka. Prve stroje so razvili pionirji, kot sta Michael Faraday in Hippolyte Pixii.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je alternator?
O: Alternator je generator, ki pretvarja mehansko energijo v električno v obliki izmeničnega toka.
V: Ali je alternator v vsakem avtomobilu?
O: Da, v vsakem avtomobilu je, razen v starejših avtomobilih, ki uporabljajo generator enosmernega toka.
V: Kako deluje večina alternatorjev?
O: Večina alternatorjev uporablja vrteče se magnetno polje z nepremično armaturo. Armatura se odziva na vrteče se polje in prenaša tok, ki ga povzroča vrtenje.
V: Ali se lahko katerikoli električni generator izmeničnega toka imenuje alternator?
O: Načeloma se lahko vsak generator izmeničnega toka imenuje alternator, vendar se ta izraz običajno nanaša na majhne vrtljive stroje, ki jih poganjajo avtomobilski motorji in drugi motorji z notranjim izgorevanjem.
V: Kaj je magneto v povezavi z alternatorjem?
O: Alternator, ki za svoje magnetno polje uporablja trajni magnet, se imenuje magneto.
V: Kako se imenujejo alternatorji v elektrarnah, ki jih poganjajo parne turbine?
O: Alternatorji v elektrarnah, ki jih poganjajo parne turbine, se imenujejo turboalternatorji.
V: Ali so turboalternatorji enaki običajnim alternatorjem?
O: Turboalternatorji so vrsta alternatorjev, vendar se nanašajo zlasti na tiste v elektrarnah, ki jih poganjajo parne turbine.
Iskati