L’industria automobilistica ha abbandonato i generatori molto tempo fa. Non li troverai più ad alimentare i veicoli moderni. Il passaggio agli alternatori non era solo una preferenza. Era una necessità dettata dal crescente carico elettrico nelle automobili.
I generatori emettono corrente continua. Scorre in una direzione. Gli alternatori producono corrente alternata. Questo è lo stesso tipo di energia utilizzata nelle prese di casa. Inverte periodicamente la direzione.
Nikola Tesla dimostrò nel 1887 che la corrente alternata è molto più efficiente nel generare alta tensione. Le automobili contemporanee hanno bisogno di quel voltaggio. Ma le batterie per auto richiedono corrente continua. Non possono immagazzinare corrente alternata.
Quindi, l’alternatore deve colmare questo divario. Converte CA in CC utilizzando diodi. Questo componente funge da valvola unidirezionale. Blocca il flusso inverso, garantendo che la batteria riceva la corrente costante di cui ha bisogno.
All’interno dell’alternatore trifase
La generazione di energia avviene all’interno dell’alloggiamento dell’alternatore. Due componenti principali ne sono responsabili. Il rotore. Lo statore.
Quando il motore gira, fa girare la puleggia dell’alternatore. La puleggia fa girare il rotore. Questo magnete rotante passa attraverso tre bobine di filo fisse. Questi sono gli avvolgimenti dello statore. Si avvolgono attorno ad un nucleo di ferro fisso.
Questa configurazione crea una corrente trifase. Le bobine sono distanziate uniformemente. Si siedono a intervalli di 120 gradi attorno all’albero.
Mentre il rotore gira, crea un campo magnetico alternato. Questo campo induce una corrente alternata negli avvolgimenti dello statore. La corrente viaggia attraverso i cavi dello statore. Da lì, colpisce una serie di diodi.
Due diodi si collegano a ciascun cavo dello statore. Regolano il flusso. Bloccano i cicli negativi. Passa solo la corrente positiva. Il risultato è un’alimentazione CC pronta per la batteria.
Avvolgimenti Delta contro Wye
Non tutti gli alternatori trifase sono costruiti allo stesso modo. Il design dell’avvolgimento dello statore è importante.
Ci sono due stili di base. Avvolgimento delta e stile a stella.
Gli statori avvolti a delta sono facili da individuare. Formano una forma triangolare. Questo design consente un flusso di corrente elevato a regimi inferiori. È robusto.
Gli avvolgimenti stile Wye hanno un aspetto diverso. Assomigliano al condensatore di flusso di Ritorno al futuro. Questo design è ideale per i motori diesel. Produce una tensione più elevata rispetto agli statori delta a regimi ancora più bassi.
Entrambi gli stili sono efficienti. Nessuno dei due è intrinsecamente superiore. La scelta dipende dalle esigenze elettriche del veicolo.
Regolazione della tensione
La potenza pura proveniente dall’alternatore non è pronta per l’uso. Una tensione eccessiva danneggia la batteria. Troppo poca tensione ti lascia incagliato.
Interviene un regolatore di tensione. Determina quando e quanta tensione ha bisogno della batteria. Mantiene l’output entro limiti di sicurezza.
La maggior parte degli alternatori utilizza uno dei due tipi di regolatori.
I regolatori con messa a terra funzionano controllando il negativo o la massa della batteria che entra nell’avvolgimento del rotore. Gestiscono il percorso di ritorno del circuito.
I regolatori di campo messi a terra funzionano in modo opposto. Controllano la quantità di corrente positiva della batteria.
Nessuno dei due tipi ha un netto vantaggio. Entrambi ottengono lo stesso risultato. Il regolatore garantisce che l’alternatore fornisca energia costante e sicura all’impianto elettrico del veicolo.
L’alternatore è una macchina complessa. Converte l’energia meccanica in energia elettrica. Gestisce il lavoro pesante per l’elettronica moderna. Senza di esso, l’auto muore. Letteralmente.
