В автомобільній індустрії давно відмовилися від генераторів постійного струму. Ви більше не знайдете їх у сучасних транспортних засобах. Перехід на генератори змінного струму (альтернатори) був обумовлений не просто перевагами, а необхідністю, викликаною зростаючим електричним навантаженням в автомобілях.
Генератори постійного струму виробляють незмінний струм. Він протікає в одному напрямку. Генератори змінного струму виробляють змінний струм. Це той самий тип енергії, що використовується у домашніх розетках. Він періодично змінює напрямок.
Нікола Тесла довів у 1887 році, що змінний струм набагато ефективніший для генерування високої напруги. Сучасним автомобілям потрібна саме така напруга. Але автомобільні акумулятори потребують постійного струму. Вони не здатні накопичувати змінний струм.
Таким чином, генератор змінного струму має подолати цей розрив. Він перетворює змінний струм на постійний за допомогою діодів. Цей компонент діє як односторонній клапан. Він блокує зворотний потік, забезпечуючи акумулятор стабільним струмом, який необхідний.
Усередині трифазного генератора
Генерація енергії відбувається усередині корпусу генератора. За це відповідають два основні компоненти. Ротор. Статор.
Коли двигун працює, він обертає шків генератора. Шків приводить у обертання ротор. Цей магніт, що обертається, проходить повз три нерухомі дротяні котушки. Це обмотки статора. Вони обвивають нерухоме залізне ядро.
Така конструкція створює трифазний струм. Котушки розташовані рівномірно. Вони знаходяться на інтервалах 120 градусів навколо валу.
При обертанні ротора створюється змінне магнітне поле. Це поле індукує змінний струм в статорних обмотках. Струм проходить через висновки статора. Звідти він попадає на набір діодів.
До кожного висновку статора підключено два діоди. Вони регулюють потік. Вони блокують негативні напівперіоди. Проходить лише позитивний струм. Результатом є постійний струм, готовий до акумулятора.
Обмотки за схемою «трикутник» та «зірка»
Не всі трифазні генератори влаштовані однаково. Важлива конструкція статора обмотки.
Існує два основних стилі. Обмотка за схемою «трикутник» та за схемою «зірка».
Статори з обмоткою «трикутник» легко впізнати. Вони утворюють трикутну форму. Така конструкція забезпечує високий струм при низьких обертах. Вона відрізняється надійністю.
Обмотки за схемою “зірка” виглядають інакше. Вони нагадують конденсатор потоку з фільму “Назад у майбутнє”. Така конструкція ідеальна для дизельних двигунів. Вона видає вищу напругу, ніж статори з обмоткою «трикутник», навіть за нижчих оборотах.
Обидві конструкції ефективні. Жодна з них не є свідомо найкращою. Вибір залежить від електричних вимог конкретного автомобіля.
Регулювання напруги
Сира енергія від генератора готова до використання. Надто висока напруга пошкодить акумулятор. Надто низька напруга залишить вас без допомоги.
Набуває чинності регулятор напруги. Він визначає, коли і скільки напруги необхідно акумулятору. Він підтримує вихідну напругу у безпечних межах.
Більшість генераторів використовують один із двох типів регуляторів.
Регулятори із заземленням на масу працюють за рахунок керування негативним проводом (масою) або заземленням акумулятора, що подається на обмотку ротора. Вони керують шляхом повернення струму до ланцюга.
Регулятори із заземленням на полі працюють навпаки. Вони контролюють кількість позитивного струму від акумулятора.
Жоден із типів немає явного переваги. Обидва досягають того самого результату. Регулятор гарантує, що генератор подає в електричну систему автомобіля стабільне та безпечне живлення.
Генератор змінного струму – це складний пристрій. Він перетворює механічну енергію на електричну. Він перебирає основну роботу із забезпечення енергією сучасної електроніки. Без нього автомобіль буквально “вмирає”.
