Home / Colectia 2016 / Alternatorul – functionare si componente

Alternatorul – functionare si componente

Datorita dezvoltarii fara precedent a sistemelor electronice ale automobilelor moderne, consumul de energie electrica a acestor sisteme este semnificativ si in continua crestere. Sistemul de incarcare cu energie electrica al automobilului trebuie sa suporte acest consum si in acelasi timp sa incarce bateria de acumulatori. Alternatorul este componenta principala a sistemului de generare si incarcare de curent electric al automobilului.
foto1

 

 

 

 

 

 

 

     Alternator auto

Alternatorul este o masina electrica de curent alternativ, trifazat. Acesta este antrenat de motorul termic, prin intermediul curelei de accesorii. In functie de sistemele electronice din dotarea unui automobilul, consumul de energie electrica maxim poate ajunge la valori de 1.7 – 2 kW. Alternatorul trebuie sa fie capabil sa produca acesta energie si in plus sa incarce bateria de acumulatori.
foto2                                                                                        Alternator auto

Cerintele ce se impun alternatorului sunt:
♦sa produca energia electrica necesara alimentarii tuturor consumatorilor electrici de la bordul automobilului
♦sa produca energia electrica necesara incarcarii bateriei de acumulatori, indiferent de consumul de energie al sistemelor electrice a automobilului
♦sa produca energia electrica necesara indiferent de turatia de functionare a motorului termic
♦sa genereze o tensiune electrica constanta indiferent de regimul de functionare al motorului
♦sa aiba un raport putere/masa cat mai mic
♦sa fie fiabil, sa functioneze fara zgomot si sa reziste la contaminari
♦sa nu necesite intretinere

La pornirea motorului bateria de acumulatori alimenteaza atat consumatorii electrici ai automobilului cat si electromotorul (demarorul). Dupa ce motorul devine autonom, alternatorul preia functia de furnizor de energie electrica pentru consumatori, incarcand in acelasi timp si bateria de acumulatori.
Majoritatea automobilelor moderne sunt echipate cu alternatoare cu rotor cu poli in forma de gheare. Rotorul produce un camp magnetic alternant care induce in statorul alternatorului un curent electric sinusoidal.
foto3                                               Alternator auto – sectiune
1.carcasa (masa)
2.stator
3.rotor
4.regulator de tensiune
5.rulment
6.inele colectoare
7.punte redresoare cu diode
8.ventilator posterior
9.ventilator anterior
10.rulment

Statorul este compus din tole metalice peste care sunt infasurate conductori din cupru care reprezinta cele 3 faze ale alternatorului (A, B si C). Infasurarile celor trei faze ale statorului sunt conectate in stea, fiecare faza avand un fir de legatura cu puntea redresoare
foto4                                                                            Alternatorul auto – statorul (3 faze)

Pentru a produce tensiune electrica in infasurarile statorului este nevoie de un camp magnetic rotitor. Acest camp magnetic este produs de rotor. Pozitionat pe un arbore, rotorul contine o infasurate rotorica si o pereche de poli in forma de gheare. Fiecare pereche de gheare succesive formeaza doi magneti aparenti (N-S) care genereaza un camp magnetic. Pentru a avea un randament superior rotorul contine de la 12 pana la 16 poli.
foto5                                                           Alternatorul auto – rotorul (poli in forma de gheare)

Infasurarea rotorului este alimentata cu energie electrica prin intermediul unor inele colectoare. Acestea sunt din bronz si sunt in contact cu doua perii din grafit. In functie de tensiunea de alimentare a rotorului se variaza intensitatea campului magnetic si implicit a tensiune electrice produse de alternator.
foto6                                                      Generarea curentului electric trifazat la un alternator auto

Principiul de functionare este relativ simplu. Campul magnetic generat de rotor va produce pe fiecare faza a statorului un curent electric sinusoidal. In animatia de mai sus, pentru a intelege modul de functionare, rotorul este reprezentat cu 2 poli (N-S) iar statorul cu doar 3 infasurari. In realitate, pentru cresterea randamentului alternatorului, rotorul contine minim 12 poli iar statorul are infasurari multiple ce alterneaza intre cele 3 faze (A, B si C).
foto7                                               Curentul electric produc de infasurarile statorului alternatorului

Alternatorul, fiind o masina electrica de curent alternativ, are randament ridicat. Problema este cabateria are nevoie de curent continuu pentru a putea fi incarcata. De asemenea toti consumatorii electrici ai automobilului sunt de curent continuu. Trecerea de la curent alternativ la curent continuu se face utilizand o punte redresoare cu diode.
foto8                                                                          Punte redresoare pentru alternator

Puntea redresoare contine 6 diode integrate intr-un radiator de aluminiu. Pentru fiecare faza a alternatorului sunt utilizate cate 2 diode pentru a transforma curentul alternativ in curent electric. De asemenea puntea redresoare cu diode mai are rolul sa blocheze curgerea curentului din baterie spre alternator, in cazul in care tensiunea alternatorului scade sub tensiunea bateriei. Puntea redresoare este integrata in carcasa alternatorului in partea posterioara.

(Continuarea in nr. 09 / 2016 al revistei AutoTehnica)

About xmeditor

Check Also

Functionarea si remedierea defectelor mecanismului de servodirectie hidraulic

Functionarea si remedierea defectelor mecanismului de servodirectie hidraulic Sistemul de asistare (electric, hidraulic sau electrohidraulic) …