Kilka uwag o alternatorze

alternator Radom Alternator to trójfazowa prądnica prądu zmiennego, stosowana jako źródło prądu w pojazdach mechanicznych. Pierwszy alternator skonstruował Nikola Tesla w 1891 i opatentował go USA pod numerem 447921.

Alternatory są wydajniejsze i bardziej niezawodne niż zwykła prądnica prądu stałego gdyż w przeciwieństwie do niej, główne uzwojenia robocze są w stojanie a nie w wirniku, dzięki czemu nie ma potrzeby stosowania komutatora. Alternator podobnie jak prądnica prądu zmiennego jest wzbudzany przez uzwojenia wirnika, ale w alternatorze jest jedno uzwojenie nawinięte osiowo a wykonane z ferromagnetyka elementy kształtują odpowiednio pole magnetyczne, tak by podczas obrotu wirnika zmieniało się pole magnetyczne przenikające przez uzwojenia statora (stojana).

Aby alternator współpracował z akumulatorem, który wymaga napięcia stałego posiada wbudowany prostownik na diodach krzemowych. Czasem zawiera też wbudowany regulator napięcia.

Układ prostowania prądu posiada często oddzielne diody do prostowania prądu głównego i oddzielne 3 diody do prostowania prądu używanego do wzbudzania alternatora (alternator 9-cio diodowy). Układ taki zapewnia, że podczas małych obrotów silnika lub przy włączonej instalacji elektrycznej silnika wirnik alternatora nie jest magnesowany i nie pobiera prądu z akumulatora, jak to się dzieje w prądnicach lub alternatorach 6-cio diodowych. W nowoczesnych samochodach układ prostowania i regulator poziomu wzbudzania, zwany regulatorem napięcia, są instalowane w alternatorze.

Alternatory są stosowane głównie w pojazdach samochodowych jako źródła energii elektrycznej, o mocach od 300 W do 6 kW. W porównaniu z prądnicami bocznikowymi prądu stałego charakteryzują się:

  • lepszym (prawie dwukrotnie) wykorzystaniem materiałów konstrukcyjnych;
  • znacznie większą trwałością (nie mają komutatora, a tylko pierścienie ślizgowe);
  • samoregulacją dopuszczalnego prądu obciążenia (nie wymagają regulatora prądu, a tylko regulatora napięcia);
  • mniejszym poziomem zakłóceń radiowych;

Alternatory są budowane na ogół jako maszyny trójfazowe. Żywotność ich przekracza 10000 godzin pracy, co odpowiada ok. 500000 km przebiegu pojazdu. Obecnie prawie całkowicie wyparły prądnice bocznikowe z pojazdów mechanicznych. Przy pracy silnika w stanie jałowym alternator może zasilać odbiorniki elektryczne, natomiast w przypadku zainstalowania prądnicy prądu stałego odbiorniki są zasilane z akumulatora.