Alternatorul Realizat de: Catalina Negritas Lea Macelar Opris Rebeca Ficut Florina Taut Larisa
ALternator ul
Alternatorul este o mașină electrică de curent alternativ tri!azat" Acesta este antrenat de motorul termic prin intermediul curelei de accesorii" #n !unc$ie de sistemele electronice din dotarea unui automobilul consumul de energie electrică ma%im poate a&unge la valori de '"( ) * +," Alternatorul trebuie să -e capabil să producă acestă energie și .n plus să .ncarce bateria de acumulatori" Majoritatea automobilelor moderne sunt echipate cu alternatoare cu rotor cu poli în formă de gheare. Rotorul produce un câmp magnetic alternant care induce în statorul alternatorului un curent electric sinusoidal.
Cerințele ce se impun alternatorului sunt: -să producă energia electrică necesară alimentării tuturor consumatorilor electrici de la bordul automobilului -să producă energia electrică necesară încărcării bateriei de acumulator, indierent de consumul de energie al sistemelor electrice a automobilului -să producă energia electrică necesară indierent de turația de uncționare a motorului termic. -să genere!e o tensiune electrică constantă indierent de regimul de uncționare al motorului -să aibă un raport putere"masă cât mai mic -să #e #abil, să uncțione!e ără !gomot $i să re!iste la contaminări -să nu necesite întreținere
Fluxul de energie electrică la pornirea motorului și în timpul funcționării acestuia
auto – %.carcasă secțiune&masă' (.stator ).rotor *.regulator de tensiune +.rulment .inele colectoare .punte redresoare cu diode ./entilator posterior 0./entilator anterior %1.rulment
Statorul este compus din
tole metalice peste care sunt înă$urate conductori din cupru care repre!intă cele 3 faze ale alternatorului &2, 3 $i C'. 4nă$urările celor trei a!e ale statorului sunt conectate în stea, #ecare a!ă a/ând un #r de legătură cu puntea redresoare. 5entru a produce tensiune electrică în înă$urările statorului este ne/oie de un câmp magnetic rotitor. 2cest câmp magnetic este produs de rotor. 5o!iționat pe un arbore, rotorul conține o înă$urate rotorică $i o pereche de poli în ormă de gheare. 6iecare pereche de gheare succesi/e ormea!ă doi magneți aparenți &7-8' care generea!ă un câmp magnetic. 5entru a a/ea un randament superior rotorul conține de la ! până la " poli.
Statorul
Alternatorul auto – rotorul #poli în formă de gheare$
4nă$urarea rotorului este alimentată cu energie electrică prin intermediul unor inele colectoare. 2cestea sunt din bron! $i sunt în contact cu două perii din gra%t. 4n uncție de tensiunea de alimentare a rotorului se /aria!ă intensitatea câmpului magnetic $i implicit a tensiune electrice produse de alternator.
0rincipiul de !unc$ionare este relativ simplu" C1mpul magnetic generat de rotor va produce pe -ecare !ază a statorului un curent electric sinusoidal" #n anima$ia de mai sus pentru a .n$elege modul de !unc$ionare rotorul este reprezentat cu * poli 2N345 iar statorul cu doar 6 .n!ășurări" #n realitate pentru creșterea randamentului alternatorului rotorul con$ine minim '* poli iar statorul are .n!ășurări multiple ce alternează .ntre cele 6 !aze 2A 7 și C5"
&urentul electric produc de înfășurările statorului alternatorului Alternatorul, #ind o ma$ină electrică de curent alternati', are randament ridicat. 5roblema este că bateria are ne/oie de curent continuu pentru a putea # încărcată. 9e asemenea toți
consumatorii electrici ai automobilului sunt de curent continuu. recerea de la curent alternati/ la curent continuu se ace utili!ând o punte redresoare cu diode.
(unte redresoare pentru alternator
(untea redresoare conține diode integrate într-un
radiator de aluminiu. 5entru #ecare a!ă a alternatorului sunt utili!ate câte ( diode pentru a transorma curentul alternati/ în curent electric. 9e asemenea puntea redresoare cu diode mai are rolul să bloche!e curgerea curentului din baterie spre alternator, în ca!ul în care tensiunea alternatorului scade sub tensiunea bateriei. 5untea redresoare este integrată în carcasa alternatorului în partea posterioară.
Circuitul electric simplifcat al alternatorului
&ele 3 faze ale statorului produc curent electric sinusoidal* Fiecare fază a statorului este conectată între două diode din puntea redresoare* +na din cele două diode se numește diodă poziti'ă iar cealaltă diodă negati'ă*
,enerarea curentului electric în statorul alternatorului 4n e;emplul de mai sus a!ele 2 $i 3 sunt parcurse de curent electric. erminalul a!ei 2 este negati/ iar terminalul 3 este po!iti/. Cele două a!e sunt conectate în serie curentul electric produs #ind utili!at pentru alimentarea bateriei. 9upă redresare curentul electric /a a/ea tot timpul /alori po!iti/e &/e!i imaginea de mai jos'.
(untea redresoare /a genera doar curent electric po!iti/.
9atorită alternanței a!elor statorului curentul electric ce intră în baterie nu /a # pulsator ci /a # ormat doar din /ârurile de curent ale #ecărei a!e. Frec'ența curentului produs de alternator depinde de turația rotorului $i de numărul de poli magnetici. < p=n " 1 > rec/ența curentului alternatorului ?@!A p > numărul de perechi de poli ?-A n > turația rotorului ?rot"minA urația rotorului este de două ori mai mare decât turația motorului termic. 2stel la o turație de ralanti a motorului termic de %111 rot"min, pentru un alternator cu perechi de poli &%( poli', rec/ența curentului electric produs /a #: < =(111 " 1 < (11 @! 5entru a pre/eni supraîncărcarea bateriei de acumulatori, tensiunea generată de alternator tre-uie să se mențină tot timpul constantă, indierent de regimul de uncționare al motorului
$i de consumul de energie electrică a automobilului.
Alternator auto . regulator de tensiune / perii de gra%t 0egulatorul de tensiune are rolul de a controla tensiunea de alimentare a rotorului* Astfel se controlează intensitatea câmpului magnetic al rotorului deci implicit tensiunea electrică indusă în stator* 1ensiunea generată de alternator tre-uie menținută în 2urul 'alorii de *! 4* 0egulatorul de tensiune este integrat în carcasa alternatorului și se montează pe suportul periilor de gra%t* (entru răcirea alternatorului sunt utilizate 'entilatoare care sunt montate în interiorul carcasei sau în exterior în partea frontală* 5e asemenea puntea diodele punții redresoare sunt imersate în radiatoare metalice pentru a disipa căldura generată în timpul funcționării* Alternatoarele moderne conțin atât puntea redresoare cât și regulatorul de tensiune* &onectorii electrici ai alternatorului 'ariază în funcție de tipul și marca alternatorului
%.conector baterie &32' (.muă cu % sau ( cone;iuni 2lternatoarele au minim doi conectori electrici: .6A1 > conectorul către borna po!iti/ă a bateriei de acumulatori .L &Bamp' > conector masă &-' lampă deect sistem de încărcare 4n plus, în uncție de producător $i timpul alternatorului mai pot e;ista următoarele cone;iuni electrice: .7, &gnition' > conector pentru contact, alimentea!ă regulatorul de tensiune .S &8ensing' > conector pentru citirea tensiunii bateriei .,85 &Dround' > conector
alternatorului
2utomobilele care au sistem inteligent de management al consumului energiei electrice
controlea!ă curentul debitat de alternator în uncție de punctul de uncționare al motorului termic. Mai mult, bateria de acumulatori, specială, alimentea!ă consumatorii electrici $i în momentul uncționării motorului. 2/antajul constă în aptul că alternatorul este controlat astel încât să producă curent electric în a!ele de rână de motor $i în punctele de uncționare cele mai economice ale motorului termic. Re!ultatul este un consum de putere mai mic al alternatorului $i un randament global mai bun al motorului ce are ca impact scăderea consumului de combustibil.
