Alternatorul

1. Alternatorul Realizat de: Catalina Negritas Lea Macelar OprisRebeca FicutFlorina Taut Larisa

2. ALternatorul Alternatoruleste o mașinăelectrică de curentalternativ, trifazat. Acestaesteantrenat de motorultermicprinintermediulcurelei de accesorii. Înfuncție de sistemeleelectronice din dotareaunuiautomobilul, consumul de energieelectrică maxim poateajunge la valori de 1.7 – 2 kW. Alternatorultrebuiesă fie capabilsăproducăacestăenergieșiîn plus săîncarcebateria de acumulatori.Majoritateaautomobilelormodernesuntechipate cu alternatoare cu rotor cu poliînformă de gheare. Rotorul produce un câmp magnetic alternant care induce înstatorulalternatorului un curent electric sinusoidal.

3. Cerințelece se impunalternatoruluisunt: -săproducăenergiaelectricănecesarăalimentăriituturorconsumatorilorelectrici de la bordulautomobilului -săproducăenergiaelectricănecesarăîncărcăriibateriei de acumulator, indiferent de consumul de energie al sistemelorelectrice a automobilului -săproducăenergiaelectricănecesarăindiferent de turația de funcționare a motoruluitermic. -săgenereze o tensiuneelectricăconstantăindiferent de regimul de funcționare al motorului -săaibă un raportputere/masăcâtmaimic -săfie fiabil, săfuncționezefărăzgomotșisăreziste la contaminări -sănu necesiteîntreținere

4. Fluxul de energieelectrică la pornireamotoruluișiîntimpulfuncționăriiacestuia

5. Alternator auto – secțiune 1.carcasă (masă) 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

6. Statorul Statorulestecompus din tolemetalicepeste care suntînfășurateconductori din cupru care reprezintăcele3 faze ale alternatorului (A, B și C). Înfășurărilecelortrei faze ale statoruluisuntconectateînstea, fiecarefazăavând un fir de legătură cu puntearedresoare.Pentru a produce tensiuneelectricăînînfășurărilestatoruluiestenevoie de un câmp magnetic rotitor. Acestcâmp magnetic esteprodus de rotor. Poziționatpe un arbore, rotorulconține o înfășuraterotoricăși o pereche de poliînformă de gheare. Fiecarepereche de ghearesuccesiveformeazădoimagnețiaparenți (N-S) care generează un câmp magnetic. Pentru a avea un randament superior rotorulconține de la 12 până la 16 poli.

7. Alternatorul auto – rotorul (poliînformă de gheare) Înfășurarearotoruluiestealimentată cu energieelectricăprinintermediulunorinelecolectoare. Acesteasunt din bronzșisuntîn contact cu douăperii din grafit. Înfuncție de tensiunea de alimentare a rotorului se variazăintensitateacâmpului magnetic și implicit a tensiuneelectriceproduse de alternator.

8. Generareacurentului electric trifazat la un alternator auto Principiul de funcționareesterelativsimplu. Câmpul magnetic generat de rotor va produce pefiecarefază a statorului un curent electric sinusoidal. Înanimația de maisus, pentru a înțelegemodul de funcționare, rotorulestereprezentat cu 2 poli (N-S) iarstatorul cu doar 3 înfășurări. Înrealitate, pentrucreșterearandamentuluialternatorului, rotorulconține minim 12 poliiarstatorul are înfășurări multiple cealterneazăîntrecele 3 faze (A, B și C).

9. Curentul electric produc de înfășurărilestatoruluialternatorului Alternatorul, fiind o mașinăelectrică de curentalternativ, are randamentridicat. Problemaestecăbateria are nevoie de curentcontinuupentru a puteafiîncărcată. De asemeneatoțiconsumatoriielectriciaiautomobiluluisunt de curentcontinuu. Trecerea de la curentalternativ la curentcontinuu se face utilizând o punteredresoare cu diode.

10. Punteredresoarepentru alternator Puntearedresoareconține 6 diode integrate într-un radiator de aluminiu. Pentrufiecarefază a alternatoruluisuntutilizatecâte 2 diode pentru a transformacurentulalternativîncurent electric. De asemeneapuntearedresoare cu diode mai are rolulsăblochezecurgereacurentului din bateriespre alternator, încazulîn care tensiuneaalternatoruluiscade sub tensiuneabateriei. Puntearedresoareesteintegratăîncarcasaalternatoruluiînparteaposterioară.

11. Circuitul electric simplificat al alternatorului Cele 3 faze ale statoruluiproduccurent electric sinusoidal. Fiecarefază a statoruluiesteconectatăîntredouă diode din puntearedresoare. Una din celedouă diode se numeștediodăpozitivăiarcealaltădiodănegativă.

12. Generareacurentului electric înstatorulalternatorului Înexemplul de maisusfazele A și B suntparcurse de curent electric. Terminalulfazei A estenegativiarterminalul B estepozitiv. Celedouă faze suntconectateînseriecurentul electric produsfiindutilizatpentrualimentareabateriei. Dupăredresarecurentul electric vaavea tot timpulvaloripozitive (veziimaginea de maijos).

13. Puntearedresoareva genera doarcurent electric pozitiv. Datorităalternanțeifazelorstatoruluicurentul electric ceintrăînbaterienu vafipulsatorcivafi format doar din vârfurile de curent ale fiecărei faze. Frecvențacurentuluiprodus de alternatordepinde de turațiarotoruluiși de numărul de polimagnetici. f = p*n / 60 f – frecvențacurentuluialternatorului [Hz]p – numărul de perechi de poli [-]n – turațiarotorului [rot/min] Turațiarotoruluieste de douăorimai mare decâtturațiamotoruluitermic. Astfel la o turație de ralanti a motoruluitermic de 1000 rot/min, pentru un alternator cu 6 perechi de poli (12 poli), frecvențacurentului electric produsvafi: f = 6*2000 / 60 = 200 Hz Pentru a prevenisupraîncărcareabateriei de acumulatori, tensiuneagenerată de alternator trebuiesă se mențină tot timpulconstantă, indiferent de regimul de funcționare al motoruluiși de consumul de energieelectrică a automobilului.

14. Alternator auto - regulator de tensiune + perii de grafit Regulatorul de tensiune are rolul de a controlatensiunea de alimentare a rotorului. Astfel se controleazăintensitateacâmpului magnetic al rotoruluideci implicit tensiuneaelectricăindusăîn stator. Tensiuneagenerată de alternator trebuiemenținutăînjurulvalorii de 14.2 V. Regulatorul de tensiuneesteintegratîncarcasaalternatoruluiși se monteazăpesuportulperiilor de grafit. Pentrurăcireaalternatoruluisuntutilizateventilatoare care suntmontateîninteriorulcarcaseisauîn exterior înparteafrontală. De asemeneapunteadiodelepunțiiredresoaresuntimersateînradiatoaremetalicepentru a disipacăldurageneratăîntimpulfuncționării. Alternatoarelemoderneconținatâtpuntearedresoarecâtșiregulatorul de tensiune. Conectoriielectriciaialternatoruluivariazăînfuncție de tipulșimarcaalternatorului

15. Conexiunileelectrice ale alternatorului 1.conector baterie (BAT) 2.mufă cu 1 sau 2 conexiuni Alternatoarele au minim doiconectorielectrici: -BAT– conectorulcătrebornapozitivă a bateriei de acumulatori -L(Lamp) – conectormasă (-) lampă defect sistem de încărcare În plus, înfuncție de producătorșitimpulalternatoruluimai pot existaurmătoareleconexiunielectrice: -IG(Ignition) – conectorpentru contact, alimenteazăregulatorul de tensiune -S(Sensing) – conectorpentrucitireatensiuniibateriei -GND(Ground) – conector la masaregulatorului de tensiune (-)

16. Automobilele care au sisteminteligent de management al consumuluienergieielectricecontroleazăcurentuldebitat de alternator înfuncție de punctul de funcționare al motoruluitermic. Mai mult, bateria de acumulatori, specială, alimenteazăconsumatoriielectricișiînmomentulfuncționăriimotorului. Avantajulconstăînfaptulcăalternatorulestecontrolatastfelîncâtsăproducăcurent electric înfazele de frână de motor șiînpunctele de funcționarecelemaieconomice ale motoruluitermic. Rezultatuleste un consum de puteremaimic al alternatoruluiși un randament global mai bun al motoruluice are ca impact scădereaconsumului de combustibil.