Kaj je alternator: gradnja, delo in njegove uporabe

Leta 1832 je francoski izumitelj Hippolyta Pixii (1808-1835) ustvaril alternatorje. Nekatera podjetja proizvajalcev alternatorjev v Indiji so Abrasive Engineers Private Limited v Delhiju, Accurion Scientific Instruments Private Limited v Bangaloreju, Aditya Techno Private Limited v New Delhiju, Agni Natural Energy India Private Limited v Bangaloreju, Agragami Natures Electrical Generating System Private Limited v Bangaloreju , Senzorji zraka Auto Electronics Private Limited v New Delhiju, Ajanta Switchgerars Private Limited v Pune, Alok Elektrika Private Limited v Uttar Pradeshu, Ambica Elevator Private Limited v Gujaratu, Amico Engineers Private Limited v Kolkati, Anand in Co.electronics Private Limited v Zahodni Bengaliji, Anand Technocrats Private Limited v Maharashtri.

Kaj je alternator?

Alternator je opredeljen kot stroj ali generator, ki proizvaja napajalnik izmeničnega toka in pretvarja mehansko energijo v električno energijo, zato ga imenujemo tudi generator izmeničnega toka ali sinhroni generator. Obstajajo različne vrste alternatorjev glede na uporabo in zasnovo. Pomorski alternator, avtomobilski alternator, alternator dizelsko-električnih lokomotiv, alternator brezkrtačnega tipa in radijski alternatorji so vrste alternatorjev, ki temeljijo na aplikacijah. Vrsta vidnega pola in cilindrična rotor type so tipi alternatorjev, ki temeljijo na zasnovi.

alternator

Izdelava alternatorja

Glavni sestavni deli alternatorja ali sinhronega generatorja sta rotor in stator. Glavna razlika med rotorjem in statorjem je, da je rotor vrtljivi del, stator pa ni vrtljiv sestavni del, kar pomeni, da je stacionarni del. Motorje praviloma poganjata rotor in stator.

alternator ali sinhroni generator

Beseda statorja, ki temelji na mirujočem, in beseda rotorja, ki temelji na rotaciji. Konstrukcija statorja alternatorja je enaka konstrukciji statorja asinhronega motorja. Konstrukcija asinhronega motorja in sinhronska konstrukcija motorja sta torej enaki. Tako je stator stacionarni del rotorja, rotor pa komponenta, ki se vrti znotraj statorja. Rotor je nameščen na gredi statorja in vrsta elektromagnetov je razporejena v valj, zaradi česar se rotor vrti in ustvarja magnetno polje. Na spodnji sliki sta prikazani dve vrsti rotorjev.

tipi rotorjev

Izstopajoči polni rotor

Pomen izstopajočega štrli navzven, kar pomeni, da palice rotorja štrlijo navzven iz središča rotorja. Na rotorju je navitje polja in za to navijanje polja bo uporabljen enosmerni tok. Ko skozi to polje prepustimo tok, se ustvarijo N in S pola. Izstopajoči rotorji niso uravnoteženi, zato so hitrosti omejene. Ta vrsta rotorja se uporablja v hidroelektrarnah in dizelskih elektrarnah. Izstopajoči rotor, ki se uporablja za stroje z nizko hitrostjo približno 120-400 vrt / min.

Cilindrični rotor

Cilindrični rotor je znan tudi kot neizrazit rotor ali okrogel rotor in ta rotor se uporablja za visokohitrostne stroje približno 1500-3000 vrt / min, primer za to pa je termoelektrarna. Ta rotor je sestavljen iz jeklenega radialnega valja s številom rež in v teh rež je nameščeno poljsko navitje, ki je vedno navznoter povezano. Prednosti tega so mehansko robustne, porazdelitev pretoka je enakomerna, deluje pri visoki hitrosti in tvori majhen hrup.

AC motor je v različnih oblikah in velikostih, vendar brez rotorja in statorja ne moremo imeti AC. Rotor je izdelan iz litega železa, stator pa iz silicijevega jekla. Cene rotorja in statorja so odvisne od kakovosti.

Načelo delovanja alternatorja

Vsi alternatorji delujejo po principu elektromagnetne indukcije. Po tem zakonu potrebujemo za proizvodnjo električne energije vodnik, magnetno polje in mehansko energijo. Vsak stroj, ki vrti in reproducira izmenični tok. Da bi razumeli princip delovanja alternatorja, upoštevajte dva nasprotna magnetna pola severno in južno, tok pa potuje med tema magnetnima poloma. Na sliki (a) je pravokotna tuljava nameščena med severnim in južnim magnetnim polom. Položaj tuljave je tak, da je tuljava vzporedna s tokom, zato se noben tok ne reže in zato ni induciran tok. Torej, da je valovna oblika, ustvarjena v tem položaju, nič stopinj.

rotacija pravokotne tuljave med dvema magnetnima poloma

Če se pravokotna tuljava vrti v smeri urnega kazalca na osi a in b, prideta stran vodnika A in B pred južni pol, C in D pa pred severni pol, kot prikazuje slika (b). Torej, zdaj lahko rečemo, da je gibanje vodnika pravokotno na pretočne črte od N do S pola in vodnik prereže magnetni tok. V tem položaju je hitrost rezanja pretoka s pomočjo vodnika največja, ker sta vodnik in pretok pravokotna drug na drugega, zato je v vodniku induciran tok in ta tok bo v največjem položaju.

Dirigent se vrti še enkrat pri 90⁰v smeri urinega kazalca potem pravokotna tuljava pride v navpični položaj. Zdaj je položaj vodnika in linije magnetnega pretoka vzporeden, kot je prikazano na sliki (c). Na tej sliki vodnik ne reže pretoka in zato ni induciran tok. V tem položaju se valovna oblika zmanjša na nič stopinj, ker se tok ne reže.

V drugi polovici cikla je voznik še 90 vrtljajev v smeri urnega kazalca⁰. Torej tukaj pravokotna tuljava pride v vodoravni položaj tako, da vodnika A in B prideta pred severni pol, C in D pa pred južni pol, kot je prikazano na sliki (d). Tok bo spet tekel skozi vodnik, ki je trenutno induciran v vodniku A in B, od točke B do A, v vodniku C in D pa od točke D do C, tako da se valovna oblika ustvarja v nasprotni smeri in doseže največ vrednost. Nato je smer toka označena kot A, D, C in B, kot je prikazano na sliki (d). Če se pravokotna tuljava spet zavrti za nadaljnjih 90⁰potem tuljava doseže isti položaj, od koder se začne vrtenje. Zato bo tok spet padel na nič.

V celotnem ciklu tok v vodniku doseže maksimum in se zmanjša na nič, v nasprotni smeri pa vodnik doseže maksimum in spet doseže nič. Ta cikel se ponavlja znova in znova, zaradi tega ponavljanja cikla bo tok neprekinjeno induciran v vodniku.

valovna oblika-enega-celotnega cikla

To je postopek izdelave toka in EMF enofazne faze. Zdaj za izdelavo 3 faz so tuljave postavljene s premikom 120⁰vsak. Torej je postopek ustvarjanja toka enak enofaznemu, vendar je le razlika med premikom treh faz 120⁰. To je načelo delovanja alternatorja.

Značilnosti

Značilnosti alternatorja so

1. Izhodni tok s hitrostjo alternatorja: Izhodni tok se je zmanjšal ali zmanjšal, ko se je hitrost alternatorja zmanjšala ali zmanjšala.
2. Učinkovitost s hitrostjo alternatorja: Učinkovitost alternatorja se zmanjša, če alternator deluje z nizko hitrostjo.
3. Padec toka z naraščajočo temperaturo alternatorja: Ko se temperatura alternatorja poveča, se izhodni tok zmanjša ali zmanjša.

Aplikacije

Uporabe alternatorja so

• Avtomobili
• Električne elektrarne
• Pomorske aplikacije
• Dizelske električne enote
• Radiofrekvenčni prenos

Prednosti

Prednosti alternatorja so

• Poceni
• Majhna teža
• Nizki stroški vzdrževanja
• Gradnja je preprosta
• Robustno
• Kompaktnejši

Slabosti

Slabosti alternatorja so

• Alternatorji potrebujejo transformatorje
• Če je tok velik, se bodo alternatorji pregreli

Tu gre torej za pregled sistema alternator kar vključuje gradnjo, delo, prednosti in aplikacije. Tukaj je vprašanje za vas, kolikšna je zmogljivost alternatorja v avtomobilih?