Alternator
Alternator (łac. alterno ‘wymieniam’, ‘przemieniam’) to prądnica wytwarzająca prąd przemienny, zazwyczaj w konfiguracji trójfazowej. Jego główną funkcją jest konwersja energii mechanicznej na prąd przemienny. Często znajduje zastosowanie jako źródło energii elektrycznej w pojazdach mechanicznych. W alternatorze prąd generowany jest w nieruchomych uzwojeniach stojana dzięki wielobiegunowemu, wirującemu polu magnetycznemu wirnika. Pierwszy alternator został zaprojektowany przez Nikolę Teslę w 1891 roku i opatentowany w USA pod numerem 447921.
Wydajność alternatora
Alternator charakteryzuje się znacznie wyższą wydajnością oraz niezawodnością w porównaniu do prądnicy prądu stałego. Wynika to z faktu, że w alternatorze główne uzwojenia robocze znajdują się w stojanie, a nie w wirniku, co eliminuje konieczność stosowania komutatora. Alternator jest wzbudzany w sposób analogiczny do prądnicy prądu zmiennego, jednak zawiera jedno uzwojenie nawinięte osiowo, a elementy z ferromagnetyka odpowiednio formują pole magnetyczne, co pozwala na zmianę pola magnetycznego przenikającego uzwojenia statora podczas obrotu wirnika.
Współpraca z akumulatorem
Aby zapewnić współpracę z akumulatorem, który potrzebuje prądu stałego do ładowania, alternator jest wyposażony w prostownik z diodami krzemowymi. Wiele modeli ma również wbudowany regulator napięcia.
Układ prostowania prądu
Układ prostowania zazwyczaj zawiera oddzielne diody do prostowania prądu głównego oraz trzy diody do prostowania prądu wykorzystywanego do wzbudzania alternatora (tzw. alternator 9-diodowy). Taki układ gwarantuje, że przy niskich obrotach silnika lub w przypadku jego wyłączenia wirnik alternatora jest magnesowany przez lampkę kontrolną ładowania i pobiera niewielki prąd z akumulatora, co odróżnia go od prądnic i alternatorów 6-diodowych. W nowoczesnych pojazdach układ prostowania oraz regulator poziomu wzbudzania, zwany regulatorem napięcia, są zintegrowane z alternatorem i połączone ze szczotkami zasilającymi wirnik.
Popularność alternatorów
Obecnie alternatory są znacznie częściej wykorzystywane niż prądnice, ponieważ są od nich lżejsze i mają zdolność do generowania prądu już przy niskich prędkościach obrotowych wirnika.
