EN
Alternator kao sustav pretvaranja energije
Automobilski alternator pretvara mehaničku energiju iz motora u električnu energiju za baterije i sustave vozila. Konverzija nije savršeno učinkovita tipični alternator radi s učinkovitostom od 50 do 60 posto, što znači da se otprilike polovica ulazne energije pretvara u toplinu. Razumijevanje toga što utječe na učinkovitost punjenja pomaže u ispravnoj dijagnozi problema i izbjegavanju zamjene alternatora koji radi.
Uređaj za upravljanje brzinom
Alternatorna koljena obično se okreće s 2,5 do 3 puta brzine okretaja motora. Pri 700 okretaja na minutu u praznom stanju alternator se okreće otprilike na 1.750 do 2.100 okretaja na minutu. Alternatori proizvode minimalnu snagu ispod otprilike 1.500 rotacija u trenutku otprilike 500 do 600 rotacija u trenutku motora što znači da auto alternator u praznom radu s velikim električnim opterećenjima može raditi na neto pražnjenju.
U slučaju da se radi o električnom pogonu, to znači da se radi o pogonu koji se može koristiti za upravljanje električnim pogonom. Samo 5% klizanja pojasa pomjera radnu točku alternatora prema dolje na izlaznoj krivini. Regulator napona kompenzira povećanjem struje polja, ali to povećava radnu temperaturu i dodatno smanjuje učinkovitost.
Temperatura i unutarnji otpor
Alternator smanjuje učinkovitost s povećanjem temperature. Bakrene navučke povećavaju električni otpor za otprilike 0,4 posto po stupnju Celzijusa. Povećanje temperature od 25 do 85 stupnjeva C povećalo je otpor navučenja za otprilike 24 posto, pretvarajući više ulazne energije u toplinu. Alternator u prostoru motora pri temperaturi iznad 40 °C gubi 5 do 10 posto učinkovitosti u usporedbi s nominalnom snagom.
Diode ispravljača imaju fiksni pad napona od 0,7 do 1,1 volta za svaki ampere izlaz, 0,7 do 1,1 W se gubi kao diodska toplina, što čini 10 do 15 posto ukupnih gubitaka alternatora. Sinhrona rektifikacija na bazi MOSFET-a u visokoefikasnim alternatorima smanjuje taj gubitak za otprilike 70 posto.
Interakcije električnog opterećenja
Stanje punjenja baterije
Duboko pražnjeno baterije predstavlja niske otporno opterećenje, crpljenje visok početni punjenje struje. Regulator napona u auto alternatoru reagira povećanjem struje polja kako bi održao izlazak od 14,2 do 14,8 volti. U slučaju da se ne primijeni primjena, ispitni postupak može se provesti u skladu s člankom 6. stavkom 2. Baterija s oštećenjem unutarnje ćelije ili sulfatacijom nikada ne dostiže punu napetost, čime se alternator održava u neprekidnom režimu visoke izlaznosti što ubrzava habanje.
Pad napona u krugu punjenja
U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, "sistem za punjenje" znači sustav za punjenje koji se koristi za punjenje električne energije. Kumulativni pad napona od 0,3 do 0,5 volta prisiljava alternator da radi na većem izlaznom naponu, što povećava unutarnje gubitke za 3 do 5 posto.
Praktični slučaj: Istraživanje kvarova alternatora flote
Jedna kurirska tvrtka koja je upravljala 120 dostavnih kombija imala je zamjenu alternatora na 50.000 do 70.000 milja otprilike tri puta više od prosjeka flote. Testiranje je pokazalo da su alternatori radili prema specifikacijama.
Istraživanje je utvrdilo dva faktora koji su doprinijeli tome. Često radno vrijeme tijekom isporuke paketa uz uključen klimatizacijski sustav uzrokovalo je nedovoljan protok hlađenja kroz alternator. Testiranje baterija otkrilo je da 30 posto baterija radi ispod 80 posto raspoloživosti, i da stalno koriste visoku struju.
Vozilo je implementiralo proaktivnu zamjenu baterija, povećalo brzinu u mirovanju za 100 otkucaja na minut za bolje hlađenje i nabavilo jedinice zamjenskih alternatora automobila od Sakes Auto Parts s specifikacijama koje su se poklapale s visokim ciklusom mirovanja. Alternator je doživio očekivani domet od 100.000 milja za 18 mjeseci.
Dijagnostički pristup
Prije zamjene alternatora u automobilu provjerite stanje pojaseva, izmjerite napon punjenja na terminalima baterije dok je motor uključen i provjerite pad napona između izlaza alternatora i pozitivne baterije. U dobrom stanju, pad napona ispod 0,3 volta i napona punjenja od 13,8 do 14,2 volta na bateriji označavaju da alternator i krug rade. Izbacivanje pojasa, otpušteno prizemlje ili razbijeno spajaće spojeve mnogo jeftinije je od zamjene alternatora i prvo bi trebalo isključiti u svakoj dijagnozi sustava punjenja.
Često postavljana pitanja
Koliko je učinkovit tipični alternator u autu?
Standardni alternator u autu radi s 50 do 60 posto učinkovitosti. Visoko učinkoviti alternatori s MOSFET korekcijom mogu postići 70 do 75 posto učinkovitosti.
Zašto alternator proizvodi manje energije u mirovanju?
Izlaz alternatora ovisi o brzini rotacije. Ispod oko 1.500 obrta na minut, izlaz značajno opada. U slučaju da se baterija ne koristi, može se koristiti i za proizvodnju električne energije.
Što uzrokuje da se alternator pregrije?
Kontinuirani rad visokog izlaznog snage, ograničen protok zraka, povišene temperature motora i degradirana baterija koja koristi konstantnu struju. Temperatura iznad 90°C ubrzava razgradnju izolacije.
Da li stanje baterije utječe na životni vijek alternatora?
Razgrađena baterija drži alternator u neprekidnom stanju visoke snage, povećavajući temperaturu i habanje. Testiranje baterije treba pratiti svaku dijagnozu alternatora. Sakes Auto Parts isporučuje alternatore i komponente za sustav punjenja.
Može li klizajući alternatorni pojas uzrokovati nizak napon punjenja?
Ako se pojas sklizne za 5 posto, alternator će smanjiti obrte dovoljno da se izlaz pomakne prema dolje. Stanje pojaseva treba biti prva provjera u dijagnozi sustava punjenja.
Kako pad napona u krugu punjenja utječe na rad alternatora?
Kumulativni pad napona od 0,3 do 0,5 volta prisiljava alternator da radi na većem izlaznom naponu kako bi dostigao ciljani napon punjenja baterije, što povećava unutarnje gubitke za 3 do 5 posto. Čišćenje i stiskanje svih spojeva između alternatora i baterije treba biti rutinsko održavanje, posebno u klimatskim uvjetima gdje putna sol ubrzava koroziju na točkama povezivanja.