Alternator

Alternator nazywana również prądnica prądu przemiennego trójfazowego, służy do zmiany energii mechanicznej w prąd przemienny. W alternatorze prąd jest wytwarzany w nieruchomych uzwojeniach stojana poprzez wirujące pole magnetyczne wirnika.

Pierwszy alternator został skonstruowany przez Nikola Tesla w 1891 i opatentowany w USA. Od tamtego czasu jest powszechnie stosowany jako źródło prądu w samochodach.

Jest on znacznie wydajniejszy i bardziej niezawodny niżeli prądnica prądu stałego, ponieważ w przeciwieństwie do prądnicy. Robocze uzwojenia główne w stojanie, a nie w wirniku. Zapewnia to brak potrzeby stosowania komutatora. Alternator jest uruchamiany identycznie jak prądnica prądu zmiennego. Następuje to dzięki uzwojeniu wirnika, nawiniętego osiowo i wykonane z ferromagnetyka elementy kształtują odpowiednio pole magnetyczne. Zrobione jest to w taki sposób, by podczas obrotu wirnika pole magnetyczne zmieniało się, przenikające przez uzwojenia statora.

Dla zapewnienia dobrej współpracy z akumulatorem, wymagającego napięcia stałego, alternator ma wbudowany prostownik na diodach krzemowych. Bywa również że zawiera też wbudowany regulator napięcia.

Układ prostowania prądu posiada dość często oddzielne diody do prostowania prądu głównego. Do prostowania prądu używanego do wzbudzania alternatora wydzielone zostały specjalnie oddzielne 3 diody. Układ 9-diodowy gwarantuje, że podczas niewielkich obrotów silnika lub przy włączonej instalacji elektrycznej przy uruchomionym silniku, wirnik alternatora nie jest magnesowany i nie pobiera prądu z akumulatora, odwrotnie do pracy prądnicy i alternatorach 6-diodowego. W najnowszych samochodach w alternatorze montuje się również układ prostowania i regulator poziomu wzbudzania, zwany także regulatorem napięcia.

W dzisiejszych czasach alternatorów używa się coraz częściej, ponieważ są zdolne do wytwarzania prądu już przy niewielkiej prędkości obrotowej wirnika, a ich konstrukcja jest znacznie lżejsza od prądnicy prądu stałego.