Strzałki pokazują napięcie wytwarzane w uzwojeniach alternatora przez wirujący magnes
Alternator to
prądnica prądu przemiennego
, często trójfazowa. Służy do zmiany energii mechanicznej w prąd przemienny. W alternatorze prąd jest wytwarzany w nieruchomych uzwojeniach
stojana
przez wirujące pole magnetyczne
wirnika
. Stosowany jest powszechnie jako
źródło prądu
w pojazdach mechanicznych. Pierwszy alternator skonstruował
Nikola Tesla
w 1891 i opatentował go w USA pod numerem 447921.
Alternator jest znacznie wydajniejszy i bardziej niezawodny od
prądnicy prądu stałego
, gdyż w przeciwieństwie do prądnicy główne uzwojenia robocze są w
stojanie
, a nie w
wirniku
, dzięki czemu nie ma potrzeby stosowania
komutatora
. Alternator jest wzbudzany podobnie do prądnicy prądu zmiennego przez uzwojenia wirnika, ale w alternatorze jest jedno uzwojenie nawinięte osiowo, a wykonane z ferromagnetyka elementy kształtują odpowiednio pole magnetyczne, tak by podczas obrotu wirnika zmieniało się pole magnetyczne przenikające przez uzwojenia statora (stojana).
Dla zapewnienia współpracy z
akumulatorem
, który wymaga napięcia stałego, alternator posiada wbudowany
prostownik
na
diodach
krzemowych. Czasem zawiera też wbudowany
regulator napięcia
.
Układ prostowania prądu posiada często oddzielne diody do prostowania prądu głównego i oddzielne 3 diody do prostowania prądu używanego do wzbudzania alternatora (alternator 9-diodowy). Układ taki zapewnia, że podczas małych obrotów silnika lub przy włączonej instalacji elektrycznej przy wyłączonym silniku wirnik alternatora nie jest magnesowany i nie pobiera prądu z akumulatora, jak to się dzieje w prądnicach lub alternatorach 6-diodowych. W nowoczesnych samochodach układ prostowania i regulator poziomu wzbudzania, zwany regulatorem napięcia, są instalowane w alternatorze.
Obecnie alternatorów używa się coraz częściej, ponieważ są znacznie lżejsze od prądnicy prądu stałego i zdolne do oddawania maksymalnego prądu już przy niewielkiej prędkości obrotowej wirnika.
Zobacz też