Hvordan AC Alternators Work

Dynamoer, generatorer og elektriske motorer er meget nært knyttet; de er alle transdusere som konverterer mekanisk eller kinetisk energi til elektrisk energi og tilbake igjen. Forholdet er så nært faktisk at mange nyere biler bruker dynamoer som kan kjøre i revers enten som en startmotor eller en supplerende hybriddrift. Mens søknader om elektrisk induksjon er nesten ubegrensede, alt går tilbake til et konsept skapt nesten 200 år siden.

induksjon Strøm

Alle elektriske kraftproduksjonsenheter arbeider i den samme grunnleggende måte: enten ved å føre en kveil av tråd gjennom et magnetisk felt, eller ved å føre en magnet gjennom en spole av tråd. Elektrisitet er ingenting men bevegelsen av elektroner, og elektronene har negativ elektrisk ladning. De er polarisert akkurat som en side av en magnet. Så, kjører en magnet langs en leder drar elektronene langs overflaten av det leder som om de var jernspon. Dra elektronene rundt en sirkulær sløyfe av ledningen, og man har strøm som flyter i en retning, eller likestrøm. Bevege magneten og tilbake på denne sløyfe, og de elektroner som veksler i retning, produsere vekselstrøm.

Generatorer vs. Alternators

Det spiller ingen rolle om man beveger en magnet gjennom en trådspole eller en kveil av tråd i et magnetisk felt. Uansett, er du fortsatt induserende elektron flyt. Mens noen kanskje bruke begrepene om hverandre, generatorer og dynamoer er det motsatte av hverandre. En generator er funksjonelt identiske med en elektrisk motor, hvor sløyfer av ledning rotere på en rotoraksel i mellom to store magneter. En dynamo bruker stasjonære spoler på utsiden - på innsiden av saken vegger - og en armatur eller sentral aksel foret med elektromagneter. Disse trekantede magneter sitte i opposisjon til hverandre: nord-sør-nord-sør-nord. Etter hvert som de roterer inne i spolene, ryster elektronene frem og tilbake og indusere en vekselstrøm.

retting

Begge generatorer og dynamoer produsere vekselstrøm, noe som er et problem fordi bilens elektriske system kjøres på likestrøm fra batteriet. En generator bruker børster og en kommutator akkurat som en DC elektrisk motor for å endre elektronenes back-og-tilbake bevegelse for å enveis bevegelse. En dynamo bruker et sett av enveis elektrisk ventil som kalles dioder på ledningen utgang til rette strømmen. Diodene på dynamoen positive utgang er orientert slik at makt kan bare flyte utover, men ikke tilbake igjen. Bakken dioder er orientert slik at strømmen kan flyte inn i spoler, men ikke ut igjen. Denne anordning fungerer, men har den bivirkning av effektiv skjæring dynamoen utgang til det halve.

Dynamo varme buildup

Så hvis liker kutter dynamoen utgang til det halve, så hvor kommer alle som elektrisk energi vind opp? Det blir til varme i diodene. Observere dette fenomenet selv ved å plassere fingeren på en opplyst LED lys. En lysdiode fungerer akkurat som likeretterne i din dynamo, bare den bruker overskuddsenergi til å produsere både varme og lys. Dynamo dioder bli veldig varmt - varm nok til å ødelegge seg selv hvis igjen å operere uten noen varmeforvaltningsstrategi.

Kontrollere varme buildup

Produsenter har flere måter å kontrollere varmen buildup i dynamoen. Standardmetoden er å innlemme en slags vifte eller radialturbin til enten å presse kjøleluft gjennom dynamoen forfra eller trekke det gjennom fra baksiden. Av disse to strategiene, tenderer pull-selv-metoden til å fungere best fordi kjøleluft treffer likeretterne før du går gjennom dynamoen. I tillegg har noen produsenter gjør dynamoen forsettlig tunge, ved hjelp av svært tykke case vegger og tunge dynamo brak å absorbere noe av dynamoen er termisk energi og fungere som en kjøleribbe. Braketten og saken areal fungerer som en radiator for å spre varme, redusere gjennomsnittstemperatur og hjelpe kjøleviften.