enero 22, 2022

Principios básicos de un alternador automotriz

El principio básico del alternador de automóvil también se basan en el principio de inducción electromagnética . Cuando el flujo magnético es cortado por un conductor que se mueve en un campo magnético, se genera una fuerza electromotriz inducida en el conductor.

Si tratamos de hacer que el flujo magnético y el conductor produzcan un movimiento de corte relativo, se puede generar fuerza electromotriz en el conductor.

Este fenómeno se llama «inducción electromagnética». El principio básico de un generador es la fuerza electromotriz generada por inducción electromagnética para generar energía eléctrica (voltaje y corriente ).

diagrama alternador automovil

Aunque un solo conductor puede generar fuerza electromotriz cuando se mueve en un campo magnético, es muy pequeño.

Si los dos conductores están conectados de un extremo a otro, se generará una fuerza electromotriz secundaria, lo que resultará en una fuerza electromotriz doble.

Cuando un conductor en forma de bobina gira en un campo magnético, se generará una gran fuerza electromotriz, formando así voltaje y corriente.

El generador se basa en este principio, al hacer girar una bobina en un campo magnético para generar energía eléctrica. La corriente generada es una corriente alterna que cambia de tamaño y dirección.

Generación de fuerza electromotriz CA

El principio de funcionamiento del alternador se muestra en la Figura 1-15.

Figura 1-15 El principio de funcionamiento de un alternador

Los devanados trifásicos del estator del alternador están anidados en las ranuras del estator del generador de acuerdo con una cierta regla, y los ángulos eléctricos difieren entre sí en 120 °.

Cuando el devanado de campo del rotor está conectado a la fuente de alimentación de CC, los polos de garra del rotor se magnetizan en el polo N y el polo S.

La línea de fuerza magnética comienza desde el polo N, pasa a través del pequeño espacio de aire entre el rotor y el estator. Ingresa al núcleo del estator y finalmente regresa al polo S a través del espacio de aire.

el alternador automotriz

Figura 1-16 Formas de onda de voltaje y corriente en un circuito rectificador de puente trifásico

a) Circuito rectificador de puente trifásico; b) Fuerza electromotriz CA trifásica; c) Forma de onda de salida del alternador después de la rectificación

Principio de funcionamiento del circuito rectificador

La conversión de la corriente alterna generada por un alternador en corriente continua se llama rectificación.

Los circuitos rectificadores comunes incluyen el circuito rectificador de un alternador de seis líneas y el circuito rectificador de un alternador de nueve líneas.

Circuito rectificador del alternador de seis líneas

El dispositivo rectificador del alternador de seis líneas es en realidad un circuito rectificador de puente trifásico compuesto por 6 diodos rectificadores de silicio , ver Figura 1-16a).

Los cátodos de los tres diodos VD2, VD4 y VD6 están conectados respectivamente al comienzo del devanado trifásico del generador. Sus ánodos están conectados entre sí para formar una conexión de grupo de ánodo común.

El principio de conducción de los tres diodos es que el potencial del electrodo negativo es el más bajo en un momento determinado.

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El diodo se enciende. Los ánodos de los tres diodos VD1, VD3 y VD5 están conectados respectivamente al comienzo del devanado trifásico del generador.

Sus cátodos están conectados entre sí para formar una conexión de grupo de cátodos común.

Los diodos rectificadores

El principio de conducción de los tres diodos es que el potencial del ánodo es el más alto en un momento determinado.

El diodo se enciende primero. En cada momento, dos diodos se encienden al mismo tiempo. Un diodo está en el grupo de cátodo común y el otro en el grupo de ánodo común.

Los dos líneas que conducen al mismo tiempo siempre aplican el voltaje del generador a ambos extremos de la carga, como se muestra en la Figura 1-16c) como se muestra.

Cuando t = 0, el potencial de la fase C es el más alto y el potencial de la fase B es el más bajo, y los diodos correspondientes VD5 y VD4 están ambos en conducción directa.

Dado que la resistencia interna del diodo es muy pequeña, el voltaje de salida del generador en este momento es igual al voltaje de línea entre los devanados B y C.

Durante t1-t2, el potencial de la fase A es el más alto y el potencial de la fase B es el más bajo, por lo que los correspondientes VD1 y VD4 están en conducción directa. De la misma manera, la tensión de salida del motor de CA se puede considerar como la tensión de línea entre los devanados A y B.

Durante t2-t3, el potencial de fase A es el más alto y el potencial de fase C es el más bajo, por lo que VD1 y VD6 están en conducción directa. De la misma manera, la tensión de salida del motor de CA se puede considerar como la tensión de línea entre los devanados A y C.

Por analogía, va de un lado a otro, y se puede obtener un voltaje pulsante de CC relativamente estable en la carga.

Principio de rectificación del alternador de nueve líneas

La característica del alternador de nueve líneas es que además de los 6 diodos rectificadores de uso común, se añaden 3 diodos de potencia más pequeños.

Se utilizan tres diodos con menor potencia para suministrar la corriente de campo del alternador, por lo que también se denominan diodos de campo.

Después de usar el diodo de campo magnético, el terminal de salida se conecta al indicador de carga , que puede indicar las condiciones de trabajo del generador. El circuito del sistema de carga del alternador de nueve líneas se muestra en la Figura 1-17.

rectificación del alternador

Figura 1-17 Diagrama de circuito del sistema de carga del alternador de nueve líneas

Modo de excitación del alternador

El método de excitación del generador de CA automotriz es un proceso desde la excitación separada hasta la generación de energía de autoexcitación.

Dado que la remanencia del rotor del alternador del automóvil es débil, la remanencia de los polos magnéticos no se puede utilizar para la generación de energía autoexcitada. Por lo que se requiere una fuente de alimentación de CC externa.

El alternador puede autoexcitarse y generar electricidad solo a una velocidad más alta. Cuando el alternador funciona a baja velocidad, utiliza un método de excitación independiente.

alternador

La máquina de energía automotriz es la parte principal de la fuente de alimentación del automóvil y el poder de los miembros responsables del funcionamiento del vehículo cuando se carga la batería de almacenamiento .

Los generadores de automóviles se pueden dividir en generadores de corriente continua y generadores de corriente alterna.

Dado que los generadores de corriente alterna son superiores a los generadores de corriente continua en muchos aspectos, se han eliminado los generadores de corriente continua.

En la actualidad, todos los automóviles utilizan generadores de corriente alterna.