Lợi thế của việc sử dụng máy phát điện xoay chiều trong xe hơi thay vì máy phát điện một chiều

Hầu hết các xe ô tô sử dụng máy phát điện xoay chiều sau đó chuyển đổi điện áp của nó sang DC thông qua bộ chỉnh lưu diode cầu để sạc pin 12 v.

Tại sao máy phát điện DC không được sử dụng thay thế?

Có phải vì máy phát điện AC cho hiệu quả tốt hơn?

(Ngay cả xe đạp và năng lượng gió cũng sử dụng máy phát điện / tuabin AC).

Không, đó không phải là lý do hiệu quả.

Máy phát điện một chiều thường có cổ góp, tức là các tiếp điểm với bàn chải đảo ngược cực tính của điện áp tại máy phát kẹp mỗi nửa vòng quay. Về bản chất, máy phát điện một chiều chỉ là máy phát điện xoay chiều có bộ chỉnh lưu "cơ học".

Bạn có thể xây dựng máy phát điện mà không có bất kỳ tiếp xúc điện nào giữa các bộ phận chuyển động, nhưng bạn không thể xây dựng cổ góp mà không có các bộ chuyển đổi.

Vì các tiếp điểm như vậy rất có thể bị hỏng khi sử dụng liên tục, trong môi trường bẩn và rung động, rất mong muốn không sử dụng chúng trong xe hơi. Tôi cũng sẽ đi xa hơn để nói rằng trừ khi bạn xây dựng một cái rất đắt tiền, điện trở tiếp xúc có thể cao hơn những gì bạn mất qua bộ chỉnh lưu cầu.

The alternator HAS to generate A LOT of amps at a very wide range of rotation speeds. Further the electrical load can and will change drastically from moment to moment.

Một máy phát điện nam châm cố định sẽ đòi hỏi một hệ thống điều chỉnh điện áp cực kỳ mạnh mẽ để tạo ra điện áp và nhu cầu cần thiết.

Một giải pháp đơn giản hơn nhiều, và trong suy nghĩ của tôi, giải pháp thanh lịch hơn là máy phát điện khiêm tốn.

Mặc dù mọi người nghĩ gì, xe hơi KHÔNG có bộ điều chỉnh điện áp. Họ thực sự có một "Điều chỉnh trường".

Máy phát điện có một cuộn rôto quay tạo ra phần MAGNET. Cuộn dây này được tạo thành từ nhiều vòng dây tương đối mỏng. Xung quanh cánh quạt đó là stato chứa các cuộn dây thế hệ được làm bằng dây nặng hơn NHIỀU có khả năng mang AMPS mà bạn cần để vận hành xe của mình.

Để duy trì điện áp tối đa ổn định ở đầu ra của máy phát điện, lượng từ tính điện được tạo ra bởi cuộn dây rôto được điều chỉnh bởi bộ điều chỉnh trường. Vì cuộn dây đó có điện trở cao, nó không sử dụng nhiều dòng điện để kích thích nó. Trong thực tế, khi động cơ không được khởi động, nó được kích thích từ pin thông qua đèn sạc.

Cái hay của việc này là nếu bạn không sử dụng bất kỳ nguồn điện nào thì máy phát điện sẽ tạo ra rất ít tải cho động cơ. Khi bạn cần nguồn điện, nó có sẵn gần như ngay lập tức.

Các bộ phận là đơn giản, giá rẻ, đáng tin cậy và hiệu quả.

BTW: Alternator là một chút sai lầm. Máy phát điện ô tô của bạn tạo ra DC không phải AC, tất cả đều có độ gợn đáng kể. Tất cả các bên trên được chứa trong hầu hết các máy phát điện. Máy phát điện sẽ là một cái tên tốt hơn.

Vậy tại sao bạn không thể làm điều gì đó tương tự với máy nổ? Đó là thay thế nam châm vĩnh cửu bằng nam châm điện. Vâng, sự thật là bạn có thể. Tuy nhiên, bạn phải nhận ra rằng một máy phát điện chỉ đơn giản là một máy phát điện xoay chiều với bộ chỉnh lưu cơ học. Một máy phát điện đòi hỏi một vòng giao hoán và bàn chải để chuyển đổi vào và ra cuộn dây tại thời điểm thích hợp trong chu kỳ điện áp.

Điều đó làm tăng thêm chi phí so với một vài điốt, có vấn đề về hao mòn và độ tin cậy và RẤT RẤT điện. Hơn nữa trong khi giao hoán, có những tổn thất liên quan khi cuộn dây tạm thời bị chập hoặc do vòng lặp mở và không cung cấp cho bạn bất kỳ sức mạnh nào.

Vì vậy, nếu bạn đang thiết kế một con quái vật như vậy, bạn sẽ nghĩ, hmmm .. làm thế nào để tôi thoát khỏi bộ chỉnh lưu cơ học này ... OO .. Hãy sử dụng những thứ có răng cưa mới này gọi là điốt ... trở lại với những gì chúng ta gọi là máy phát điện.

Đó có lẽ là cách mà thứ được phát minh ở nơi đầu tiên.

Một điểm khác là máy phát điện xoay chiều có phần ứng cố định và trường trên rôto dễ dàng hơn và rẻ hơn, được quy định. Chỉ có nguồn điện trường DC cần được cung cấp cho rôto, do đó giảm định mức của vòng trượt so với bộ chuyển đổi máy DC. Do ắc quy axit chì được sử dụng trong ô tô có điện trở trong rất thấp và phạm vi hoạt động quá hẹp, nên bất kỳ hệ thống sạc nào được điều khiển bởi động cơ đốt trong của xe, (với dải vòng tua rộng), cần phải điều khiển / điều chỉnh. Một 'máy phát điện' với stator PM sẽ yêu cầu kiểm soát toàn bộ đầu ra của máy, Máy phát điện xoay chiều có thể được điều chỉnh bằng cách điều khiển dòng điện tới rôto bằng bộ điều chỉnh điện tử công suất tương đối thấp, đầu ra phần ứng của stator được kết nối trực tiếp đến một khối chỉnh lưu và pin không có tiếp xúc di chuyển.

Alternators have a rotor that can turn with much more speed without breaking apart due to centrifugal forces. So, it can generate enough voltage even at the lower iddle speeds, with the proper transmission ratio of the belt. This might be the main reason for using them in cars.