Cos'è un alternatore: costruzione, funzionamento e sue applicazioni

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Nel 1832 gli alternatori vengono creati da Hippolyta Pixii (1808-1835), l'inventore francese. Alcune delle aziende produttrici di alternatori in India sono Abrasive Engineers Private Limited a Delhi, Accurion Scientific Instruments Private Limited a Bangalore, Aditya Techno Private Limited a Nuova Delhi, Agni Natural Energy India Private Limited a Bangalore, Agragami Natures Electrical Generating System Private Limited a Bangalore , Air Sensors Auto Electronics Private Limited a Nuova Delhi, Ajanta Switchgerars Private Limited a Pune, Alok Elettrici Private Limited in Uttar Pradesh, Ambica Elevator Private Limited in Gujarat, Amico Engineers Private Limited a Kolkata, Anand and Co.electronics Private Limited nel Bengala occidentale, Anand Technocrats Private Limited nel Maharashtra.

Cos'è l'alternatore?

Un alternatore è definito come una macchina o un generatore che produce alimentazione CA (corrente alternata) e converte l'energia meccanica in energia elettrica, quindi è anche chiamato generatore CA o generatore sincrono. Esistono diversi tipi di alternatori in base alle applicazioni e al design. L'alternatore di tipo marino, l'alternatore di tipo automobilistico, l'alternatore di tipo locomotore diesel-elettrico, l'alternatore di tipo brushless e gli alternatori radio sono i tipi di alternatori in base alle applicazioni. Il tipo Polo saliente e cilindrico rotore tipo sono i tipi di alternatori in base al progetto.




Alternatore

alternatore

Costruzione di un alternatore

I componenti principali di un alternatore o di un generatore sincrono sono il rotore e lo statore. La principale differenza tra rotore e statore è che il rotore è una parte rotante e lo statore non è un componente rotante significa che è una parte fissa. I motori sono generalmente azionati da rotore e statore.



alternatore o generatore sincrono

alternatore o generatore sincrono

La parola dello statore basata sullo stazionario e la parola del rotore basata sulla rotazione. La costruzione dello statore di un alternatore è uguale alla costruzione dello statore di un motore a induzione. Quindi la costruzione del motore a induzione e la costruzione del motore sincrono sono entrambe le stesse. Quindi lo statore è la parte fissa del rotore e il rotore è il componente che ruota all'interno dello statore. Il rotore si trova sull'albero dello statore e la serie degli elettromagneti disposti in un cilindro provocano la rotazione del rotore e creano un campo magnetico. Esistono due tipi di rotori che sono mostrati nella figura seguente.

tipi di rotori

tipi di rotori

Salient Pole Rotor

Il significato del saliente sta proiettando verso l'esterno, il che significa che i poli del rotore stanno proiettando verso l'esterno dal centro del rotore. C'è un avvolgimento di campo sul rotore e per questo avvolgimento di campo utilizzerà l'alimentazione CC. Quando passiamo la corrente attraverso questo avvolgimento di campo, vengono creati i poli N e S. I rotori salienti sono sbilanciati, quindi le velocità sono limitate. Questo tipo di rotore utilizzato nelle centrali idroelettriche e nelle centrali elettriche diesel. Il rotore a poli salienti utilizzato per macchine a bassa velocità di circa 120-400 giri / min.

Rotore cilindrico

Il rotore cilindrico è anche noto come rotore non saliente o rotore rotondo e questo rotore viene utilizzato per macchine ad alta velocità a circa 1500-3000 giri / min e l'esempio per questo è una centrale termica. Questo rotore è costituito da un cilindro radiale in acciaio avente il numero di slot e in questi slot viene posizionato l'avvolgimento di campo e questi avvolgimenti di campo sono sempre collegati in serie. I vantaggi di questo sono meccanicamente robusti, la distribuzione del flusso è uniforme, funziona ad alta velocità e produce una bassa rumorosità.


Un motore CA è disponibile in molte forme e dimensioni, ma non possiamo avere un CA senza rotore e statore. Il rotore è costituito da una ghisa e lo statore è costituito da acciaio al silicio. I prezzi del rotore e dello statore dipendono dalla qualità.

Principio di funzionamento dell'alternatore

Tutti gli alternatori funzionano secondo il principio dell'induzione elettromagnetica. Secondo questa legge, per produrre l'elettricità abbiamo bisogno di un conduttore, campo magnetico ed energia meccanica. Ogni macchina che ruota e riproduce la corrente alternata. Per comprendere il principio di funzionamento dell'alternatore, considera due poli magnetici opposti nord e sud, e il flusso viaggia tra questi due poli magnetici. Nella figura (a) la bobina rettangolare è posta tra i poli magnetici nord e sud. La posizione della bobina è tale che la bobina è parallela al flusso, quindi nessun flusso sta tagliando e quindi nessuna corrente viene indotta. In modo che la forma d'onda generata in quella posizione sia zero gradi.

rotazione-di-bobina-rettangolare-tra-due-poli-magnetici

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Se la bobina rettangolare ruota in senso orario su un asse aeb, il lato del conduttore A e B si trova davanti al polo sud e C e D si trovano davanti a un polo nord come mostrato in figura (b). Quindi, ora possiamo dire che il movimento del conduttore è perpendicolare alle linee di flusso dal polo N al polo S e il conduttore taglia il flusso magnetico. In questa posizione, la velocità di taglio del flusso da parte del conduttore è massima perché il conduttore e il flusso sono perpendicolari tra loro e quindi la corrente viene indotta nel conduttore e questa corrente sarà nella posizione massima.

Il conduttore ruota ancora una volta a 900in senso orario poi la bobina rettangolare arriva in posizione verticale. Ora la posizione del conduttore e della linea di flusso magnetico è parallela tra loro come mostrato in figura (c). In questa figura, nessun flusso viene tagliato dal conduttore e quindi nessuna corrente è indotta. In questa posizione, la forma d'onda viene ridotta a zero gradi perché il flusso non sta tagliando.

Nella seconda metà del ciclo, il conducente viene continuato a ruotare in senso orario per altri 900. Quindi qui la bobina rettangolare arriva in una posizione orizzontale in modo tale che i conduttori A e B si trovino davanti al polo nord, C e D si trovino davanti al polo sud come mostrato nella figura (d). Anche in questo caso la corrente scorrerà attraverso il conduttore che è attualmente indotto nel conduttore A e B è dal punto B ad A e nel conduttore C e D è dal punto D a C, quindi la forma d'onda prodotta nella direzione opposta e raggiunge il massimo valore. Quindi la direzione della corrente indicata come A, D, C e B come mostrato in figura (d). Se la bobina rettangolare ruota di nuovo in altri 900quindi la bobina raggiunge la stessa posizione da cui è iniziata la rotazione. Pertanto, la corrente scenderà nuovamente a zero.

Nel ciclo completo, la corrente nel conduttore raggiunge il massimo e si riduce a zero e nella direzione opposta, il conduttore raggiunge il massimo e torna a zero. Questo ciclo si ripete ancora e ancora, a causa di questa ripetizione del ciclo la corrente verrà indotta continuamente nel conduttore.

forma d

forma d'onda di un ciclo completo

Questo è il processo di produzione della corrente e dell'EMF di una singola fase. Ora per la produzione di 3 fasi, le bobine sono posizionate allo spostamento di 1200ogni. Quindi il processo di produzione della corrente è lo stesso del monofase ma solo la differenza è che lo spostamento tra tre fasi è 1200. Questo è il principio di funzionamento di un alternatore.

Caratteristiche

Le caratteristiche di un alternatore sono

  1. Corrente di uscita con velocità dell'alternatore: L'uscita della corrente si riduce o diminuisce quando la velocità dell'alternatore diminuisce o diminuisce.
  2. L'efficienza con la velocità dell'alternatore: L'efficienza di un alternatore si riduce quando l'alternatore funziona a bassa velocità.
  3. Caduta di corrente con l'aumento della temperatura dell'alternatore: Quando la temperatura di un alternatore aumenta, la corrente di uscita verrà ridotta o diminuita.

Applicazioni

Le applicazioni di un alternatore sono

  • Automobili
  • Impianti generatori di energia elettrica
  • Applicazioni marine
  • Unità multiple elettriche diesel
  • Trasmissione a radiofrequenza

Vantaggi

I vantaggi di un alternatore sono

  • A buon mercato
  • Basso peso
  • Bassa manutenzione
  • La costruzione è semplice
  • Robusto
  • Più compatto

Svantaggi

Gli svantaggi di un alternatore sono

  • Gli alternatori necessitano di trasformatori
  • Gli alternatori si surriscaldano se la corrente è alta

Quindi, si tratta di una panoramica di un file alternatore che include costruzione, funzionamento, vantaggi e applicazioni. Ecco una domanda per te: qual è la capacità di un alternatore nelle auto?