L'utilisation d'un alternateur dans les projets d'énergie renouvelable

Une ébauche de Comment fonctionne une alternateur

Un alternateur est différent d'un moteur à courant continu en ce qu 'il ne contient pas d'aimants permanents. Au lieu de cela, il y a deux bobines enroulées concentriques de fil à l'intérieur de l'alternateur: une bobine de stator (la bobine à l'extérieur qui ne tourne pas) et une bobine de rotor (la bobine à l'intérieur, fixé à l'alternateur # 146; poulie s, qui ne tourne). Le rotor est également appelé l'alternateur # 146; s « champ. »

Un électro-aimant est créé lorsque le courant circule à travers la bobine de champ. La force de l'aimant est directement proportionnelle à la quantité de courant circulant à travers le champ. Lorsque le rotor se déplace dans le sens horaire, les balayages de champ magnétique résultant dans le sens horaire à travers la bobine de fil extérieur, et l'électricité est produite dans la bobine de stator. Etant donné que le champ magnétique balaye dans les deux sens à travers la bobine de stator, un courant alternatif est produit. Le courant alternatif a une fréquence égale à la fréquence avec laquelle l'alternateur # 146; la poulie tourne.

Pour que ce processus commence, l'alternateur # 146; le champ doit commencer par une sorte de courant. La rotation de la bobine de rotor lui-même ne fait absolument rien, à moins que le courant circulant à travers la bobine, produisant un champ magnétique. Ainsi, il est nécessaire d'avoir l'alternateur relié à une batterie pour alimenter ce courant initial.

Puisque le but de l'alternateur est spécifiquement pour charger des batteries, le courant alternatif est redressé il produit à travers un pont de diodes. Le courant résultant est un courant continu, qui peut être utilisé pour charger une batterie attachée. Ce courant continu peut également être utilisé pour alimenter la bobine de champ en courant pendant le fonctionnement. En conséquence, la bobine de champ tire courant de la batterie jusqu'à ce que l'alternateur est capable de produire sa propre électricité. Une fois que l'alternateur produit de l'électricité, il est autonome.

La tension sortant de l'alternateur dépend de deux variables: la quantité de courant circulant à travers la bobine de champ (à savoir la force du champ magnétique) et la vitesse à laquelle l'alternateur # 146; le champ est en rotation. L'alternateur a un régulateur qui tente de maintenir la tension aux bornes de la batterie à un rythme régulier 14.4V (la tension optimale pour recharger les batteries de voiture 12V). Elle le fait en régulant la quantité de courant à la bobine de champ. Une fois que l'alternateur est autonome, le seul courant qui circule dans le champ provient de l'alternateur lui-même. Si la tension de sortie est trop élevée, le régulateur abaisse le courant de la bobine de champ. Si la tension de sortie est trop faible, le régulateur augmente le courant circulant vers la bobine de champ. Autrement dit, tant que l'alternateur peut maintenir au moins 14.4V à travers la batterie, ce qui rend la rotation poulie plus rapide ou plus lente aura absolument aucun effet sur la puissance de sortie. Puissance de sortie dans ce cas dépendra uniquement de la charge attachée à l'alternateur.

Il est important de prendre note que, avant l'alternateur est autonome, le courant qui circule dans le champ est non réglementé. Le courant initial ne dépend que de la résistance de la bobine, la résistance de tout placé en série avec la bobine, et l'état de charge de la batterie connectée à la bobine de champ. Cela est essentiel pour comprendre si l'alternateur sera exécuté à des vitesses inférieures prévu (ci-dessous 2100 tours par minute).

Comment connecter un alternateur à la batterie

Il y a quatre connexions qui doivent être faites pour accrocher correctement en place d'un alternateur. L'alternateur # 146; le cas de métal sert de masse, et doit être reliée à la batterie # 146; s la borne négative. Il y a un poste au sommet de l'alternateur; c'est la borne positive, à travers lequel le courant à la batterie coulera lorsque l'alternateur fonctionne. Il doit être relié à la batterie # 146; s borne positive. Deux fils supplémentaires sont également reliés au sommet de l'alternateur. Celles-ci relient le régulateur et la bobine de champ à la batterie.

Il est important de déterminer quel câble au régulateur et qui va directement sur le terrain. Ceci peut être facilement déterminée à l'aide d'un multimètre. Vérifiez la résistance entre chacun des fils et le boîtier (sol). La connexion entre la terre et le régulateur aura une résistance très élevée (près de l'infini) à travers elle. La connexion entre la masse et le champ aura un faible (inférieur à 100 ohms) résistance.

La connexion du régulateur agit comme une sorte de voltmètre interne de l'alternateur. Avec ce fil, l'alternateur vérifie la tension aux bornes de la batterie et utilise la rétroaction de la bobine de champ pour le maintenir à une 14.4V constante. Une connexion supplémentaire de l'alternateur à la batterie est nécessaire pour permettre à d'autres dispositifs d'étirage de tension (tels que des diodes, etc.) pour être connectés en série avec la batterie. Si l'alternateur ne tension régulée à travers sa propre sortie, la tension devrait être divisé entre tous les composants qui s'y rattachent, et la batterie pourrait ne pas recevoir le 14.4V idéal. Ainsi, il est important que le fil du régulateur est fixé directement à la batterie # 146; s borne positive, et nulle part ailleurs.

Il est également important # 150; peut-être encore plus, en fait # 150; que le fil de bobine de champ non être fixé directement à la batterie # 146; de borne positive. Dans une voiture, la bobine de champ est connecté à un commutateur, une petite lumière d'avertissement, puis la batterie # 146; de borne positive. Le commutateur isole la batterie de la bobine de champ lorsqu'ils ne sont pas en cours d'utilisation. Ceci est important, car sinon la batterie se lancer vers le bas alimenter la bobine de champ lorsque l'alternateur ne fonctionne pas. Une sorte de commutateur doit toujours être câblé entre la connexion sur le terrain et la batterie. Un simple bouton-poussoir (désactivé par défaut) commutateur peut être très efficace; pour démarrer l'alternateur, l'interrupteur est maintenu enfoncé jusqu'à ce que l'alternateur devient autonome. À ce moment-là, le commutateur peut être libéré, puisque le courant dans le champ est fourni en interne par le régulateur.

La lumière filaire entre la bobine de champ et la batterie est également très important. D'une part, il peut être un outil de diagnostic important, avertissant l'opérateur que le courant circule de la batterie à l'alternateur (à savoir l'interrupteur est fermé, mais l'alternateur n'a pas encore devenir autonome). Beaucoup plus important encore, cependant, la lumière fournit une résistance supplémentaire en série avec la bobine de champ. Courant à la bobine de champ est non réglementé jusqu'à ce que l'alternateur devient autonome.

Ceci est donc le compromis important lors du choix de la résistance à la placer en série avec la bobine de champ. Une résistance trop élevée limitera le courant initial et nécessitent une vitesse de rotor haute initiale. Une trop faible résistance va créer une fem initiale très grande, et nécessitent une vitesse de rotor basse initiale avec beaucoup de couple.

Suggestions pour le soi-Alternateur utilisateur

Si les circonstances ne permettent pas l'alternateur à fonctionner à sa vitesse minimale prévue, prenez le temps de déterminer soigneusement quelle résistance doit être placé en série avec la bobine de champ. Assurez-vous que les résistances sont notés pour les amplis étant tiré de la batterie. Utiliser plusieurs résistances de résistance plus élevé en parallèle si l'intensité dépasse la valeur nominale. Une fois que l'alternateur est autonome, les résistances ne sont plus un facteur de fonctionnement de l'alternateur; aucun courant est en cours d'élaboration par cette connexion.

Des problèmes de sécurité

Alternateurs doivent être connectés de la manière décrite ci-dessus. Une mauvaise connexion peut sérieusement endommager les composants électroniques dans la diode pont ou régulateur. Assurez-vous que les bornes de la batterie ne sont pas inversés. La borne négative doit être connecté à l'alternateur # 146; s sol. Assurez-vous que l'alternateur # 146; la poulie tourne toujours dans le sens des aiguilles d'une montre et non en sens inverse.

Jamais à court de l'alternateur # 146; s la borne positive à la terre; si l'alternateur essaie de maintenir 14.4V sur un court, les résultats pourraient être désastreuses. Ne court le fil de la bobine de champ à la terre, que ce soit. Cela court-circuiter le courant dans la bobine de champ, et l'alternateur cessera de fonctionner.

Enfin, les fabricants d'alternateur ne recommande pas de déconnecter la batterie de l'alternateur pendant le fonctionnement. En théorie, il n'y a rien vraiment mal avec cela, comme l'alternateur ne se fie pas courant de la batterie pour se maintenir. Cependant, la tension peut spike lorsque la batterie est déconnectée. Cette pointe peut endommager l'alternateur # 146; s l'électronique. Au cours des tests, nous avons fait débrancher la batterie pendant le fonctionnement plusieurs fois (parfois sans le vouloir), et n'a pas observé de dommages résultant. Il n'y avait pas beaucoup de courant qui circule dans la batterie à l'époque, cependant, et notre expérience ne doit pas être interprété comme signifiant que les dommages ne peuvent pas se produire.

• Case sol; connecter le boîtier à la borne négative de la batterie.

• La tige de métal sur le dessus de l'alternateur flux de courant à la borne positive de la batterie.

• La connexion du régulateur (haute résistance à la caisse) se connecte directement à la borne positive de la batterie.

• La connexion de champ (faible résistance au cas) se connecte à un commutateur, puis à résistances, puis à la borne positive de la batterie.

• L'alternateur tourne dans le sens horaire.

• La batterie # 146; de borne négative doit être connecté à l'alternateur # 146; s cas.

• La bobine de champ ne doit pas être connecté à la batterie lorsque l'alternateur ne fonctionne pas. Utiliser un commutateur pour isoler la bobine de la batterie ne fonctionne pas lorsque l'alternateur.

• La bobine de champ doit avoir une sorte de résistance connectée entre elle et la batterie. Court-circuiter la bobine directement à la batterie attirera trop de courant et peut détruire l'alternateur.

• Si l'alternateur ne génère pas d'électricité à des vitesses du système, essayez d'utiliser une résistance légèrement plus petite en série avec la bobine de champ pour fournir plus de courant initial sur le terrain.

• L'alternateur régule le courant de sortie pour mettre 14.4V à travers la batterie. Si l'alternateur produit 14.4V, en cours d'exécution de l'alternateur plus rapide ne sera pas augmenter la puissance de sortie de l'alternateur.