Generatorius (dažnai vadinamas alternatoriumi) – tai įrenginys, kuris mechaninę energiją paverčia elektros energija kintamosios srovės pavidalu. Tokių įrenginių pavyzdžių galima rasti kiekviename automobilyje, taip pat pramonėje, jėgainėse ir mažose savarankiškose elektros tiekimo sistemose.

Veikimo principas

Pagrindinis principas – elektromagnetinė indukcija (Faradėjaus dėsnis): kintantis magnetinis laukas sukelia įtampą laidininke. Daugumoje alternatorių magi­­netinis laukas yra besisukantis, o laidininkai (statoriaus vyniojimas, dažnai vadinamas inkaru) stovi nejudėdami. Besisukantis magnetinis laukas praeina pro statoriaus vyniojimus ir juose indukuoja kintamąją srovę.

Tipiškas alternatorius turi dvi pagrindines dalis:

  • Rotoras – besisukanti dalis, kuri sukuria magnetinį lauką (gali būti su nuolatiniu magnetu arba su vyniojimu, įkaitinamu paduodant nuolatinę srovę).
  • Statorius (inkaras) – nejudanti dalis su vyniojimais, kuriuose indukuojama kintamoji įtampa.

Automobiliuose alternatorius paprastai gamina kintamąją srovę, kuri vėliau lyginama diodų tilto pagalba į nuolatinę srovę, reikalingą akumuliatoriui ir automobilio elektros įrangai.

Alternatorių tipai

  • Rotoras su nuolatiniu magnetu – tokie įrenginiai, kai nuolatinis magnetas sukuria lauką; tokį alternatorių kartais vadina magnetu (angl. magneto). Paprasti, kompaktiški ir be eksitacijos šaltinio, bet ribotos galios.
  • Eksituojami alternatoriai – rotorui magnetiniam laukui sukurti naudojama DC įtampa; eksitacija gali būti perduodama per šepetėlius ir žiedus arba naudojant bešepetėlę sistemą su papildomu eksitacijos generatoriumi.
  • Turboalternatoriai – didelės galios generatoriai, naudojami jėgainėse, kurias suka garo turbinos ar kiti didelės galios varikliai.
  • Synchronous ir asynchronous (indukciniai) generatoriai – sinchroniniai generuoja sinchroninę kintamąją įtampą, o indukciniai (mažiau paplitę kaip pagrindiniai energijos šaltiniai) reikalauja apkrovos ir dažnai naudojami rekuperacijos ar specialiose taikytuvėse.

Elektros išėjimo apdorojimas automobiliuose

Automobilio alternatorius dažniausiai gamina kintamąją srovę. Kadangi akumuliatorius ir dauguma automobilio įrenginių naudoja nuolatinę srovę, alternatoriaus įtampa yra:

  • lyginta diodų tiltu (tiesinimas į nuolatinę srovę);
  • stabilizuojama per įtampos reguliatorių, kad neperkrautų akumuliatoriaus ir apsaugotų elektroniką.

Techniniai parametrai ir ryšys su greičiu

Alternatoriaus išėjimo dažnis ir amplitudė priklauso nuo rotoriaus sukimosi greičio bei polių skaičiaus. Daugelyje automobilių, kur variklis sukasi greitai, naudojami keli poliai, kad gauti tinkamą dažnį ir įtampą esamuose variklio sūkiuose.

Dažni gedimai ir priežiūra

  • Diržo nusidėvėjimas – serpantininis arba kitas diržas gali slysti ar nutrūkti; tikrinti įtempimą ir būklę.
  • Šepetėlių ir žiedų dilimas – esant eksitacijai per šepetėlius, jie laikui bėgant nusidėvi.
  • Guolių gedimai – besisukančios dalies guoliai gali skleisti triukšmą ar užstrigti.
  • Diodų tilto ar lygintuvo problemos – sugedus diodams, gali atsirasti netinkama įkrova ar kintamosios komponentės pratekėjimas į grandinę.
  • Įtampos reguliatoriaus gedimai – per didelė arba per maža įtampa akumuliatoriuje.

Priežiūros patarimai

  • Reguliariai tikrinti diržo būklę ir įtempimą.
  • Patikrinti elektros jungtis, pažeidimus ir koroziją ant kontaktų.
  • Klausytis neįprasto garso iš alternatoriaus zona – tai gali reikšti guolių problemą.
  • Jei įmanoma, tikrinti įkrovos įtampą multimetru: stovint varikliui, idealus intervalas dažnai būna apie 13,8–14,6 V (priklausomai nuo transporto priemonės specifikacijos).

Saugumo pastabos

Prieš atlikdami darbus su alternatoriumi, atjunkite akumuliatoriaus neigiamą gnybtą, ypač kai dirbate su laidais ar elektroniniais moduliais. Dideliuose generatoriuose gali būti aukšta įtampa ir pavojingos rotacijos dalys – darbą turėtų atlikti kvalifikuotas specialistas.

Iš esmės, kintamosios srovės elektros generatorius apima plačią įrenginių klasę: nuo mažų magneto tipo alternatorių iki didelių turbinų varomų turboalternatorių. Konkreti konstrukcija, eksitacijos būdas ir papildomos įrangos dalys parenkamos pagal reikalingą galią ir taikymą.