W pojazdach alternatory odgrywają kluczową rolę w przetwarzaniu prądu przemiennego (prądu przemiennego) generowanego przez ruch obrotowy silnika na prąd stały (prąd stały) w celu ładowania akumulatora pojazdu i zasilania układów elektrycznych. Oto jak prąd przemienny przekształca się w prąd stały w alternatorach pojazdów:
- Wytwarzanie prądu przemiennego: Alternatory wytwarzają prąd przemienny na zasadzie indukcji elektromagnetycznej. Gdy silnik obraca wirnik alternatora (zwany również twornikiem), generuje zmienne pole magnetyczne w uzwojeniach stojana. To zmienne pole magnetyczne indukuje prąd przemienny w uzwojeniach stojana alternatora.
- Sprostowanie: Prąd przemienny wytwarzany przez uzwojenia stojana alternatora musi zostać przekształcony w prąd stały, zanim będzie można go wykorzystać do ładowania akumulatora pojazdu i zasilania podzespołów elektrycznych. Konwersję tę osiąga się za pomocą urządzenia zwanego prostownikiem.
- Działanie prostownika: Prostownik w alternatorze zazwyczaj składa się z zestawu diod ułożonych w określonej konfiguracji, często nazywanej „prostownikiem mostkowym diodowym”. Diody umożliwiają przepływ prądu tylko w jednym kierunku. W prostowniku mostkowym diodowym prąd przemienny z uzwojeń stojana jest podawany przez diody, które skutecznie przekształcają prąd przemienny w pulsujący prąd stały. Ten pulsujący prąd stały nadal zawiera wahania, ale ma głównie postać prądu jednokierunkowego.
- Wygładzanie: Aby jeszcze bardziej przekształcić pulsujący prąd stały w bardziej stabilną formę odpowiednią do ładowania akumulatora i zasilania układów elektrycznych pojazdu, używany jest element zwany kondensatorem lub filtrem. Kondensator ten wygładza wahania napięcia wyjściowego prądu stałego, co skutkuje bardziej stałym napięciem.
- Wyjście do akumulatora: Po przekształceniu prądu przemiennego w płynny prąd stały jest on następnie doprowadzany do układu elektrycznego pojazdu i akumulatora. Akumulator otrzymuje napięcie stałe, które służy do utrzymywania jego naładowania i zasilania różnych komponentów i akcesoriów pojazdu, w tym świateł, układów zapłonowych i urządzeń elektronicznych.
Ogólnie rzecz biorąc, alternatory w pojazdach wykorzystują proces prostowania, wspomagany przez prostowniki mostkowe diodowe, w celu przekształcenia prądu przemiennego generowanego przez alternator na prąd stały. Ten prąd stały jest niezbędny do zapewnienia stałego i niezawodnego zasilania układów elektrycznych i akumulatora pojazdu, wspierając prawidłowe działanie i wydajność w zmiennych warunkach jazdy.