LA CORRENTE ALTERNATA
L’ALTERNATORE
L’alternatore, macchina elettrica sincrona, è un generatore di corrente alternata trifase basato sul principio dell’induzione magnetica. Per tale principio, in un conduttore avvolto a spirale che ruota all’interno di un campo magnetico si produce una tensione elettrica indotta; se la rotazione è uniforme allora la tensione indotta avrà un andamento sinusoidale.
Il tempo impiegato dalla grandezza periodica a compiere l’intero ciclo si definisce periodo T.
Il numero di cicli completi nel tempo si chiama frequenza,che si esprime con la lettera f e rimisura in Hertz[Hz].
L’andamento della corrente alternata è sinusoidale, come indicato in figura:
I valori dell’intensità di corrente variano a secondo della sinusoide, partono da un valore nullo (zero) per crescere gradatamente fino ad un massimo Imax e successivamente decrescere fino ritornare allo zero.
Il tempo impiegato dalla grandezza periodica a compiere l’intero ciclo si definisce periodo T.
Il numero di cicli completi nel tempo si chiama frequenza,che si esprime con la lettera f e rimisura in Hertz[Hz].
L’andamento della corrente alternata è sinusoidale, come indicato in figura:
I valori dell’intensità di corrente variano a secondo della sinusoide, partono da un valore nullo (zero) per crescere gradatamente fino ad un massimo Imax e successivamente decrescere fino ritornare allo zero.
ALTERNATORE
Il generatore produce corrente alternata AC secondo il principio di induzione.
Proprio per il fatto che il generatore produca corrente alternata AC, obbligatoriamente troverà posto un raddrizzatore che la convertirà in corrente continua, DC per essere immessa nell’accumulatore per la sua ricarica costante.
I riferimenti A e B illustrano l’andamento delle tensioni a valle del ponte raddrizzatore, compreso quello delle alternanze negative. L’andamento complessivo della tensione a valle del raddrizzatore è una tensione continua diforma pulsata.
Componenti:
1 Statore; 2 Ponte Diodi; 3 Regolatore; 4 Rotore
CAMPO MAGNETICO
Nell’alternatore il campo magnetico è generato dall’avvolgimento rotorico che viene attraversato dalla corrente di eccitazione.
La densità del campo magnetico dipende dal numero di spire dell’avvolgimento rotorico e dall’intensità di corrente che vi scorre. Inoltre essa viene intensificata dalla presenza di un nucleo di ferro dolce magnetizzabile.
AUTOECCITAZIONE
L’alternatore lavora in autoeccitazione in quanto la corrente d’eccitazione, inizialmente prelevata dalla batteria (corrente di preeccitazione, limitata dalla lampada spia generatore), viene in seguito derivata dal circuito trifase e, previo raddrizzamento, indirizzata al rotore.
STATORE
Strutturalmente si presenta come un pacco di lamierini isolati tra loro con un certo numero di cave ottenute per tranciatura. Gli avvolgimenti, collegati a stella o triangolo e sfasati tra loro di 120°, sono disposti intorno ai lamierini passando nelle cave. Lo statore è fissato all’interno dei supporti anteriore e posteriore in posizione centrale.
ROTORE
Il collettore è formato da due anelli ad ognuno dei quali è collegato un estremo dell’avvolgimento di eccitazione realizzato con un filo unico ed avvolto all’interno delle due ruote polari. Ogni ruota polare è munita di 6 poli magnetici o espansioni polari.
PONTE RADDRIZZATORE
Il suo compito è quello di raddrizzare la tensione alternata trifase generata dall’alternatore. Normalmente il ponte è costituito da 6 diodi di potenza di cui 3 positivi e 3 negativi. In alcuni alternatori sono previsti ulteriori 2 diodi per il raddrizzamento del centro stella o punto neutro.
I diodi sono disposti 2 per ogni fase in modo da ottenere un raddrizzamento ad onda intera.
DIODI DI ECCITAZIONE
Sul ponte trovano anche spazio, nelle configurazioni che li prevedono, anche i tre diodi di eccitazione che hanno il compito di derivare la corrente dal circuito di corrente trifase dell’alternatore allo scopo di alimentare l’avvolgimento d’eccitazione e un carico esterno, prelevato sul D+, fino ad un massimo di 1A.
REGOLAZIONE DI TENSIONE
Il regolatore (IC) è uno dei componenti più importanti dell’alternatore. La sua funzione è quella di cercare di mantenere costante la tensione di uscita dell’alternatore, in tutto il range di funzionamento del motore termico, in modo indipendente dal carico e dal numero di giri dello stesso.
PRINCIPIO DELLA REGOLAZIONE
La tensione generata dall’alternatore aumenta al crescere del numero di giri del rotore e dell’intensità della corrente d’eccitazione. Questo significa che in assenza di regolazione, la tensione tenderebbe a salire in modo lineare a valori molto più alti di quella dell’impianto di bordo vettura (12V).
La regolazione della tensione di uscita avviene tramite la regolazione della corrente d’eccitazione, (campo magnetico), in modo indipendente dalla tensione generata dall’alternatore.
TENSIONE NOMINALE
Il valore di targa della tensione del generatore è pari a 14V.