نحوه کار مدار شارژ آلترناتور پراید

آلترناتور یا ژنراتور سه فاز، همان دینام ماشین های قدیمی می باشد با این تفاوت که دینام برق DC تولید می کرد و قدرت زیادی نداشت یعنی زمانی دینام می توانست باتری را شارژ کند که خودرو در حال حرکت باشد.

اما آلترناتور سیستمی کاملا متفاوت دارد. اول از همه اینکه برقی که تولید می کند به صورت سه فاز است و دوم اینکه در دورهای کم و یا حتی زمانی که خودرو درجا کار می کند می تواند باتری را شارژ و یا حتی از برق تولیدی آن برای مصرف لوازم خودرو از آن استفاده کرد که این مزیت خیلی خوبی است.

به طور کلی آلترناتور فقط به مجموعه سیم پیچ ها، استاتور و رتور می گویند که وظیفه تولید برق را دارد ولی ما همیشه نیازی به تولید برق نداریم یعنی زمانی که باتری به طور کامل شارژ باشد الترناتور باید خاموش شود تا جریان اضافی وارد باتری نشود. در صورتی که الترناتور قطع نشود، باعث آسیب دیدن باتری و همچنین لوازم برقی خودرو خواهد شد.

 

آلترناتور مشابه تمام ژنراتورها از یک قسمت ثابت به نام استاتور و یک قسمت متحرک به نام رتور تشکیل شده است. وظیفه استاتور در آلترناتور تولید برق می باشد و وظیفه رتور تامین میدان مغناطیسی جهت تولید برق در استاتور است. پس بنابراین تا زمانی که ما رتور را برق ندهیم، آلترناتور توانایی تولید برق را ندارد. از همین نکته برای کنترل شارژ استفاده می کنیم که کمی جلوتر به این موضوع پرداخته ایم.

 

آلترناتور از لحاظ سیم پیچی استاتور به دو دسته مثلتی و ستاره ای تقسیم بندی می شوند.

آلترناتورهایی که از سیم پیچ مثلثی در استاتور خود استفاده می کنند توان بیشتری نسبت به مدل ستاره ای دارند ولی در همه خودروها لازم نیست که توان خیلی زیادی داشته باشیم.

مثلا در خودرو پراید از آلترناتور ستاره ای استفاده شده است.

 

همانطور که گفتیم برای اینکه باتری بیشتر از حد مجاز شارژ نشود نیاز به مداری هست که این کار را انجام دهد و از باتری محافظت کند.

مدارهای متفاوتی برای خودرو های متفاوت طراحی و اجرا شده است ولی یکی از مدارهایی که در خودرو پراید از آن استقاده می شود مدار ساده زیر است:

در این مدار زمانی که سویچ خاموش است هیچ برقی به رتور نمی رسد و اگر ماشین روشن هم باشد هیچ برقی تولید نمی شود.

زمانی که سویچ روشن می شود، برق مثبت به پایه آند دبود D می رسد و دیود روشن می شود و جریان را از خود عبور داده و بعد از عبور از مقاومت R به پایه مثبت رتور می رسد.

همچنین جریان گذرنده از دیود D از مقاومت R1 و R2 عبور می کند و باعث روشن شدن ترانزیستور T1 شده، بنابراین ولتاژ منفی که به پایه E ترانزیستور داده شده از آن عبور کرده و به پایه منفی رتور می رسد. همچنین لامپ شارژ نیز روشن خواهد شد. ولی اگر دقت کنید دیود زنر به خاطر اینکه ولتاژ رسیده از سویچ کمتر از 14.7 ولت یا همان ولتاژ شکست دیود است، روشن نمی شود.

بنابراین با روشن کردن سویچ، به رتور برق می رسد و میدان مغناطیسی ایجاد می شود.

 

حال با روشن کردن خودرو زمانی که رتور شروع به چرخش می کند، باعث می شود که در سیم پیچ ستاره ای استاتور برق تولید شود.

بعد از تولید برق در استاتور باید ولتاژ تولید شده را به 6 دیود جهت یکسوسازی بدهیم و بعد از آن به باتری وصل کنیم تا باتری شروع به شارژ شدن کند.

هم زمان با این کار 3 دیودی که مربوط به تحریک هست نیز فعال می شوند و برق مثبتی را از خود عبور می دهند.

برق عبوری از دیودهای تحریک مستقیم به سر مثبت رتور متصل می شوند و از آن پس رتور با برق تولیدی خودش تغذیه می شود و همچنین لامپ شارژ نیز به دلیل اینکه اختلاف پتانسلی دو سرش صفر می شود، خاموش خواهد شد.

این روند ادامه می یابد تا زمانی که ولتاژ تولیدی در آلترناتور بیشتر از 14.7 ولت ولت شود و باعث روشن شدن دیود زنر گردد.

زمانی که ولتاژ بیشتر از 14.7 ولت شد، دیود زنر روشن شده وجریان را از خود عبور می دهد. با عبور جریان از دیود زنر و مقاومت R3 ، ترانزیستور T2 روشن شده و باعث خاموش شدند ترانزیستور T1 می گردد.

با خاموش شدن ترانزیستور T1 جریان منفی از سر منفی رتور قطع می گردد و تولید میدان مغناطیسی متوقف می شود.

با توقف میدان مغناطیسی دیگر جریانی در استاتور تولید نمی شود و شارژ باتری متوقف می گردد.

 

در این حالت اگر ولتاژ باتری کمتر بود مدار شارژ دوباره رتور را مغناطیس می کند و تولید برق و شارژ باتری آغاز می گردد.

ولی اگر ولتاژ باتری به 14.7 ولت رسیده بود که مدار شارژ خاموش باقی می ماند تا باتری بیشتر از حد مجاز شارژ نشود.