Alternator 원리

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안녕하세요. #배터리365 입니다.

간단한 교육자료를 준비했습니다. 차량용 발전기인 #알터네이터의 원리를 간단하게 설명하겠습니다.

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자동차의 #교류발전기는 일종의 미니 #전기발전기이며, 교류라고 하는 과정을 통해 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 교류 발전기가 없다면 차에 있는 엔진에는 스파크가 없을 것이고 당신의 헤드라이트는 빛나지 않을 것이고 당신의 히터는 겨울에 당신을 편안하게 해주지 못할겁니다. 과정이 복잡해 보이지만, 교류 발전기가 작동하는 방식은 정말 간단합니다.

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비록 많은 사람들이 자동차의 배터리가 이러한 모든 것을 작동시킨다고 생각하지만, 사실 배터리는 엔진이 꺼져 있을 때 전자 장치를 켜는 것 말고는 단 한 가지 일만 합니다. 그것은 엔진을 가동시킵니다. 그리고 제한된 시간 동안만 일단 엔진이 점화되면, 교류 발전기에 그 자리를 넘겨줍니다.

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자동차 엔진은 공기, 연료, 스파크로 움직이며 배터리는 초기 스파크에 필요한 전력을 공급하지만 차량을 몇 마일 정도 주행할 수 있는 전력만 충분하고 교류 발전기는 차량이 움직이는 동안에도 지속적으로 배터리를 충전합니다 대부분의 차량 #배터리의전압이 #12V이지만 교류 발전기는 일반적으로 13~15V의 전기를 출력합니다.

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교류 발전기는 #전압레귤레이터와 스테이터, 로터 및 다이오드 등 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. 배터리가 처음 차량에 전원을 공급하면 교류 발전기 벨트 또는 V 벨트가 교류 발전기의 풀리를 회전시켜 교류 발전기 내부의 로터가 매우 빠르게 회전합니다. 기본적으로 자석 또는 자석 그룹인 이 로터는 스테이터라고 불리는 구리선의 둥지 안에 위치합니다.

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구리선 세트를 따라 믿을 수 없을 정도로 빠른 속도로 자석을 회전시켜 전기를 발생시키는 과정을 전자기학이라고 한다. 이러한 방식으로 공급되는 전기는 구리선을 통해 다이오드로 전달되며, 이는 차량 배터리가 사용하는 전류인 AC에서 DC로 전기를 변화시킵니다.

전압 레귤레이터(현대식 교류 발전기의 내장 구성 요소) 내에서 이루어지며 기본적으로 전압이 충전된 특정 수준(일반적으로 14 및 15V)을 초과할 경우 배터리 측 전원 흐름을 차단하는 게이트키퍼입니다. 차량 배터리가 방전되면 교류 발전기에서 전류가 다시 흐르게 되고 사이클이 계속됩니다.

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차량 교류 발전기가 불량해지면 운전자가 전기 사용 용량이 감소하여 헤드라이트가 어두워지는 경우가 많습니다. 하지만 이러한 단서는 오래 지속되지 않습니다. 부분 충전된 배터리는 대개 헤드라이트나 전동 윈도우 같은 기능을 작동하기에 충분한 전력을 가지고 있지만, 다음에 시동을 걸면 고장이 납니다.

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위 그림은 알터네이터의 원리를 간단하게 설명하는 그림입니다.

교류 발전기 또는 AC 발전기가 어떻게 작동하는지 이해하는 데 도움이 됩니다. 파라데이의 전자기 유도 법칙에 따라 도체가 자기장 전자파F로 이동할 때마다 도체를 가로질러 유도됩니다. 도체에 폐쇄 경로가 제공된 경우 유도 에프(emf)로 인해 회로 내 전류가 흐릅니다.

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위의 그림을 보시면 도체 코일 ABCD를 자기장에 놓습니다. 자속 방향은 N극에서 S극까지가 되며 코일은 슬립 링에 연결되고 부하는 슬립 링에 놓여 있는 브러시를 통해 연결됩니다. 코일은 시계 방향으로 회전하며, 이 경우 유도 전류의 방향은 #Fleming(플래밍)의 오른손 법칙에 의해 주어질 수 있으며, A-B-C-D를 따라 결정됩니다. 코일이 시계 방향으로 회전하면서 절반의 시간이 지난 후 코일의 위치는 위 그림의 두 번째 경우와 같습니다. 이 경우 #플레밍의 오른손 법칙에 따라 유도 전류 방향이 D-C-B-A를 따르며, 이것은 전류의 방향이 절반의 시간 후에 변화한다는 것을 보여줍니다. 즉, 교류가 있다는 뜻입니다.

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