왜 교류 발전기가 유휴 상태에서 최대 전류를 공급할 수 없습니까?


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나는 내가 가지고있는 몇 가지 다른 책에서 하중 테스트와 풀 필드 발전기에 대해 읽고 있었고 , 그들이 한 점 중 하나는 교류기의 최대 출력 (또는 그에 가깝게)을 시험해야 rpm이 주변으로 올릴 필요가 있다는 것입니다 교류 기는 유휴 속도에서 최대 전류를 공급할 수 없으므로 2000 ~ 2500.

제 생각에 알터네이터가 유휴 상태에서 모든 액세서리에 전원을 공급하고 배터리를 충전 상태로 유지하기에 충분한 전류를 공급할 수 있어야한다고 생각하기 때문에 이것은 조금 직관적입니다.

실용적인 예로, 99 Nissan Almera 1.6L (제대로 작동한다고 가정)에서 몇 가지 측정을 수행했습니다. 밝은 조명, A / C 및 라디오를 켰습니다.

유휴 상태 (유휴 상태로 인해 약 850rpm)에서 B + 교류 발전기 케이블에서 59 암페어의 DC 전류와 배터리 양극 케이블로 들어오는 11 암페어를 측정했습니다.

그런 다음 rpm을 2500으로 올리고 다시 측정하여 교류 발전기에서 69.2 암페어의 DC 전류와 배터리에서 14.5 암페어의 DC 전류를 얻었습니다. 내가 읽은 것에 따르면, 배터리를 충전하는 데 일반적으로 약 5 암페어 만 필요하지만이 테스트를 수행하기 전에 몇 분 동안 엔진을 켜지 않고 약간의 부하를 가해 배터리가 조금 더 필요할 것입니다 평소보다 충전.

따라서 유휴 상태에서도 교류 발전기는 시스템에 실제로 필요한 모든 전류를 공급할 수 없지만 동시에 배터리를 사용하지 않고 시스템을 가동하기에 충분한 전류를 공급합니다.

그렇다면 충전 시스템이 이런 식으로 설정되는 근본적인 이유는 무엇입니까?


몇 가지 오해가있을 수 있습니다 ... (1) 시스템은 현재 어떤 전류를 소비 할 것인지를 결정합니다. 공급 (교류)의 한계에 도달하면 전압이 떨어집니다. 시스템 전압이 배터리의 개방 회로 전압 (메모리가 제공되는 경우 13.2V와 같은 것)을 충족하거나 초과하는 한, 배터리를 충전하기 위해 남은 것이 없어도 발전기는 부하 요구 사항을 충족합니다. 전압이이 지점 아래로 떨어지면 전류가 배터리에서 흘러 나와 교류 발전기 출력과 함께 부하를 충족시킵니다. [계속]
Anthony X

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(2) 교류 발전기는 전압 조정기와 쌍을 이루어 넓은 속도 범위에서 출력을 정규화하려고 시도합니다. 교류 발전기에는 고정자와 권선이 모두 있습니다. 하나의 권선 (여기기)에 전류가 공급되어 자기장을 형성합니다. 그 전류는 레귤레이터에 의해 제어됩니다. 다른 권선은 시스템에 전원을 공급합니다. 레귤레이터가 출력 전압이 너무 낮음을 감지하면 엑시터로 전류를 증가시켜 동일한 속도로 교류 발전기가 일부 설계까지 더 많은 전력을 공급할 수 있습니다 (더 많은 입력 토크 요구 사항을 희생 함) 한도.
Anthony X

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액세서리 부하가 높은 자동차 (예 : 공전에서 장시간 조명, 라디오, 컴퓨터 등을 작동해야하는 경찰차)의 경우 작은 발전기 풀리를 사용하여 발전기를 작동시킬 수 있다고 들었습니다. 낮은 엔진 RPM에서도 더 높은 rpm으로 작동합니다.
Johnny

또 다른 요인은 자동차 시동이 끝난 후 1 ~ 2 분 안에 배터리가 재충전된다는 것입니다. 교류 발전기는 유휴 상태에서 많은 전류를 공급할 필요 는 없지만 , 가능한 모든 전류 인출 부하가 연결되지 않는 한 배터리는 매우 빨리 완전히 충전됩니다. 매우 가끔 필요한 대형 발전기 주위를 왜 돌지?

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왜 "모든 액세서리에 전력을 공급하고 배터리를 충전 된 상태로 유지하기에 충분한 전류"와 "최대 출력"을 동일시합니까?
user253751

답변:


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비용이 주된 이유입니다.

완전 충전 전류를 제공 할 수있는 교류 발전기는 더 큰 회 전자 및 고정자 권선이 필요하므로 훨씬 더 클 것입니다. 이것은 더 비싸고 무겁게 만들 것입니다.

제조업체는 자신이 유리하게 운전하는 것에 비해 유휴 시간이 짧다는 사실을 사용하고 있습니다. 대부분의 자동차는 약 2krpm에 순항하도록 설계되었습니다. 이것은 대부분의 시간을 소비했기 때문에 교류기를 작고 가볍게 만들기 위해 해당 rpm에서 정격 출력을 위해 설계되었습니다.

마지막으로 유휴 상태에서 정격 전류를 생성 할 수있는 신화 발전기는 2krpm의 정격 전류보다 더 많이 생성합니다. 자동차가 100A를 소비하고 150A를 소비하도록 설계되면 발전기는 2krpm에서 생산할 수 있습니다.


냉각이 추가 요인입니까? 유휴 상태에서 일정량의 전류를 방출하는 교류 발전기는 내가 이해하는 것만 큼 빠르게 회전하면서 동일한 전류를 방출하는 것만 큼 많은 전기 저항 열을 생성하지만 냉각을 위해 공기가 덜 흐릅니다. 내 이해가 정확합니까?
supercat 2016 년

@supercat 말하기 어렵다. 전체 전류를 수용하기 위해 교류 발전기가 더 큰 크기 때문에 열이 더 큰 표면적에 퍼질 것이다. 또한 더 큰 교류 발전기는 더 빠른 속도로 더 많은 공기를 이동할 수있는 더 큰 내부 팬을 허용합니다. 문제이거나 세척 일 수 있습니다.
vini_i 2016 년

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발전기가 유휴 상태 일 때 전체 출력 용량을 제공 할 수 있다면 빨간색 선으로 무엇을 출력합니까? 출력 전류는 교류 발전기의 회전 속도에 비례합니다.

기어링을 통해 유휴 상태에서 발전기가 더 빠르게 회전하여 최대 전류를 생성 할 수 있습니다. 그러나 높은 RPM에서는 효율적으로 작동하도록 설계된 속도를 초과합니다.

따라서 교류 발전기의 크기는 액세서리의 예상 추첨에 적합하게 조정됩니다. 더 이상은 아닙니다.


문제는 유휴 상태에서 교류 발전기의 최대 용량을 출력하는 것이 아니라 유휴 상태에서 교류 발전기가 시스템의 전체 암페어 요구량을 공급하도록 설계되지 않은 이유에 관한 것입니다. 같은 것이 아닙니다.
Robert S. Barnes

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"유휴 상태에서 시스템의 전체 암페어 요구량을 공급하도록 설계되지 않았습니다"이것은 어떤 차입니까? 전체 질문이 근본적으로 잘못되었다고 생각합니다.
justinm410

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당신의 전제는 거꾸로입니다. 최대 출력과 충분한 출력은 동일하지 않습니다. 자신의 숫자는 발전기가 배터리를 유휴 상태에서 완전히 충전 된 상태로 유지하기에 충분한 출력을 제공한다는 것을 보여줍니다. 그렇지 않은 경우 배터리가 방전 될 때까지 자동차를 아주 오래 쓸 수 없었습니다. 이 질문에 대한 다른 답변에서 알 수 있듯이 교류 발전기가 더 빨리 회전할수록 출력이 커집니다. 유휴 상태에서는 충분하고 높은 회전 속도에서는 필요 이상입니다.


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교류 발전기에 더 많은 전기 부하가 가해지면서 (즉, 조명 및 히터와 같은 부하가 더 많이 켜지면) 교류 발전기가 회전하기가 더 어려워집니다. 이러한 상황에서 현대식 ECU 제어 차량은이를 극복하고 엔진 정지를 피하기 위해 공전 속도를 증가시킵니다. 따라서 원래의 질문 "왜 발전기가 유휴 상태에서 최대 전류를 공급할 수 없습니까?" 거짓입니다. "유휴"로 정의한 내용에 따라 다릅니다.


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교류 발전기는 의도 한 것보다 더 많은 전류를 공급할 수 없습니다. 교류 발전기의 뒷면에 레귤레이터가 있으며 엔진이 훨씬 높은 RPM으로 회전하는 경우 문자 그대로 초과 전류가 배터리로 흐르지 않습니다. 일반적으로 교류 발전기는 배터리를 방전하지 않고 자동차를 계속 가동시키기에 충분한 전류를 생산할 수 있어야합니다.


레귤레이터는 전류가 아닌 전압을 조정합니다. 생성 된 암페어는 부하에 따라 다릅니다.
SteveRacer

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따라서 부하에 적절한 전압을 제공하는 레귤레이터는 부하가 효율적으로 작동하기 위해 필요한 전류를 끌어낼 수 있어야 함을 의미합니다. 그리고 왜 출력 전압이 고도와 직접 관련이 있는지 계속 듣고 있습니까? rpms, 그것은 필요하지만 약간 더 많은 전압 또는 더 적은 전압으로 필드 코일을 여기시키는 것에 대한 언급이 거의 없습니까? 이것이 레귤레이터의 기능이 아니며 영구 자석 교류 발전기가 이것을 할 수 없거나 최소한 간단하지 않은 이유는 아닙니다. 그냥 초보자이므로 nice😀.


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교류 발전기는 고정자 코일을 사용하여 출력을 제공하고, 로터 코일은 필드를 제어하여 출력을 제어하고 레귤레이터는 로터 코일을 통해 전류를 제어합니다.
Solar Mike

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대부분의 최신 차량은 발전기의 출력을 최적화하기 위해 발전기 필드 코일 및 공전 RPM을 제어합니다.

대부분의 이코노미 차량 ECU는 연료 소비를 최소화하고 유휴시 발전기 출력을 최소화하여 최소한의 충전으로 차량을 정지시키면서 차량을 계속 주행시키는 데 필요한 것을 제공합니다. 또한 크기, 무게 및 비용을 줄이기 위해 매우 작은 <75A 최대 교류 발전기를 사용합니다.

12V 부하가 매우 높은 대형 경찰, 계약자 및 RV 등급 차량은 엔진 공회전 속도를 최대 "높은 공전 속도"까지 높여 유휴 상태에서 정격 출력의> 70 %를 제공하는 대형> 150A 교류 발전기 및 ECU를 사용하여 반대 방식으로 접근합니다. 필요할 때.

이에 대한 좋은 예는 "All Lit Up"일 때 고출력 교류 발전기와 ECU 제어 높은 공회전 기능을 제공하여 12V 공전 부하를 상당히 높게 제어하는 ​​영국 포드 에스코트 경찰차입니다.

맞춤형 ECU & Alternator로 가능합니다! 그러나 이것은 해커 업그레이드의 사소한 일이 아닙니다!

PS 유휴 상태에서 필드 코일을 해킹 / 재킹하면 자동차 ECU 및 전기 시스템이 손상 될 수 있습니다!

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