Diskuse Elektrika.cz

Veřejnost, spotřebitelé, neodborníci, kutilové, laici => Plánování, úvahy, vysvětlení, pochopení principu, rozhodování o tom, co si přeji, potřebuji, chci ... => Téma založeno: marek987 29.01.2012, 13:19



Název: Proč nemá automobil dynamo místo stávajícího alternátoru?
Přispěvatel: marek987 29.01.2012, 13:19
Předem píšu že jsem totální laik ohledně elektrotechnik y.
Pamatuji si ,že mi kdysi někdo říkal, že z jakékoliv baterie jde stejnosměrný proud.
Moje otázka tedy zní, proč je v autě alternátor, který vyrábí střídavý proud, kterým nabíjí akumulátor a z akumulátoru pak teče 12V stejnosměrného proudu?
Proč se tedy nepoužívá rovnou dynamo které vyrábí stejnosměrný proud?








Moderátor:
Původní diskusní otázka zněla: "Jde z auta stejnosměrný nebo střídavý proud?"

 (wall) (wall) (wall) (wall) (wall) (wall)


Název: Re: Proč nemá automobil dynamo místo stávajícího alternátoru?
Přispěvatel: Jirka Š. Svejkovský 29.01.2012, 13:47
Střídavým proudem baterku nenabijete, ani kdybyste jí to rozkázal. Proto se musí usměrnit. Oproti dynamu má alternátor výkon méně závislý na otáčkách (dodává dost energie už při malých otáčkách na volnoběh). Usměrnění se provádí buď diodovým můstkem nebo komutátorem.


Název: Re: Proč nemá automobil dynamo místo stávajícího alternátoru?
Přispěvatel: marek987 29.01.2012, 13:56
A když zapojím do zapalovače měnič z 12v na 220v ,tak těch 220v je už střídavý proud?
Pokuď ne, tak jakto že mi tam pak funguje třeba pc ,ten snad nefunguje na stejnosměrný proud? :)


Název: Re: Proč nemá automobil dynamo místo stávajícího alternátoru?
Přispěvatel: Pavel Horský 29.01.2012, 14:01
Jestli myslíte PC laptop, pak ten samozřejmě "běží" na stejnosměrné napětí, stejně jako nabíječka na telefon, napájení navigace, konvice na kafe atd.


Název: Re: Proč nemá automobil dynamo místo stávajícího alternátoru?
Přispěvatel: marek987 29.01.2012, 14:26
Aha, děkuji za vysvětlení.


Název: Re: Proč nemá automobil dynamo místo stávajícího alternátoru?
Přispěvatel: Jirka Š. Svejkovský 29.01.2012, 14:35
A když zapojím do zapalovače měnič z 12v na 220v ,tak těch 220v je už střídavý proud?


Měniče z 12V stejnosměrných vyrobí 230V střídavých. Zdroj u vašeho noťasu pak z těch 230V střídavých vyrobí cca 19V stejnosměrných . Nebo můžete zakoupit napájecí adaptér přímo do auta. Mám ale dojem, že to bude totéž. Střídač 12V -> trafo -> usměrňovač a stabilizace na 19V.


Název: Re: Proč nemá automobil dynamo místo stávajícího alternátoru?
Přispěvatel: Jiří Schwarz 29.01.2012, 19:49
Jestli myslíte PC laptop, pak ten samozřejmě "běží" na stejnosměrné napětí, stejně jako nabíječka na telefon, napájení navigace, konvice na kafe atd.
Tak teď nevím, jestli jste si s tazatelem rozuměli!

Uvedené spotřebiče mají malý zdroj stejnosměrného napětí (AKU baterii),  ale pokud tazatel píše něco o měniči 12/220V, tak na výstupu měniče je střídavý proud (měl by být jako v zásuvce, prakticky záleží na konstrukci měniče, jak moc je to sinus nebo "schody").

Napájecí zdroje pro notebooky, mobily,... jsou konstruovány zpravidla tak, že mohou fungovat z 220V (dnes by se mělo uvádět 230) stejnosměrných i střídavých.
Stejnosměrný zdroj 230V je v praxi dost vyjímka.


Název: Re: Proč nemá automobil dynamo místo stávajícího alternátoru?
Přispěvatel: Juraj Rojko 29.01.2012, 20:17
Mám ale dojem, že to bude totéž. Střídač 12V -> trafo -> usměrňovač a stabilizace na 19V.

To si myslím že nebude, na toto se používají DC-DC měniče, které jsou s použitím moderních součástek konstrukčně jednodušší (=levnější) a mají větší účinnost.


Název: Re: Proč nemá automobil dynamo místo stávajícího alternátoru?
Přispěvatel: Jirka Š. Svejkovský 29.01.2012, 22:19
To si myslím že nebude, na toto se používají DC-DC měniče, které jsou s použitím moderních součástek konstrukčně jednodušší (=levnější) a mají větší účinnost.

A jak vyrobíte z 12VDC napětí 19VDC pomocí moderních součástek? Myslím levně.


Název: Re: Proč nemá automobil dynamo místo stávajícího alternátoru?
Přispěvatel: Drábek Martin 29.01.2012, 22:41
třeba takto:
.... berte to jen jako ukázku principu
 cenově se to nechá postavit za cca 100 kč s jinou verzí řídícího IO


Název: Re: Proč nemá automobil dynamo místo stávajícího alternátoru?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 30.01.2012, 00:20
A jak vyrobíte z 12VDC napětí 19VDC pomocí moderních součástek? Myslím levně.
Mnohem snáze, než 230~  ;)


Název: Re: Proč nemá automobil dynamo místo stávajícího alternátoru?
Přispěvatel: Martin Kurka 30.01.2012, 00:47
Vážený pane marek987,
abych se vrátil k Vaší otázce.
Dynamo je pro nabíjení autobaterii logičtější a dokonce energeticky úspornější.
Ale.
Když v automobilech začaly narůstat energetické nároky elektrovýzbroj e auta, začali se výrobci pídít po něčem výkonnějším a spolehlivějším . Dynama totiž trpěla velkou nevýhodou, celý výkon, velký proud, šel přes komutátor a kartáčky. Velký proud vyžadoval kartáčky s velkým obsahem měděného prášku a s velkou styčnou plochou, lamely komutátoru z velkého kusu mědi a celé to bylo citlivé na vlhkost, otřesy a častou údržbu (vyfukování vodivého prachu po oděru kartáčků, kontrola délky kartáčků. Servis dynama například z tanku se podobal práci při rubání uhlí). Navíc regulační charakteristik a dynama byla poměrně strmá a aby dynamo dodávalo potřebný výkon muselo být konstruováno tak, že při volnoběžných otáčkách motoru nedávalo dostatečné napětí a nemohlo dobíjet při volnoběhu akumulátor. V dopravních zácpách za deště a tmy se vám klidně mohl akumulátor vybít i když motor běžel.
Mezi akumulátorem a dynamem muselo být výkonové zpětné relé, který svým kontaktem bylo schopno odpojit dynamo od akumulátoru, jinak by se dynamo rozeběhlo jako motor. Kontakt musel být dimenzovaný na plný proud dynama.
Zavedení střídavého trojfázového alternátoru umožnil rozmach polovodičů. Výkonné a spolehlivé křemíkové usměrňovací diody umožnily odběr výkonu z pevného statorového vinutí. Rotor mohl být napájen ze dvou hladkých sběracích kroužků a přenášený proud do rotoru alternátoru je do 1A. Kroužky jsou hladké, proud malý, kartáčky zde prakticky neubývají a mají životnost srovnatelnou se životností ložiska alternátoru. Magnetický obvod alternátoru je speciálně zkonstruován tak, že alternátor při volnoběžných otáčkách nejen už akumulátor dobíjí, ale dokonce je schopen pokrýt asi 1/3 běžné energetické spotřeby vozidla. Cena za tento komfort a práceschopnost v širokém rozsahu otáček motoru je poměrně špatná účinnost autoalternátor ů. Spolehlivost usměrňovaše alternátoru je vysoká, pokud jej nepotrápíte obráceně připojeným akumulátorem, zkratem na akumulátoru, nebo připojením nešetrné nabíječky k akumulátoru, většinou o usměrňovači v autoalternátor u v životě jako laik neuslyšíte.
Regulátor napětí pro autoalternátor je jednodušší, je také polovodičový a je také poměrně hodně spolehlivý a hlavně stále stejně přesný a k akumulátoru šetrnější.
 Moderní autoalternátor y nemají dokonce ani žádné kroužky a uhlíky, mají buďto nesený usměrňovač, nebo buzení permanentními magnety a doregulaci neseným regulátorem, nebo získávají energii buzení z kocentrického alternátorku s permanentními magnety ve statoru a odběrným vinutím v rotoru. Za vinutím je nesený regulátor napětí. Takový alternátor má na údržbu jen svoje dvě kuličková ložiska.  
Takže to autoalternátor nad autodynamem vyhrál v evolučním vývoji na plné čáře.


Název: Re: Proč nemá automobil dynamo místo stávajícího alternátoru?
Přispěvatel: Václav 3 30.01.2012, 09:00

Rotor je napájen ze dvou hladkých sběracích kroužků a přenášený proud do rotoru alternátoru je do 1A. Kroužky jsou hladké, proud malý, kartáčky zde prakticky neubývají...


U některých nových alternátorů 90 až 120A teče do buzení proud 2 až 3A, to je však samozřejmě stále nesrovnatelné s výstupním proudem.
 Ještě dodám, že alternátor dobíjí na volnoběh motoru více také díky tomu, že bývá zpřevodován do rychla, zhruba na dvojnásobek otáček motoru, což u dynama nelze udělat  s ohledem na komutátor, který by se potom při maximálních otáčkách motoru mohl odstředivými silami roztrhnout a kartáče by měly díky nim také malý přítlak, takže by docházelo k velkému opalu.


 Moderní autoalternátor y nemají dokonce ani žádné kroužky a uhlíky, mají buďto nesený usměrňovač, nebo buzení permanentními magnety a doregulaci neseným regulátorem, nebo získávají energii buzení z kocentrického alternátorku s permanentními magnety ve statoru a odběrným vinutím v rotoru. Za vinutím je nesený regulátor napětí. Takový alternátor má na údržbu jen svoje dvě kuličková ložiska. 


Teoreticky o tom vím, ve skutečnosti jsem takový alternátor ještě neviděl (a měl jsem jich v ruce už hodně, od nejstarších z počátku 60. let až do dneška a všech možných značek),  můžete mi sdělit, zda tento systém používá nějaké běžné vozidlo?

Daleko častější jsou alternátory s permanentním buzením, kde se poté provádí regulace na výkonové straně pomocí řízeného usměrňovače s tyristory. Klasický diodový blok je nahrazen blokem, kde jsou tři diody v záporné větvi a tři tyristory v kladné větvi, regulační obvod a vše je jako monoblok umístěno v mohutnějším chladiči mimo samotný alternátor. Tento systém se používá u motocyklů všech možných jak italských tak japonských značek.

K životnosti a spolehlivosti alternátorů a dynam mohu dodat pouze zkušenosti z praxe. Kvalitní alternátor vydrží proběh 200 až 250 tis. km, u dynama bývá servisní zásah potřeba zhruba v rozmezí 60 až 80 tis. km, což je 3 až 4 krát častěji. U alternátorů daleko častěji bývají vadná ložiska než kartáče, u dynam tomu bývalo přesně naopak.


Název: Re: Proč nemá automobil dynamo místo stávajícího alternátoru?
Přispěvatel: Jirka Š. Svejkovský 30.01.2012, 09:58
Mnohem snáze, než 230~  ;)
Koukám, když jsme brali DC/DC měniče, tak jsem asi zrovna chyběl.  ?? Takže beru zpět. Já si jenom pamatuju dělení a násobení DC napětí... Budu se na to stejně muset podívat, čeká mě z toho zkouška ;)


Název: Re: Proč nemá automobil dynamo místo stávajícího alternátoru?
Přispěvatel: Petr M 30.01.2012, 10:18
A jak vyrobíte z 12VDC napětí 19VDC pomocí moderních součástek? Myslím levně.

Třeba flyback convertor, boost convertor, charge pump...  ;)  Hodně z nich nemá ekvivalentní český název. Krásně je to popsáno třeba v dokumentaci Linear Technology.

Výhodou je, že není potřeba dodržovat 50Hz sinus a na vyšší frekvecnci se i s malou indukčností / kapacitou dají dělat velký kouzla...  :D