車両のバッテリーが弱いと、オルタネーターが破壊されたり、オルタネーターが早期に故障したりするという話を聞きました。
これは本当ですか、それともほとんどフィクションですか？
回答:
オルタネーターの内部動作を知らない限り、あなたの質問に答えることは困難です。
基礎。ワイヤーのコイルの近くで磁場を動かすと、ワイヤーの電子が励起され、電気が発生します。作られる電気の量は、磁場の大きさとその速度に依存します。フィールドが大きく、移動が速いほど、より多くの電力が生成されます。また、ワイヤのコイルがあり、そこに電流を流すと、磁界が発生します。
オルタネーターには4つの基本コンポーネントがあります。ローター、ステーター、電圧レギュレーター、ブリッジ整流器。
システム全体は、2つのことを行うように設計されています。まず、エンジンをクランキングした後、バッテリーを補充します。第二に、車の残りの部分に電力を供給します。全体が一緒に機能する方法は、電圧レギュレータがシステムの電圧を検知し、それに応じてローター電流を調整することです。たとえば、ヘッドライトをオンにすると、負荷が大きくなり、システム電圧が低下します。電圧レギュレータはこれを検知し、それに応じてローター電流を調整します。次に、高速道路で誰かを追い越し、アクセルペダルを踏み潰します。これによりエンジンが高速化され、システム電圧が上がります。電圧レギュレータは、ローター電流を下げてシステム電圧を下げます。この猫とマウスのゲームは、充電システムで常に行われています。
オルタネーターが特定の電流出力（たとえば100アンペア）に対して定格の場合、その定格は2000 RPMです。オルタネーターは2000 RPMで100Aを快適に生成できます。典型的なクルーズは約2000 RPMであるため、そのように設計されています。アイドル状態では、ローターの回転が遅くなり、オルタネーターは最大定格電流になりません。アイドル状態とは、充電システムがトラブルを起こす可能性があるときです。
バッテリーは豚です。バッテリーには、必要な電流がすべて流れます。必要な電流は、充電状態に比例します。放電したバッテリーまたは弱いバッテリーは、電流に非常に飢えています。
すべてをまとめると、車のバッテリーが弱い場合、そのバッテリーは多くの電流を必要とします。バッテリーの電流需要によりシステム電圧が低下するため、電圧レギュレータはローターにより多くの電流を送ることで補償します。アイドル状態では、オルタネーターは必要な電流を流すことができません。このため、システム電圧はさらに低下し、電圧レギュレータはローターに最大電流を送ります。
この最大負荷、最小速度条件は、摩耗が発生する場所です。最小速度では、内蔵ファンから最小量の冷却を利用できます。最大負荷では、電圧レギュレータはローターとブラシおよびスリップリングに最大量の電流を押し込みます。ブラシとスリップリングは熱くなり、ファンからの追加の冷却なしで、より速く摩耗します。
RPMが2000以上に増加すると、より多くの冷却が利用でき、ローターを通る電流が減少するため、状況は良くなります。残念ながら、最大電流を整流する必要があるため、摩耗点がブラシからブリッジ整流器に移動します。ただし、ブリッジ整流器はソリッドステートコンポーネントであり、摩耗の影響がはるかに少ないため、これは望ましい方法です。
はいぜったいに。私はオルタネーターを毎日終日販売しています-バッテリーの不足がオルタネーターの故障の根本原因であることがよくあります。
バッテリーがショートしていると、オルタネーターは連続的でないとしても、フル出力で長時間動作します-そして、これを行うために構築されていません。世界中のオルタネーターは、最初の高電流を供給するように構築されており、車両の始動に使用される電流が補充されると、徐々に減少します。全出力での定常運転は単に過熱し、整流器は故障します。*下記の編集をご覧ください
バッテリーが「開回路」の場合、オルタネーターは充電をまったく開始しないか、低電圧から高電圧に不規則に跳ね返ります。これにより、レギュレーターが時期尚早に（またはすぐに）故障します。
単に充電を受け入れないバッテリーは、永久に低電圧にならない限りオルタネーターの早期故障を引き起こすとは限りません。その場合、上記の「短絡」セクションを参照してください。
それが役立つことを願っていますか？
*編集：大型の商用および船舶用オルタネーターは常にフル出力で動作するように設計されていますが、それらについて話しているような感覚は得られません:)滑り摩耗とベアリングのグリースがアイドル時の高充電電流から過熱します。これらの問題は、この質問の範囲外の他の問題によって引き起こされます。
内部の電気的短絡があり、通常はプレートの1つが緩んで隣接するプレートに触れているバッテリーは、オルタネーターが通常よりもはるかに激しく作動します。これにより、オルタネーターの寿命が短くなる可能性があります。この場合、バッテリーはうまく機能しないため、この状態は通常すぐに発見されます。
オルタネーターまたはモーターが一生懸命働くと、より多くの熱が発生します。このシナリオでのオルタネーターの損傷は、熱によって引き起こされます。ローター巻線の絶縁が損傷する可能性があります。ベアリングのグリースは、いくつかの問題を挙げるために過熱する可能性があります。ほとんどのオルタネーターは、短時間だけ最大定格電力を生成するように設計されています。システム設計では、オルタネーターはバッテリーを5分未満充電し、その後、最大定格電力の10％未満の充電率まで低下させます。
オルタネーターが機能するためには、機能的なバッテリーが必要です。バッテリー電流は、オルタネーターがエネルギーを生成するのに必要な磁場を生成するフィールドコイルにエネルギーを供給するために必要です。オルタネーターは約3000 RPMで5アンペア時をバッテリーに送り、その出力のバランスは自動車の他のすべてのシステムに行きます。カーバッテリーの主な機能は、車両を始動することです。起動すると、オルタネーターが完全に引き継ぎます。オルタネーターの内部には、AC電流を整流されたDC電流に変換する一連のダイオードがあります。これらのダイオードが故障し、AC電流がレギュレーターに流れ、その後レギュレーターが破壊される場合があります。バッテリーは非常に大容量のコンデンサーのように機能します。DCが適用されると、エネルギーが蓄積されます。ACがコンデンサに並列に印加されると、短絡回路がレギュレータをさらに破壊し、オルタネータのコイル巻線を調理するように動作します。また、修理されないままにしておくと、バッテリーを深刻に破壊する可能性があるという効果もあります。