アイドル状態でオルタネーターが全電流を供給できないのはなぜですか?


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私が持っているいくつかの異なる本で負荷テストとフルフィールドオルタネーターについて読んでいて、彼らが作ったポイントの1つは、オルタネーターの最大出力(またはそれに近い)をテストするためにrpmを上げる必要があるということでしたオルタネーターはアイドル速度では全電流を供給できないため、2000〜2500。

設計上、オルタネーターは、すべてのアクセサリに電力を供給し、バッテリーを充電し続けるために、アイドル時に十分な電流を論理的に供給できる必要があると思うので、これは少し直感的に思えます。

実用的な例として、99日産アルメラ1.6Lでいくつかの測定を行いました(これは正常に機能していると思われます)。明るいライト、エアコン、ラジオをオンにしました。

アイドル時(アイドルアップによる約850 rpm)、B +オルタネーターケーブルで59アンペアのDC電流を測定し、バッテリープラスケーブルに11アンペアの電流を入力しました。

次に、rpmを2500に上げて再度測定し、オルタネーターで69.2アンペアのDC電流、バッテリーで14.5アンペアのDC電流を取得しました。私が読んだことによると、バッテリーを充電したままにするのに通常は約5アンペアしか必要ありませんが、これらのテストを行う前にエンジンなしでいくつかの負荷を実行していたので、バッテリーはおそらくもう少し必要でした通常よりも充電します。

明らかに、アイドル状態でも、オルタネーターはシステムが実際に必要とするすべての電流を提供することはできませんが、同時にバッテリーから引き出さずにシステムを実行するのに十分な電流を提供しています。

それでは、充電システムがこのように設定されている根本的な理由は何ですか?


いくつかの潜在的な誤解...(1)システムが描画する電流を描画します。電源(オルタネーター)の限界に達すると、電圧が低下します。システム電圧がバッテリーの開回路電圧(メモリが機能する場合は13.2Vのようなもの)を満たしているかそれを超えている限り、オルタネーターは負荷要件を満たしていますが、バッテリーを充電するために残っているものはないかもしれません。電圧がそのポイントを下回ると、バッテリーから電流が流れ出し、オルタネーター出力と組み合わせて負荷に適合します。[続き]
アンソニーX

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(2)オルタネータは電圧レギュレータとペアになって、広い速度範囲で出力を正規化しようとします。オルタネーターにはステーターとローターの両方の巻線があります。1つの巻線(励起子)に電流が供給され、磁場が形成されます。その電流はレギュレータによって制御されます。もう1つの巻線はシステムに電力を供給します。レギュレータが出力電圧が低すぎることを検知した場合、エキサイターへの電流を増加させるため、同じ速度で、オルタネーターはより多くの電力を供給できます(より多くの入力トルク要件が犠牲になります)。限定。
アンソニーX

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付属品の負荷が高い車(たとえば、アイドル状態で長時間ライト、ラジオ、コンピューターなどを操作する必要のあるパトカーなど)の場合、小さなオルタネータープーリーを使用してオルタネーターを作動させると聞きました低いエンジンRPMでも高いrpmで実行します。
ジョニー

別の要因は、バッテリーが自動車の始動の排水口から1〜2分以内に再充電することです。オルタネーターはアイドル時に多くの電流を供給する必要ありません、可能な電流負荷がすべて接続されていない限り、バッテリーはすぐに満杯に戻ります。なぜ非常にまれにしか必要とされない特大のオルタネーターを持ち歩くのですか?

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「すべてのアクセサリに電力を供給し、バッテリーを充電したままにするのに十分な電流」と「最大出力」を同一視するのはなぜですか?
user253751

回答:


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コストが主な理由です。

完全な充電電流を提供できるオルタネーターははるかに大きくなり、より大きなローターとステーターの巻線が必要になります。これにより、より高価で重くなります。

製造業者は、自分たちが有利に運転するのに比べて、アイドリングに費やす時間が少ないという事実を利用しています。ほとんどの車は約2krpmで巡航するように設計されています。これは、ほとんどの時間を費やしていたため、オルタネーターを小さく軽量にするために、そのrpmでの定格出力用に設計されています。

最後に、アイドル時に定格電流を生成できる神話的なオルタネーターは、2krpmでの定格電流よりも大きくなります。車がすべてをオンにして100Aを消費するように設計されている場合、オルタネーターが2krpmで生成できる150Aは無駄になります。


冷却は追加の要素になりますか?アイドル時に一定量の電流を出力するオルタネーターは、私の理解では、同じ電流を出力しながら高速で回転するのと同じくらいの電気抵抗熱を生成しますが、冷却するために流れる空気は少なくなります。私の理解は正しいですか?
-supercat

@supercat言うのは難しい。オルタネーターは最大電流に対応するためにサイズが大きいため、熱はより大きな表面積に分散されます。また、オルタネーターを大きくすると、内部ファンが大きくなり、低速でより多くの空気を移動できます。それは問題かもしれませんし、洗うかもしれません。
vini_i

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オルタネーターがアイドル時にその全出力容量を提供できる場合、赤線で何を出力しますか?出力電流は、オルタネーターの回転速度に比例します。

ギアを介して、オルタネーターをアイドル状態でより高速に回転させ、完全なアンペアを生成することができます。ただし、RPMが高いと、効率的に動作するように設計された速度を超えることになります。

したがって、オルタネーターは、アクセサリーの推定消費量に適したサイズです。それ以上でもそれ以下でもありません。


問題は、アイドル時にオルタネーターで全容量を出力することではなく、オルタネーターがアイドル時にシステムの全アンペア数のニーズを満たすように設計されていない理由です。同じではありません。
ロバートS.バーンズ

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「アイドル時にシステムの全アンペア数のニーズを満たすように設計されていない」これはどの車ですか?質問全体が根本的に無効だと思います。
-justinm410

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あなたの前提は後方です。最大出力と十分な出力は同じものではありません。あなた自身の数字は、オルタネーターがバッテリーをアイドル状態で完全に充電し続けるのに十分な出力を提供することを示しています。そうしないと、バッテリーが消耗するので、車は非常に長い間アイドル状態になりません。この質問に対する他の回答で示されているように、オルタネーターの回転が速いほど、出力は大きくなります。アイドル時には十分で、高回転では必要以上です。


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オルタネーターにより多くの電気的負荷がかかると(つまり、ライトやヒーターなどの負荷がより多くオンになる)、オルタネーターは回転しにくくなります。これが起こると、最新のECU制御車はアイドル速度を上げてこれを克服し、エンジンのストールを回避します。したがって、「オルタネーターがアイドル時に全電流を供給できないのはなぜですか?」偽です。「アイドル」として定義するものに依存します。


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オルタネーターは、意図した以上の電流を供給することはできません。オルタネーターの背面にレギュレーターがあり、エンジンが非常に高いRPMで回転している場合、文字通り、バッテリーに過剰な電流が流れません。一般に、オルタネーターはバッテリーを放電せずに車を走らせ続けるのに十分な電流を生成できる必要があります。


レギュレータは電流ではなく電圧を調整します。生成されるアンペア数は負荷に依存します。
スティーブレーサー

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そのため、負荷に適切な電圧を供給するレギュレータは、負荷が効率的に動作するために必要な電流を引き出せることを意味するようです。そして、なぜ出力電圧がaltに直接関係しているのか聞き続けます。rpms、それはそれかもしれませんが、フィールドコイルを少し高い電圧で励起することについての言及はほとんどありませんか?これはレギュレーターの機能ではなく、永久磁石オルタネーターがこれを行えない理由ではありませんか、少なくともそれほど単純ではありません。ただの初心者なので、素敵になってください😀。


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オルタネータは...出力、ロータコイルを介してその出力レギュレータ制御電流を制御する制御コイル回転子磁界を提供するために、ステータコイルを使用する
ソーラーマイク

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最新の車両のほとんどは、オルタネータのフィールドコイルとアイドルRPMを制御して、オルタネータの出力を最適化します。

ほとんどのエコノミー車両用ECUは、燃料消費を最小限に抑えるため、アイドル時のオルタネーター出力を最小限の充電で停止しながら車両の走行を維持するために必要なものを提供します。また、サイズ、重量、コストを削減するために、最大75A未満の非常に小さなオルタネーターを使用しています。

12Vの非常に高い負荷を持つ大型の警察、請負業者、RVグレードの車両は、エンジンのアイドル速度を「ハイアイドル」まで増加させ、アイドル時の定格出力の70%を超えるオーバーサイズの150AオルタネーターとECUを使用して反対のアプローチを取ります必要なときに。

これの良い例は、高出力オルタネーターとECU制御のハイアイドル機能を搭載した英国のフォードエスコートパトカーで、「All Lit Up」時に非常に高い12Vアイドル負荷を実行します。

そのため、カスタムECUとオルタネーターを使用して行うことができます!しかし、それはハッカーのアップグレードの些細なことではありません!

PSアイドル時にフィールドコイルをハッキング/ジャッキングすると、車のECUと電気システムが破壊される可能性があります!

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