แบตเตอรี่อ่อนสามารถทำลายเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับได้หรือไม่?


20

ฉันเคยได้ยินเรื่องที่แบตเตอรี่รถยนต์อ่อนสามารถทำลายเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับหรือทำให้กำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับล้มเหลวก่อน

มันเป็นเรื่องจริงหรือว่ามันเป็นนิยายส่วนใหญ่?


นี่เป็นข้อความค้นหาทั่วไปหรือเฉพาะเจาะจงสำหรับยานพาหนะเฉพาะหรือไม่
Zaid

1
@ Zaid มันเป็นคำถามทั่วไป แต่ถ้ามีความแตกต่างระหว่างยานพาหนะมันก็ดีที่จะรู้เช่นกัน
RockPaperLizard

คำตอบ:


19

คำถามของคุณเป็นเรื่องยากที่จะตอบโดยที่คุณไม่รู้การทำงานภายในของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ

พื้นฐาน. ถ้าคุณย้ายสนามแม่เหล็กใกล้กับขดลวดอิเล็กตรอนในลวดจะตื่นเต้นและไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้น ปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นอยู่กับขนาดของสนามแม่เหล็กและความเร็ว ยิ่งสนามยิ่งใหญ่และยิ่งเคลื่อนไหวเร็วก็ยิ่งมีกระแสไฟฟ้ามากขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้หากคุณมีขดลวดและคุณส่งกระแสผ่านมันจะสร้างสนามแม่เหล็ก

กำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับมี 4 องค์ประกอบพื้นฐาน โรเตอร์สเตเตอร์ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าและวงจรเรียงกระแสบริดจ์

  • โรเตอร์เป็นส่วนที่หมุน บนโรเตอร์จะมีขดลวด โดยการส่งกระแสไฟฟ้าลงที่ลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กขึ้น จากนั้นหมุนใบพัดสร้างสนามแม่เหล็กที่กำลังเคลื่อนที่ เนื่องจากโรเตอร์กำลังหมุนอุปกรณ์ที่เรียกว่าสลิปแหวนจึงจำเป็นต้องส่งกระแสไฟไม่ขาดไปยังโรเตอร์ แหวนลื่นเป็นวงแหวนทองเหลืองหรือทองแดงที่มีแปรงถ่านแบบสปริงอยู่กับที่
  • แรงดันไฟฟ้าควบคุมแรงดันไฟฟ้าของระบบ เครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าจะส่งกระแสไปยังโรเตอร์ผ่านแปรงถ่านและแหวนลื่น พวกเขาทำงานควบคู่ หากแรงดันไฟฟ้าของระบบต่ำเครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าจะส่งกระแสไปยังโรเตอร์มากขึ้น หากแรงดันไฟฟ้าของระบบสูงเกินไปตัวปรับแรงดันไฟฟ้าจะส่งกระแสไฟไปยังโรเตอร์น้อยลง
  • สเตเตอร์คือขดลวดที่อยู่นิ่งซึ่งตื่นเต้นกับสนามแม่เหล็กหมุนของโรเตอร์ ในความเป็นจริงมีขดลวด 3 เส้นแยกกันในสเตเตอร์คั่นด้วย 120 องศา เอาท์พุทของสเตเตอร์เป็นกระแสสลับ (AC)
  • จากนั้นวงจรเรียงกระแสบริดจ์จะแปลง AC เป็นกระแสตรง (DC) ที่รถสามารถใช้ได้

ระบบทั้งหมดถูกออกแบบมาเพื่อทำสองสิ่ง ก่อนอื่นให้เติมแบตเตอรี่หลังจากข้อเหวี่ยงเครื่องยนต์ ประการที่สองจ่ายพลังงานให้กับส่วนที่เหลือของรถ วิธีการทำงานร่วมกันทั้งหมดคือเครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าจะตรวจจับแรงดันของระบบและปรับกระแสของโรเตอร์ตามลำดับ เมื่อตัวอย่างเช่นไฟหน้าจะพลิกบนนี้แสดงให้โหลดมากขึ้นและลดแรงดันไฟฟ้าของระบบ ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าจะตรวจจับสิ่งนี้และปรับกระแสของโรเตอร์ตามลำดับ จากนั้นคุณไปส่งคนบนทางหลวงและคลานคันเร่ง สิ่งนี้จะเร่งเครื่องยนต์และแรงดันไฟฟ้าของระบบจะเพิ่มขึ้น ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าจะลดกระแสของโรเตอร์เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าของระบบลง เกมแมวและเมาส์นี้ยังคงดำเนินต่อไปในระบบการชาร์จ

เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับได้รับการจัดอันดับสำหรับเอาต์พุตปัจจุบันโดยเฉพาะให้พูด 100 แอมป์การจัดอันดับนั้นอยู่ที่ 2,000 RPM เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับสามารถสร้าง 100A ที่ 2,000 RPM ได้อย่างสะดวกสบาย มันถูกออกแบบด้วยวิธีนี้เพราะการล่องเรือทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 2,000 รอบต่อนาที ที่ไม่ได้ใช้งานใบพัดหมุนช้าลงและเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับไม่สามารถทำให้กระแสเต็มได้ ที่ไม่ได้ใช้งานคือเมื่อระบบการชาร์จสามารถประสบปัญหา

แบตเตอรี่เป็นหมู แบตเตอรี่จะใช้กระแสไฟฟ้าทั้งหมดตามที่ต้องการและไม่น้อยกว่า กระแสที่มันต้องการนั้นแปรผันตามสถานะของประจุ แบตเตอรี่ที่คายประจุหรือแบตเตอรี่อ่อนกำลังหิวโหยสำหรับกระแสไฟฟ้า

เพื่อนำมารวมเข้าด้วยกันเมื่อรถยนต์มีแบตเตอรี่อ่อนแบตเตอรี่จะต้องการกระแสไฟจำนวนมาก ความต้องการกระแสไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะลดแรงดันไฟฟ้าของระบบลงดังนั้นตัวควบคุมแรงดันจะชดเชยด้วยการส่งกระแสไฟฟ้าผ่านโรเตอร์ ที่ไม่ได้ใช้งานเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับไม่สามารถสร้างกระแสที่ต้องการได้ ด้วยเหตุนี้แรงดันไฟฟ้าของระบบลดลงมากขึ้นและควบคุมแรงดันไฟฟ้าส่งกระแสสูงสุดผ่านโรเตอร์

สภาวะโหลดความเร็วสูงสุดต่ำสุดนี้คือตำแหน่งที่เกิดการสึกหรอ ที่ความเร็วต่ำสุดปริมาณการทำความเย็นขั้นต่ำนั้นมีอยู่ในพัดลมในตัว ที่โหลดสูงสุดตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะผลักดันปริมาณกระแสสูงสุดผ่านโรเตอร์และผ่านแปรงและแหวนลื่น แปรงและแหวนลื่นร้อนและไม่มีการระบายความร้อนเพิ่มเติมจากพัดลมพวกเขาจะสวมใส่ได้เร็วขึ้น

หาก RPM เพิ่มขึ้นเป็นสูงกว่า 2000 สถานการณ์จะดีขึ้นเนื่องจากมีการระบายความร้อนมากขึ้นและกระแสไฟฟ้าผ่านโรเตอร์จะลดลง แต่น่าเสียดายที่จะย้ายจุดสึกหรอจากแปรงไปยังเครื่องปรับสะพานเนื่องจากตอนนี้จะต้องแก้ไขกระแสสูงสุด อย่างไรก็ตามสิ่งนี้เป็นสิ่งที่ดีกว่าเนื่องจากบริดจ์ตัวเรียงกระแสเป็นส่วนประกอบที่มั่นคงและมีการสึกหรอน้อยกว่ามาก


ฉันมาที่นี่เพื่อตรวจสอบสมมติฐานของฉันว่าการสึกหรอของอัลเทอร์เนเตอร์เกิดขึ้นในช่วง 10% ของอายุการใช้งานแบตเตอรีและฉันยินดีที่จะตรวจสอบความถูกต้อง
Tom Russell

11

ใช่แน่นอน ฉันขายอัลเทอร์เนเตอร์ทุกวันทุกวันและแบตเตอรี่ที่ไม่ดีมักเป็นสาเหตุของความผิดพลาดของอัลเทอร์เนเตอร์

แบตเตอรี่ที่มีประจุสั้นจะทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับทำงานเต็มกำลังเป็นระยะเวลานานหากไม่ต่อเนื่อง - และไม่ได้สร้างขึ้นเพื่อทำสิ่งนี้ กำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับทั่วโลกถูกสร้างขึ้นเพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าเริ่มต้นที่สูงและมีความเรียวลดลงเนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการสตาร์ทรถนั้นได้รับการเติมเต็ม การทำงานอย่างต่อเนื่องที่เอาต์พุตเต็มรูปแบบเพียงแค่ทำให้ร้อนเกินไปและวงจรเรียงกระแสล้มเหลว * ดูการแก้ไขด้านล่าง

หากแบตเตอรี่ของคุณเป็น 'วงจรเปิด' เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะไม่เริ่มชาร์จเลยหรือจะเด้งอย่างไม่แน่นอนจากแรงดันไฟฟ้าต่ำถึงสูง สิ่งนี้ทำให้ตัวควบคุมล้มเหลวก่อนกำหนด (หรือทันที!)

แบตเตอรี่ที่ไม่รับประจุจะไม่ก่อให้เกิดความล้มเหลวก่อนกำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเว้นแต่จะมีแรงดันไฟฟ้าต่ำอย่างถาวรซึ่งในกรณีนี้จะเห็นส่วน 'shorted' ด้านบน

หวังว่าจะช่วยได้?

* แก้ไข: ทางเลือกเชิงพาณิชย์และทางทะเลที่ใหญ่กว่าบางตัวได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพตลอดเวลา แต่ฉันไม่รู้สึกว่าคุณกำลังพูดถึงเรื่องเหล่านี้ :) ใน 16 ปีของการขายชิ้นส่วนสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ และการสึกหรอของสลิปและจาระบีในตลับลูกปืนมีความร้อนสูงเกินไปจากกระแสไฟฟ้าประจุสูงที่ไม่ได้ใช้งาน ปัญหาเหล่านี้เกิดจากปัญหาอื่น ๆ ที่ไม่ได้อยู่ในขอบเขตของคำถามนี้


8

แบตเตอรี่ที่มีไฟฟ้าช็อตภายในโดยปกติแล้วหนึ่งในเพลตจะหลวมและสัมผัสกับแผ่นที่อยู่ใกล้เคียงจะทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับทำงานหนักกว่าปกติมาก สิ่งนี้สามารถย่นอายุการใช้งานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ มักจะพบสภาพนี้อย่างรวดเร็วเนื่องจากแบตเตอรี่จะทำงานได้ไม่ดีในกรณีนี้

เมื่อกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับหรือมอเตอร์ทำงานหนักขึ้นพวกเขาผลิตความร้อนมากขึ้น ความเสียหายของอัลเทอร์เนเตอร์ในสถานการณ์นี้เกิดจากความร้อน ฉนวนของขดลวดของโรเตอร์อาจเสียหายได้ จาระบีในตลับลูกปืนสามารถทำให้ตื่นเต้นมากเกินไปที่จะระบุปัญหาสองสามประการ อัลเทอร์เนเตอร์ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาเพื่อผลิตพลังงานสูงสุดในช่วงเวลาสั้น ๆ เท่านั้น การออกแบบระบบใช้สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อชาร์จแบตเตอรี่สำหรับน้อยกว่าห้านาทีแล้วปล่อยให้อัตราการชาร์จน้อยกว่า 10% ของกำลังไฟพิกัดสูงสุด


ขอบคุณ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับทำงานหนักขึ้นหมายความว่าอย่างไรและทำไมสิ่งนั้นถึงสั้นลง
RockPaperLizard

@RockPaperLizard ดูส่วนเพิ่มเติมในคำตอบเกี่ยวกับความเสียหายจากความร้อน
Fred Wilson

1

เพื่อให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับทำงานได้ต้องใช้แบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ กระแสไฟของแบตเตอรี่จำเป็นต้องใช้เพื่อเพิ่มกำลังของขดลวดสนามซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กที่จำเป็นสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อผลิตพลังงาน กำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับส่ง 5 แอมป์ชั่วโมงที่ประมาณ 3000 รอบต่อนาทีไปยังแบตเตอรี่และความสมดุลของการส่งออกไปทุกระบบอื่น ๆ ในรถยนต์ หน้าที่หลักของแบตเตอรี่รถยนต์คือการสตาร์ทรถ เมื่อเริ่มต้นแล้วเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับจะเข้าแทนที่อย่างสมบูรณ์ ภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับมีชุดไดโอดซึ่งแปลงกระแส AC เป็นกระแสตรงที่ถูกต้อง บางครั้งไดโอดเหล่านี้จะล้มเหลวและส่งกระแสไฟ AC ไปยังเครื่องควบคุมและทำลายเครื่องควบคุม แบตเตอรี่ทำหน้าที่เหมือนตัวเก็บประจุความจุขนาดใหญ่มาก ถ้า DC ถูกนำไปใช้ก็จะเก็บพลังงาน เมื่อ AC ถูกนำไปใช้กับตัวเก็บประจุแบบขนานมันทำหน้าที่เหมือนไฟฟ้าลัดวงจรทำลายตัวควบคุมเพิ่มเติมและปรุงอาหารที่ขดลวดกระแสสลับ นอกจากนี้ยังมีผลกระทบของการทำลายแบตเตอรี่อย่างจริงจังเช่นกันหากปล่อยทิ้งไว้ไม่ได้รับการซ่อมแซม

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.