[zbigniew]

Na zamieszczonym poniżej rysunku znajduje się schemat alternatora z zewnętrznym regulatorem. Ogólne zasady odnoszą się do wszystkich alternatorów chociaż mogą występować drobne różnice w wewnętrznych połączeniach.



Stator (nazywany też stojanem) jest nieruchomą częścią alternatora. Zbudowany jest z izolowanej stalowej ramki z nawiniętymi 3 uzwojeniami. Elektrycznie uzwojenia te są rozłożone co 120 stopni na obwodzie statora.
Rotor (nazywany też wirnikiem - przyp. tłum.) jest elektromagnesem zasilanym poprzez pierścienie ślizgowe i szczotki. Kiedy pole magnetyczne wytwarzane przez rotor omiata uzwojenia statora, indukowany jest w nich prąd o przebiegu sinusoidalnym. W rezultacie otrzymujemy 3 napięcia przemienne; każde jest przesuniete w fazie o 120 stopni w stosunku do sąsiednich, czyli napięcie 3-fazowe.
Aby przetworzyć prąd sinusoidalny na stały, niezbędny do ładowania akumulatora, zastosowano pełnofalowy mostek prostowniczy. Zbudowany jest on z 6 dużych diod prostowniczych - patrz schemat. Kiedy w uzwojeniu płynie prąd o dodatniej polaryzacji , przewodzi dioda po prawej stronie rysunku, łącząc alternator z akumulatorem. W następnej połówce cyklu, kiedy uzwojenie jest spolaryzowane ujemnie, przewodzi dioda po lewej stronie. Określenie "pełnofalowy" oznacza, że wszystkie uzwojenia są przez cały czas wykorzystywane.
Napięcie wyjściowe jest wypadkową napięć przemiennych wszystkich 3 uzwojeń. Jest ono bardzo zbliżone do napięcia stałego.
Kiedy rotor alternatora się nie obraca, diody prostownicze zapobiegają przepływowi prądu z akumulatora do alternatora. W związku z tym niepotrzebny jest przekaźnik odcinający stosowany przy używaniu prądnicy.

WZENIE POLA MAGNETYCZNEGOBUDZ
Dla kontroli napięcia na wyjściu i podtrzymania właściwych warunków ładowania akumulatora, prąd obwodu wzbudzenia jest regulowany. Regulator jest półprzewodnikowym czujnikiem, który monitoruje napięcie akumulatora. Kiedy jest ono niskie, prąd obwodu wzbudzenia jest zwiększany.
Napięcie wzbudzenia jest dostarczane przez uzwojenia statora, prostowane przez trzy diody (na schemacie są to te mniejsze diody). Są one całkiem małe ponieważ maksymalny prąd obwodu wzbudzenia wynosi około 2 amperów. Regulator działa jak element o zmiennej rezystancji, kontrolując przepływ prądu od małych diod do obwodu wzbudzenia.
W przeciwieństwie do prądnicy, alternator nie jest urządzeniem samowzbudnym. W prądnicy wzbudzenie podczas startu zapewniane jest przez magnesy stałe tj. elementy które same wytwarzają pole magnetyczne. W alternatorze elementy obwodu wzbudzenia nie wytwarzaja znikome pole magnetyczne, dlatego też nie otrzymamy napięcia na wyjściu bez przepływu pradu przez ten obwód.
Aby alternator zaczął pracować, musimy dostarczyć niewielki prąd do obwodu wzbudzenia. W większości rozwiązań, prąd ten jest zapewniany przez lampkę kontrolną na tablicy rozdzielczej. Po włączeniu zapłonu, prąd płynie przez lampkę do regulatora i do uzwojenia wzbudzenia. Jeśli lampka kontrolna jest przepalona lub odłączona, alternator prawdopodobnie nie będzie pracował.
(Uwaga: Na schemacie przedstawiono alternator z zewnętrznym regulatorem. Inne typy, oraz urządzenia z wewnętrznym regulatorem mogą mieć regulator umiejscowiony na zacisku DF albo na zacisku D- . Zasada działania pozostaje ta sama.)
Gdy prędkość obrotowa alternatora rośnie, napięcie statora wzrasta dopóki napięcie na 3 małych diodach nie jest wystarczające do zasilania obwodu wzbudzenia. Kiedy to napięcie osiągnie poziom 12 volt, lampka kontrolna gaśnie, ponieważna obu jej zaciskach jest identyczny potencjał.

REGULACJA
W jaki sposób regulator bada napięcie akumulatora skoro nawet nie jest do niego podłączony? Odpowiedź jest następująca: Napięcie na zacisku D+ jest niemal identyczne jak napięcie na zacisku B+ ponieważ spadek napięcia na małych diodach jest prawie taki sam jak na dużych diodach prostowniczych.
Jeśli napięcie akumulatora spada, obwód regulatora stwierdza ten fakt (na zacisku D+) i podnosi prąd płynący przez DF dopóki napięcie akumulatora nie zostanie przywrócone. Większość regulatorów ma również wbudowany układ kompensacji temperatury. Zimny akumulator potrzebuje trochę większego napięcia do pełnego naładowania. Czujnik temperatury w regulatorze zwiększe napięcie ładowania w warunkach obniżonej temperatury otoczenia.
Ograniczniki prądu nie są stosowane w regulatorach odkąd wewnętrzna, magnetyczna struktura alternatora ogranicza maksymalny prąd jaki może zostać wytworzony.