2014-03-13 

1 

Układy elektryczne  

i elektroniczne w 

przemyśle 

i pojazdach 

ALTERNATOR 

SAMOCHODOWY 

 

dr inż. Jarosław Jajczyk 

Zjawisko indukcji elektromagnetycznej 

Powstanie 

napięcia  indukowanego  -  e  (siły 

elektromotorycznej  indukowanej  -  SEM)  w 
uzwojeniu  przy  jakiejkolwiek  zmianie  strumienia 
magnetycznego  skojarzonego  z  tym  uzwojeniem 
nazywamy 

zjawiskiem 

indukcji 

elektromotorycznej. 

 

dt

dΦ

  

z

 

  

  

dt

dΨ

 

  

  

e









Zjawisko indukcji elektromagnetycznej 

Zmienność strumienia magnetycznego 
skojarzonego z uzwojeniem uzyskujemy poprzez: 



ruch przewodnika w polu magnetycznym 



ruch pola względem przewodnika 



oddziaływanie na przewodnik zmiennym polem 
magnetycznym 

Zjawisko indukcji elektromagnetycznej 

Rys. A1. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej  

Zjawisko indukcji elektromagnetycznej 

Rys. A2. Zasada działania alternatora (zjawiska) 

Alternator 

Alternator to trójfazowa synchroniczna maszyna 
prądu przemiennego.  
Posiada dwa uzwojenia: 



uzwojenie stojana (twornik) 



uzwojenie wzbudzenia (magneśnica) 

W alternatorze powstaje napięcie trójfazowe, 
którego częstotliwość i amplituda zależy od 
prędkości wirowania wirnika. 
W celu uzyskania 

napięcia stałego stosuje się układ 

prostowniczy 

sześciodiodowy  (sześciopulsowy) 

pełnookresowy. W niektórych rozwiązaniach stosuje 
się 9 diod. 

2014-03-13 

2 

Alternator 

– budowa  

Rys. A3. Budowa alternatora  

Alternator 

– budowa  

Rys. A4. Budowa wirnika alternatora (bieguny pazurowe)  

Alternator 

– zasada działania 

Rys. A5. Zasada działania alternatora (powstawanie napięć) 

Alternator 

– zasada działania 

Rys. A6. Prostowanie 

napięcia w alternatorze 

Alternator 

– zasada działania 

Rys. A7. Układ elektryczny alternatora  

Alternator 

– regulacja napięcia 

Rys. A8. Regulator napięcia alternatora - elektromechaniczny  

2014-03-13 

3 

Alternator 

– regulacja napięcia 

Rys. A9. Napięcie alternatora i prąd wzbudzenia - działanie regulatora  

Alternator 

– regulacja napięcia 

Rys. A10. Schemat ideowy alternatora samowzbudnego 

Alternator 

– regulacja napięcia 

Rys. A11. Elektroniczny regulator napięcia alternatora: DF – zacisk 

uzwojenia wzbudzenia  

Alternator 

– regulacja napięcia 

Rys. A12. Zakresy napięcia regulowanego  

Alternator 

Rys. A13. Przykładowe rozwiązanie alternatora 

Alternator kompaktowy 

Rys. A14. Alternator kompaktowy: 

1 - wirnik, 2 - pokrywa tylna, 3 - prostownik, 

 4 - 

pierścień ślizgowy, 5 - szczotka, 6 - sprężyna, 7 - regulator napięcia, 8 - złącze, 9 - zacisk, 

10 - stojan, 11 - 

obudowa części tylnej, 12 - obudowa części napędowej, 13 - rowkowane koło 

pasowe, 14 - 

łożysko 

2014-03-13 

4 

Alternator 

– zależności 

Rys. A15. Schemat 

zastępczy alternatora 

E

R

w

X

L

I

obc

R

obc

U

Alternator 

– charakterystyki  

Rys. A16. Charakterystyka BIEGU JAŁOWEGO   

 

0









ob

n

I

const

n

n

wzb

I

f

U

Alternator 

– charakterystyki  

Rys. A17. Charakterystyki REGULACYJNE  

 

const

I

const

U

ob







n

f

I

wzb

Alternator 

– charakterystyki  

Rys. A18. Charakterystyki ZEWNĘTRZNE 

1 

– obcowzbudny, 2 - samowzbudny    

 

N

wzb

samowzb

wzb

n

I

I

const

n

n

,

.

,

ob

3

I

f

U









const

I

I

N

wzb

obcowzb

wzb





,

,

Alternator 

– charakterystyki  

Rys. A19. Charakterystyka OBCIĄŻENIA  

 





zwarty

R

const

I

const

U

wzb

reg

wzb











n

f

I

ob

Alternator 

– charakterystyki  

Rys. A20. Charakterystyka NAPIĘCIOWA   
(elektromechaniczna, samowzbudzenia) 

 

const

I

const

I

wzb

ob







n

f

U

2014-03-13 

5 

Alternator 

– charakterystyki  

Rys. A21. Charakterystyki obciążenia (prądowo-prędkościowe):  

1 - alternatora, 2 - 

prądnicy prądu stałego 

Czas pracy silnika spalinowego w 
stanie jałowym w mieście to ok. 40% 
 

Alternator 

– podsumowanie 



Moc na jednostkę masy – 100-200 W/kg (prądnica 
prądu stałego 40-70 W/kg). 



Prędkość maksymalna – 15000-20000 obr/min 
(brak komutatora). 

Pozwala  to 

osiągnąć ok. 50% mocy znamionowej 

przy znamionowej pracy silnika w stanie 

jałowym 



Brak wyłącznika prądu zwrotnego (diody). 



Brak ogranicznika prądu maksymalnego. 

Wartość prądu obciążenia ustala się samoczynnie 
po 

osiągnięciu  przez  alternator  odpowiedniej 

prędkości obrotowej. 

 

 

Alternator 

– przykładowe parametry 

PARAMETRY KATALOGOWE 
(A124, 14[V] 

– 44[A]), ~ (A12M) 

U

n

 = 12 [V] 

U

R

 = 14 [V] 

I

n

 = 44 [A];   (42[A]) 

I

max

 = 53 [A] 

P

max

 = 770 [W]    (przy U = 14,5 [V]) 

n

n 

= 5000 [obr/min] 

n

o

 = 950 [obr/min] 

n

max

 = 13000 [obr/min] 

R

wzb

 

= 4,5 [Ω]