Laturi

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Tämä artikkeli käsittelee laitetta. Vihreiden poliitikkoa käsittelee artikkeli Panu Laturi.
Tämän matkapuhelimen akku ladataan verkkovirtaan liitettävällä laturilla USB-portin kautta.

Laturi on laite, jonka tarkoituksena on ladata johonkin laitteeseen (esim. matkapuhelin) kuuluva akku tai ylläpitää jonkin akun sisältävän järjestelmän jännite sellaisena, että akun varaustila säilyy (esim. auton sähköjärjestelmä). Esimerkiksi englannin kielessä tehdään ero näiden kahden laturityypin välillä: vain akun lataamiseen tarkoitettu laite on (battery) charger, kun taas sähköjärjestelmän tehontuottoon tarkoitettu laite on generator tai alternator.

Akkulaturit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Laitteiden laturit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Elektroniikan ja akkujen teknologian kehityksen myötä on nykyisin käytössä mitä erilaisimpia akun varassa toimivia sähkölaitteita. Esimerkkeinä mainittakoon matkapuhelin, monet erilaiset sähkötyökalut, sairaanhoidossa käytettävät välineet, lelut jne. Näiden laitteiden sisältämä akku on aika-ajoin ladattava. Tähän käytettävä laturi on yleensä verkkovirtaan kytkettävä, muuntajan ja tasasuuntaajan sekä mahdollisesti latauksen hallintaan liittyvää logiikkaa sisältävä pienehkö laite. Toisaalta esim. sähkökäyttöisissä trukeissa käytetään hyvinkin mittavia akustoja, jolloin niiden tarvitsema laturikin on kookas ja tehokas laitteisto.

Induktiolaturi on langattomasti toimiva pikalaturi joka perustuu sähkömagneettiseen induktioon, jossa magneettikenttä luo jännitteen siinä olevan johtimen päiden välille (tätä fysiikan perusilmiötä käytetään myös induktioliesissä). Induktiolaturi on pienikokoinen ja ohut sekä pystyy lyhentämään akun latausajan kahdesta tunnista jopa kymmenminuuttiseksi.[1]

Irrallisten akkujen laturit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Irrallisten akkuparistojen lataamiseen tarkoitettu laturi toiminnassa.

Paristokäyttöisten laitteiden voimanlähteiksi on paristojen asemesta tarjolla myös akkuja, joita varten on saatavilla verkkovirtaan liitettäviä latauslaitteita. Mikäli paristojen kulutus on suurta, on ladattavien akkujen käyttö perusteltua sekä taloudellisesti että ekologisesti.

Auton akkujen laturit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Autojen, moottoripyörien yms. akkuja varten on olemassa akkulatureita, jotka on tarkoitettu akkujen irrallaan tapahtuvaa lataamista varten. Nämä laturit toimivat yleensä vakiovirtaperiaatteella, eli niiden sisäänrakennettu säätöjärjestelmä pyrkii pitämään akkuun menevän latausvirran vakiona. Tällöin latausjännite kasvaa akun varaustilan kasvaessa, jolloin on olemassa ylilataamisen vaara, ellei laturia ajoissa kytketä irti akusta. Nykyisin on saatavana myös ns. "älykkäitä" akkulatureita, jotka osaavat säätää sekä latausvirtaa että jännitettä akun varaustilan edellyttämällä tavalla. Tällainen laturi voidaan periaatteessa pitää jatkuvasti akkuun kytkettynä.

Auton laturi[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Latausgeneraattori

Autossa (ja samankaltaista teknologiaa edustavissa laitteissa kuten moottoripyörät, traktorit, pienet lentokoneeet jne.) sähköjärjestelmä on yleensä varustettu akulla, jotta sähköä olisi käytettävissä myös silloin, kun moottori ei käy (esim. juuri käynnistystä varten). Tällöin järjestelmään kuluu myös laturi, joka moottorin käydessä tuottaa sähköä akun latausta varten. Tällainen laturi on siis pieni generaattori, joka muuttaa moottorista saatavaa mekaanista energiaa sähköenergiaksi. Laturin toiminta perustuu induktioon eli siihen fysiikan ilmiöön, että muuttuvassa magneettikentässä olevaan johtimeen muodostuu sähkömotorinen voima (SMV).

Tasavirtalaturi[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aina 1960-luvulle asti vallitseva laturityyppi oli ns. tasavirtalaturi. Tässä tyypissä magneettikenttä aikaansaadaan laturin runko-osaan sijoitetuilla kenttäkäämeillä eli staattorilla. Laturin rungon sisällä pyörii roottori eli ankkuri, jossa oleviin johtosilmukoihin sähkömotorinen voima siis indusoituu. Kunkin johtosilmukan SMV:n voimakkuus ja suunta muuttuu jatkuvasti ankkurin kierroksen aikana. Tämän vuoksi ulostuloteho on otettava juuri oikeassa pyörähdyksen vaiheessa. Tämä on toteutettu käyttämällä kommutaattoria, jolta teho johdetaan hiiliharjojen avulla laturin ulostuloon.

Tasavirtalaturin varjopuolena on juuri kommutaattori, joka aiheuttaa hiilien nopean kulumisen ja rajoittaa käytettävissä olevan pyörimisnopeuden suhteellisen alhaiseksi. Siksi moottorin ja tasavirtalaturin välillä on käytettävä sellaista välityssuhdetta, että lataus on pienillä moottorin kierrosluvuilla ja tyhjäkäynnillä yleensä riittämätön.

Vaihtovirtalaturi[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Auton vaihtovirtalaturi sitä käyttävine moniurahihnoineen.

Nykyisin vaihtovirtalaturi on täysin syrjäyttänyt tasavirtalaturin autokäytössä. Vaihtovirtalaturissa magneettikentän synnyttävät kenttäkäämit ovatkin laturin pyörivässä osassa eli roottorissa; ulostuloteho saadaan laturin runkoon käämityistä staattorikäämeistä. Näin ollen ei tarvita kommutaattoria, vain suhteellisen pientä kenttävirtaa roottorille syöttävät hiiliharjat ja liukurenkaat. Tämän ansiosta vaihtovirtalaturia voidaan pyörittää suuremmalla nopeudella kuin tasavirtalaturia, ja sen välityssuhde voidaan siis valita sellaiseksi, että laturi tuottaa virtaa riittävästi myös moottorin käydessä tyhjäkäyntiä.

Vaihtovirtalaturin staattorista saatava teho on siis vaihtosähköä (tästä nimi), joka on tasasuunnattava, ennen kuin se voidaan syöttää auton sähköjärjestelmään. Tämä on toteutettu laturiin sisäänrakennetun diodisillan avulla. Juuri pienikokoisten, tehoa kestävien ja halpojen puolijohdediodien saatavuus on tehnyt vaihtovirtalaturin voittokulun mahdolliseksi.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Mikko Piiroinen: Tekniikkatalous.fi - Lataa akkusi langattomasti 5. lokakuuta 2007. Viitattu 14. helmikuuta 2010.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]