يمثل انتقال صناعة السيارات من مولدات التيار المستمر إلى المولدات المتناوبة إحدى أهم الخطوات التطورية في أنظمة كهرباء المركبات. وقد نتج هذا التحول، الذي أصبح شبه عالمي بحلول سبعينيات القرن الماضي، عن العديد من المزايا الأساسية التي توفرها المولدات المتناوبة مقارنةً بالمولدات التقليدية.
يكمن جوهر هذا التحول في الكفاءة الفائقة للمولدات الكهربائية في إنتاج الطاقة. تُولّد المولدات الكهربائية تيارًا متناوبًا (AC) يُحوّل بدوره إلى تيار مستمر (DC) عبر الثنائيات، مما يسمح بقدرات خرج أعلى بكثير، خاصةً عند دورات المحرك المنخفضة. يتناقض هذا بشكل حاد مع مولدات التيار المستمر التي تُعاني من صعوبة إنتاج تيار كافٍ عند سرعات المحرك الخاملة. وتترتب على ذلك آثار عميقة، إذ يستحيل تشغيل المركبات الحديثة، بأحمالها الكهربائية الضخمة، بشكل موثوق باستخدام تقنية المولدات.
تُسهم اختلافات التصميم الفيزيائي بشكل كبير في هيمنة المولدات. تستخدم المولدات مجالًا مغناطيسيًا دوارًا (الدوار) مُحاطًا بملفات ثابتة (الثابت)، وهو تكوين يسمح بتغليف أكثر إحكامًا وتبديد أفضل للحرارة. يزداد هذا الأمر أهميةً مع ازدياد ازدحام حجرات المحرك مع كل جيل جديد من المركبات. تُعزز التصميمات الخالية من الفرش للمولدات الحديثة من متانتها، حيث تدوم غالبًا لمسافة 100,000 ميل أو أكثر مع الحد الأدنى من الصيانة.
يُمثل استقرار النظام الكهربائي ميزةً بالغة الأهمية. تتضمن المولدات الكهربائية منظمات جهد صلبة تُحافظ على تحكم دقيق في جهد النظام، عادةً في حدود 0.1 فولت من القيمة المستهدفة. يُعد هذا المستوى من التنظيم بالغ الأهمية لحماية المكونات الإلكترونية الحساسة التي تُهيمن حاليًا على أنظمة المركبات. كما يُوفر توليد التيار المتردد ثلاثي الطور في المولدات الكهربائية توصيلًا للطاقة أكثر سلاسةً وثباتًا مقارنةً بخرج التيار المستمر النابض من المولدات.
لقد فاقمت متطلبات السيارات الحديثة من فجوة الأداء. قد تحتاج مركبات اليوم إلى 150-200 أمبير من الطاقة الكهربائية المستمرة لتشغيل جميع أنظمتها، وهو حمل قد يتسبب في ارتفاع درجة حرارة المولدات وتعطلها بسرعة. تتحمل المولدات الكهربائية هذه الأحمال بسهولة مع الحفاظ على كفاءتها في جميع سرعات المحرك. إن قدرتها على إنتاج تيار كهربائي مفيد حتى في السرعات الخاملة تجعل المولدات الكهربائية لا غنى عنها للمركبات المجهزة بنظام التوقف والتشغيل، والتي قد تُعيد تشغيل محركاتها عشرات المرات خلال رحلة واحدة.
