Схема электрическая генератора переменного тока: Устройство и принцип работы автомобильного генератора

Содержание

Электрическая схема генератора


Принцип работы и схема подключение генератора

Самая основная функция генераторазарядка батареи аккумулятора и питание электрического оборудования двигателя.

Поэтому рассмотрим более подробнее схему генератора, как правильно его подключить, а также дадим несколько советов как проверить его своими руками.

Содержание:

Генератор – механизм, который превращает механическую энергию в электрическую. Генератор имеет вал, на который насажен шкив, через который и получает вращения от коленчатого вала двигателя.

  1. Аккумуляторная батарея
  2. Выход генератора «+»
  3. Включатель зажигания
  4. Лампа-индикатор исправности генератора
  5. Помехоподавляющий конденсатор
  6. Положительные диоды силового выпрямителя
  7. Отрицательные диоды силового выпрямителя
  8. «Масса» генератора
  9. Диоды обмотки возбуждения
  10. Обмотки трех фаз статора
  11. Питание обмотки возбуждения, опорное напряжение для регулятора напряжения
  12. Обмотка возбуждения (ротор)
  13. Регулятор напряжения

Автомобильный генератор используют для питания электропотребителей, таких как: система зажигания, бортовой компьютер, автомобильная светотехника, система диагностики, а также есть возможность заряжать автомобильный аккумулятор. Мощность генератора легкового автомобиля составляет приблизительно 1 кВт. Автомобильные генераторы достаточно надежные в работе, потому что обеспечивают бесперебойную работу множеству приборов в автомобиле, а поэтому и требования к ним соответствующие.

Устройство генератора

Устройство автомобильного генератора подразумевает наличие собственного выпрямителя и регулирующей схемы. Генерирующая часть генератора с помощью неподвижной обмотки (статора) вырабатывает трёхфазный переменный ток, который далее выпрямляется серией из шести больших диодов и уже постоянный ток заряжает аккумулятор. Переменный ток индуцируется вращающимся магнитным полем обмотки (вокруг обмотки возбуждения или ротора). Далее ток через щётки и кольца скольжения подаётся на электронную схему.

Устройство генератора: 1.Гайка. 2.Шайба. 3.Шкив. 4.Передняя крышка. 5.Дистанционное кольцо. 6.Ротор. 7.Статор. 8.Задняя крышка. 9.Кожух. 10.Прокладка. 11.Защитная втулка. 12.Выпрямительный блок с конденсатором. 13.Щеткодержатель с регулятором напряжения.

Располагается генератор в передней части двигателя автомобиля и запускается с помощью коленчатого вала. Схема подключения и принцип работы генератора автомобиля одинаковый для любых автомобилей. Есть конечно некоторые отличия, но они, как правило, связаны с качеством изготовленного товара, мощностью и компоновкой узлов в моторе. Во всех современных автомобилях устанавливают генераторные установки переменного тока, которые включают не только сам генератор, но и регулятор напряжения. Регулятор равносильно распределяет силу тока в обмотке возбуждения, именно за счет этого и происходит колебание мощности самой генераторной установки в тот момент, когда напряжение на силовых клеммах выхода остается неизменным.

Новые автомобили чаще всего оборудованы электронным блоком на регуляторе напряжения, поэтому бортовой компьютер может контролировать величину нагрузки на генераторную установку. В свою очередь на гибридных автомобилях генератор выполняет работу стартер-генератора, аналогичная схема используется и в других конструкциях системы стоп-старт.

Принцип работы генератора авто

Схема подключения генератора ВАЗ 2110-2115

Схема подключения генератора переменного тока включает такие составляющие:

  1. Аккумулятор.
  2. Генератор.
  3. Блок предохранителя.
  4. Ключ зажигания.
  5. Приборная панель.
  6. Выпрямительный блок и добавочные диоды.

Принцип работы достаточно простой, при включении зажигания плюс через замок зажигания идет через блок предохранителей, лампочку, диодный мост и выходит через резистор на минус. Когда лампочка на приборной панели загорелась, далее плюс идет на генератор (на обмотку возбуждения), далее в процессе запуска двигателя шкив начинает вращаться, также вращается якорь, за счет электромагнитной индукции вырабатывается электродвижущая сила и появляется переменный ток.

Наиболее опасным для генератора является замыкание пластин теплоотводов, соединенных с «массой» и выводом «+» генератора случайно попавшими между ними металлическими предметами или проводящими мостиками, образованными загрязнением.

Далее в выпрямительный блок через синусоиду в левое плечо диод пропускает плюс, а в правое минус. Добавочные диоды на лампочку отсекают минусы и получаются только плюсы, далее он идет на узел приборной панели, а диод, который там стоит он пропускает только минус, в итоге лампочка гаснет и плюс тогда идет через резистор и выходит на минус.

Принцип работы автомобильного генератора постоянного, можно объяснить так: через обмотку возбуждения начинает течь небольшой постоянный ток, который регулируется управляющим блоком и поддерживается им на уровне чуть больше 14 В. Большинство генераторов в автомобиле способны вырабатывать как минимум 45 ампер. Генератор работает на 3000 оборотах в минуту и выше — если посмотреть на соотношение размеров ремней вентиляторов для шкивов, то оно по отношению к частоте двигателя составит два или три к одному.

Во избежание этого пластины и другие части выпрямителя генераторов частично или полностью покрывают изоляционным слоем. В монолитную конструкцию выпрямительного блока теплоотводы объединяются в основном монтажными платами из изоляционного материала, армированными соединительными шинками.

Далее рассмотрим схему подключения автомобильного генератора на примере автомобиля ВАЗ-2107.

Схема подключения генератора на ВАЗ 2107

Схема зарядки ВАЗ 2107 зависит от того, какой применяется тип генератора. Чтобы подзарядить аккумуляторную батарею на таких авто, как: ВАЗ-2107, ВАЗ-2104, ВАЗ-2105, которые стоят на карбюраторном двигателе, будет необходим генератор типа Г-222 или его аналог с максимальным током отдачи в 55А. В свою очередь автомобили ВАЗ-2107 у которых инжекторный двигатель используют генератор 5142.3771 или его прототип, который называется генератором повышенной энергии, с максимальным током отдачи 80-90А. Также можно устанавливать более мощные генераторы с током отдачи до 100А. Абсолютно во все виды генераторов переменного тока встраиваются выпрямительные блоки и регуляторы напряжения, они, как правило, изготовлены в одном корпусе со щетками либо съемные и крепятся на самом корпусе.

Схема зарядки ВАЗ 2107 имеет незначительные отличия в зависимости от года изготовления автомобиля. Самым главным отличием есть наличие или отсутствие контрольной лампы заряда, которая расположена на панели приборов, также способ ее подключения и наличие либо отсутствие вольтметра. Такие схемы в основном используются на карбюраторных автомобилях, тогда как на авто с инжекторными двигателями схема не меняется, она идентична с теми автомобилями, которые изготовлялись ранее.

Обозначения генераторных установок:

  1. “Плюс” силового выпрямителя: “+”, В, 30, В+, ВАТ.
  2. “Масса”: “-”, D-, 31, B-, M, E, GRD.
  3. Вывод обмотки возбуждения: Ш, 67, DF, F, EXC, E, FLD.
  4. Вывод для соединения с лампой контроля исправности: D, D+, 61, L, WL, IND.
  5. Вывод фазы: ~, W, R, STА.
  6. Вывод нулевой точки обмотки статора: 0, МР.
  7. Вывод регулятора напряжения для подсоединения его в бортовую сеть, обычно к “+” аккумуляторной батареи: Б, 15, S.
  8. Вывод регулятора напряжения для питания его от выключателя зажигания: IG.
  9. Вывод регулятора напряжения для соединения его с бортовым компьютером: FR, F.

Схема генератора ВАЗ-2107 тип 37.3701

  1. Аккумуляторная батарея.
  2. Генератор.
  3. Регулятор напряжения.
  4. Монтажный блок.
  5. Выключатель зажигания.
  6. Вольтметр.
  7. Контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи.

При включении зажигания плюс от замка идет к предохранителю № 10, а затем уже поступает на реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи, потом идет к контакту и на вывод катушки. Второй вывод катушки взаимодействует с центральным выводом стартера, где соединяются все три обмотки. Если контакты реле замыкаются, то и контрольная лампа горит. При запуске двигателя генератор вырабатывает ток и на обмотках появляется переменное напряжение 7В. Через катушку реле проходит ток и якорь начинает притягиваться, при этом контакты размыкаются. Генератор № 15 через предохранитель № 9 пропускает ток. Аналогично через генератор напряжения щетки получает питание обмотка возбуждения.

Схема зарядки ВАЗ с инжекторными двигателями

Такая схема идентичная схемам на других моделях ВАЗов. Она отличается от предыдущих, способом возбуждения и контроля на исправность генератора. Он может быть осуществлен при помощи специальной контрольной лампы и вольтметра на панели приборов. Также через лампу заряда происходит первоначальное возбуждение генератора в момент начала работы. Во время работы генератор работает “анонимно”, то есть возбуждение идет напрямую с 30-го вывода.Когда включается зажигание, то питание через предохранитель №10 идет на лампу зарядки в панели приборов. Далее через монтажный блок поступает на 61-й вывод. Три дополнительные диода обеспечивают питание регулятору напряжения, а он в свою очередь передает его на обмотку возбуждения генератора. В этом случае контрольная лампа будет гореть. Именно в тот момент, когда генератор будет работать на обкладках выпрямительного моста напряжение будет гораздо выше, чем у аккумуляторной батареи. В этом случае контрольная лампа не будет гореть, потому что напряжение с ее стороны на дополнительных диодах будет ниже, чем со стороны статорной обмотки и диоды закроются.

Если во время работы генератора контрольная лампа горит в пол накала, то это может означать, что пробиты дополнительные диоды.

Проверка работы генератора

Проверить работоспособность генератора можно несколькими способами применяя определенные методы, например: можно проверить ток отдачи генератора, падение напряжения на проводе, который соединяет токовый вывод генератора с аккумуляторной батареей или проверить регулируемое напряжение.

Для проверки будет необходим мультиметр, автомобильный аккумулятор и лампа с припаянными проводами, провода для подключения между генератором и аккумулятором, а еще можно взять дрель с подходящей головкой, так как возможно придется крутить ротор за гайку на шкиве.

Элементарная проверка лампочкой и мультиметорм

Схема подключения: выходная клемма (В+) и ротор (D+). Лампу нужно подключить между основным выходом генератора В+ и контактом D+. После этого берем силовые провода и подключаем “минус” к минусовой клемме аккумулятора и к массе генератора, “плюс” соответственно к плюсу генератора и к выходу В+ генератора. Закрепляем на тиски и подключаем.

“Массу” нужно подключать в последнюю очень, чтобы не закоротить аккумулятор.

Включаем тестер в режим (DC) постоянного напряжения, цепляем один щуп на аккумулятор к “плюсу”, второй также, но к “минусу”. Далее, если все в рабочем состоянии, то должна загореться лампочка, напряжение в этом случае будет 12,4В. Затем берем дрель и начинаем крутить генератор, соответственно лампочка в этом момент перестанет гореть, а напряжение уже будет 14,9В. После чего добавляем нагрузку, берем галогенную лампу h5 и вешаем ее на клемму аккумулятора, она должна загореться. После чего в аналогичном порядке подключаем дрель и напряжение на вольтметре будет показывать уже 13,9В. В пассивном режиме аккумулятор под лампочкой дает 12,2В, а когда крутим дрелью, то 13,9В.

Схема проверки генератора

Строго не рекомендуется:

  1. Проводить проверку на работоспособность генератора путем короткого замыкания, то есть “на искру”.
  2. Допускать, чтобы генератор работал без включенных потребителей, также нежелательна работа при отключенном аккумуляторе.
  3. Соединение клеммы “30” (в некоторых случаях B+) с “массой” или клемму “67” (в некоторых случаях D+).
  4. Проводить сварочные работы кузова автомобиля при подключенных проводах генератора и аккумулятора.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Электрическая Схема Генератора — tokzamer.ru

Из-за того, что узел питает все электрооборудование в автомобиле, он считается основным элементом в бортовой сети транспортного средства.


Обычно в силовых стабилитронах напряжение стабилизации составляет 25… 30 В. Непосредственно сам регулятор конструктивно включает в себя контроллеры, а также исполнительные компоненты.

О выходе из строя данных элементов может сообщить повышенная шумность, но этот же признак свидетельствует и о недостаточной смазки.
Как запустить генератор без АКБ(самовозбуждение,схема+теория)

В зависимости от количества лап крепление генератора называется однолапным или двухлапным.

Вся конструкция защищена металлическим корпусом. Максимальный ток отдачи определяется при частоте вращения ротора в 6 мин

Прежде всего это связано с тем, что при малых диаметpax шкивов клиновой ремень усиленно изнашивается. Для выполнения демонтажа подготовьте стандартный набор инструментов, автомобиль желательно загнать на смотровую яму.

Только при условии, когда прекратится питание лампы, на обмотку возбуждения будет подано напряжение и генератор сможет выйти на рабочий режим.

В этом случае ток обмотки возбуждения может замыкаться через этот диод и опасных всплесков напряжения не происходит.

Не горит лампа зарядки АКБ. Как найти причину.

Схема автомобильного генератора ВАЗ 2106:

Вспомогательный выпрямитель включает в себя диоды в пластиковом корпусе формой в виде горошины или цилиндра, а также могут изготавливаться отдельным герметичным блоком, подключаемым к схеме специальными шинами. В принципе при появлении сторонних звуков следует также произвести диагностику состояния контактов.

На каждой половине имеется шесть полюсов, которые изготавливаются методом штамповки.

При этом некоторые элементы, например, настроечные резисторы могут выполняться по толстопленочной технологии.

Величина напряжения в этой цепи регулируется электронным или электромеханическим стабилизатором, интегрированным или выполненным в виде отдельного устройства. И все они потребляют электроэнергию, а восполнить заряд помогает генератор, который заряжает аккумуляторную батарею до оптимального уровня.

Далее через монтажный блок поступает на й вывод. Работают при этом параллельно аккумулятор и генератор ГА.

Асинхронные альтернаторы часто используют в качестве автономного или резервного источника питания.

Естественно, выпрямитель выпрямляет те величины, которые к нему подводятся, т.
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ АВТОМОБИЛЯ.

Схема подключения генератора в автомобилях ВАЗ

Основные требования к автомобильным генераторам 1.

Вращающийся якорь создает электромагнитные поля, которые индуцируют в обмотках статора переменный ток. Например, пробитый регулятор напряжения будет постоянно перезаряжать батарею. Привлекает внимание наличие контактных колец 4 и механизма щёткодержателей 5.

Снятие характеристики осуществляется с интервалом до мин-1 и мин-1 при более высоких частотах.

Для защиты цепей генераторной установки применяют предохранители, обычно в цепях контрольной лампы, соединениях регулятора с аккумуляторной батареей, в цепи питания аккумуляторной батареи. Выпрямительного устройства. Само подключение осуществляется поэтапно: Наиболее простой способ подключения — это в розетку домашней сети.

Схема автомобильного генератора ВАЗ 2110:

Асинхронный генератор в сборе Принцип действия По определению, генератором является устройство, преобразующее механическую энергию в электрический ток. Фазные напряжения Uф1 действует в обмотке первой фазы, Uф2 — второй, Uф3 — третьей.

Максимальный ток отдачи определяется при частоте вращения ротора в 6 мин Автомобильный генератор может оснащаться двумя типами щеток: Меднографитовые. При таких симптомах следует проверить сепараторные элементы, дорожки качения, контактные кольца на предмет проворота.

Поддержание генератора в исправном состоянии позволит избежать крупных трат на капитальный ремонт авто. Эти регуляторы не подвержены разрегулировке и не требуют никакого обслуживания, кроме контроля надежности контактов. Генераторные установки без дополнительного выпрямителя, но с подводом к регулятору вывода фаз, применение которых, особенно японскими и американскими фирмами, расширяется, выполняются по схеме рис.

Для экономии металла конструкторы создали статор, состоящий из отдельных сегментов в виде подковы. При таких симптомах следует проверить сепараторные элементы, дорожки качения, контактные кольца на предмет проворота. Характеристики автомобильных генераторов Способность генераторной установки обеспечивать потребителей электроэнергией на различных режимах работы двигателя определяется его токоскоростной характеристикой ТСХ — зависимостью наибольшей силы тока, отдаваемого генератором, от частоты вращения ротора при постоянной величине напряжения на силовых выводах. Полностью отвернуть болт крепления регулировочной планки к блоку цилиндров, после чего снизу авто отворачиваем 2 болта крепления нижнего кронштейна к блоку и снимаем генератор, вытащив его из подкапотного пространства. На видео происходит разбор бензогенератора Firman и рассказ о его устройстве Схема устройства Безусловно, неопытному человеку довольно сложно разобраться во всевозможных схемах подключения и устройства бензиновых генераторов.
Для чего нужен контакт «D» и «L» автомобильного генератора.

Принцип работы автомобильного генератора, схема

Генератор — один из главных элементов электрооборудования автомобиля, обеспечивающий одновременное питание потребителей и подзаряд аккумуляторной батареи.

Принцип действия устройства построен на превращении механической энергии, которая поступает от мотора, в напряжение.

В комплексе с регулятором напряжения узел называется генераторной установкой.

В современных автомобилях предусмотрен агрегат переменного тока, в полной мере удовлетворяющий всем заявленным требованиям.

Устройство генератора

Элементы источника переменного тока спрятаны в одном корпусе, который также является основой для статорной обмотки.

В процессе изготовления кожуха применяются легкие сплавы (чаще всего алюминия и дюрали), а для охлаждения предусмотрены отверстия, обеспечивающие своевременный отвод тепла от обмотки.

В передней и задней части кожуха предусмотрены подшипники, к которым и крепится ротор — главный элемент источника питания.

В кожухе помещаются почти все элементы устройства. При этом сам корпус состоит из двух крышек, расположенных с левой и с правой стороны — около приводного вала и контрольных колец соответственно.

Две крышки объединяются между собой с помощью специальных болтов, изготовленных из алюминиевого сплава. Этот металл отличается незначительной массой и способностью рассеивать тепло.

Не менее важную роль играет щеточный узел, передающий напряжение на контактные кольца и обеспечивающий работу узла.

Изделие состоит из пары графитных щеток, двух пружин и щеткодержателя.

Также уделим внимание элементам, расположенным внутри кожуха:

  • Ротор — стальной элемент, имеющий одну обмотку и, по сути, представляющий собой электромагнит. Ротор находится на валу, а сверху обмотки установлены втулки клювообразной формы. Ток подается с помощью медных колец, которые расположены на валу и объединены с обмоткой через специальные щетки.
  • Обмотка — устройство, изготовленное из медной проволоки и закрепленное в пазы сердечника. Сам сердечник выполнен в форме окружности и изготавливается с применением специального материала, обладающего улучшенными магнитными качествами. В электротехнике металл носит название «трансформаторное железо». У статора есть три обмотки, связанные между собой и объединенные в звезду или треугольник. В точке объединения установлен диодный мост, обеспечивающий выпрямление напряжения. Обмотка изготовлена из специальной проволоки, имеющей двойную термоустойчивую изоляцию, покрытую специальным лаком.
  • Реле-регулятор — ключевой элемент установки, обеспечивающий стабильное напряжение на выходе устройства. Монтаж регулятора может производиться в кожухе генератора или снаружи. В первом случае он находится возле графитных щеток, а во втором — там, где щетки крепятся к щеткодержателю (но в разных моделях авто монтаж может осуществляться по-разному). Ниже представлены реле-регуляторы с щеточным узлом.
  • Выпрямительный мост — элемент, предназначенный для преобразования переменного тока на выходе статора в постоянное напряжение. Выпрямитель состоит из трех пар диодов, которые установлены на токопроводящем основании и попарно объединяются друг с дружкой. В среде автовладельцев и мастеров СТО диодный мост часто называется «подковой» из-за схожести с этим предметом.

Какие требования предъявляются к автомобильному генератору?

К генераторной установке автомобиля выдвигается ряд требований:

  • Напряжение на выходе устройства и, соответственно, в бортовой сети должно поддерживаться в определенном диапазоне, вне зависимости от нагрузки или частоты вращения коленвала.
  • Выходные параметры должны иметь такие показатели, чтобы в любом из режимов работы машины АКБ получала достаточное напряжение заряда.

При этом каждый автовладелец должен особое внимание уделять уровню и стабильности напряжения на выходе. Это требование вызвано тем, что аккумулятор чувствителен к подобным изменениям.

Например, в случае снижения напряжения ниже нормы АКБ не заряжается до необходимого уровня. В итоге возможны проблемы в процессе пуска мотора.

В обратной ситуации, когда установка выдает повышенное напряжение, аккумулятор перезаряжается и быстрее ломается.

Полезно почитать: Взорвался аккумулятор, причины и что делать.

Принцип работы автомобильного генератора, особенности схемы

Принцип действия генераторного узла построен на эффекте электромагнитной индукции.

В случае прохождения магнитного потока через катушку и его изменения, на выводах появляется и меняется напряжение (в зависимости от скорости изменения потока). Аналогичным образом работает и обратный процесс.

Так, для получения магнитного потока требуется подать на катушку напряжение.

Выходит, что для создания переменного напряжения требуются две составляющие:

  • Катушка (именно с нее снимается напряжение).
  • Источник магнитного поля.

Не менее важным элементом, как отмечалось выше, является ротор, выступающий в роли источника магнитного поля.

У полюсной системы узла присутствует остаточный магнитный поток (даже при отсутствии тока в обмотке).

Этот параметр небольшой, поэтому способен вызвать самовозбуждение только на повышенных оборотах. По этой причине по обмотке ротора пропускают сначала небольшой ток, обеспечивающий намагничивание устройства.

Упомянутая выше цепочка подразумевает прохождение тока от АКБ через лампочку контроля.

Главный параметр здесь — сила тока, которая быть в пределах нормы. Если ток будет завышенным, аккумулятор быстро разрядится, а если заниженным — возрастет риск возбуждения генератора на ХХ мотора (холостых оборотах).

С учетом этих параметров подбирается и мощность лампочки, которая должна составлять 2-3 Вт.

Как только напряжение достигает требуемого параметра, лампочка гаснет, а обмотки возбуждения питаются от самого автомобильного генератора. При этом источник питания переходит в режим самовозбуждения.

Снятие напряжения производится со статорной обмотки, которая выполнена в трехфазном исполнении.

Узел состоит 3-х индивидуальных (фазных) обмоток, намотанных по определенному принципу на магнитопроводе.

Токи и напряжения в обмотках смещены между собой на 120 градусов. При этом сами обмотки могут собираться в двух вариантах — «звездой» или «треугольником».

Если выбрана схема «треугольник», фазные токи в 3-х отмотках будут в 1,73 раза меньше, чем общий ток, отдаваемый генераторной установкой.

Вот почему в автомобильных генераторах большой мощности чаще всего применяется схема «треугольника».

Это как раз объясняется меньшими токами, благодаря которым удается намотать обмотку проводом меньшего сечения.

Такой же провод можно использовать и в соединениях типа «звезда».

Чтобы созданный магнитный поток шел по назначению, и направлялся к статорной обмотке, катушки находятся в специальных пазах магнитопровода.

Из-за появления магнитного поля в обмотках и в статорном магнитопроводе, появляются вихревые токи.

Действие последних приводит к нагреву статора и снижению мощности генератора. Для уменьшения этого эффекта при изготовлении магнитопровода применяются стальные пластины.

Выработанное напряжение поступает в бортовую сеть через группу диодов (выпрямительный мост), о котором упоминалось выше.

После открытия диоды не создают сопротивления, и дают току беспрепятственно проходить в бортовую сеть.

Но при обратном напряжении I не пропускается. Фактически, остается только положительная полуволна.

Некоторые производители автомобилей для защиты электроники меняют диоды на стабилитроны.

Главной особенностью деталей является способность не пропускать ток до определенного параметра напряжения (25-30 Вольт).

После прохождения этого предела стабилитрон «пробивается» и пропускает обратный ток. При этом напряжение на «плюсовом» проводе генератора остается неизменным, что не несет риски для устройства.

К слову, способность стабилитрона поддерживать на выводах постоянное U даже после «пробоя» применяется в регуляторах.

В результате после прохождения диодного моста (стабилитронов) напряжение выпрямляется, становится постоянным.

У многих типов генераторных установок обмотка возбуждения имеет свой выпрямитель, собранный из 3-х диодов.

Благодаря такому подключению, протекание тока разряда от АКБ исключено.

Диоды, относящиеся к обмотке возбуждения, работают по аналогичному принципу и питают обмотку постоянным напряжением.

Здесь выпрямительное устройство состоит из шести диодов, три их которых являются отрицательными.

В процессе работы генератора ток возбуждения ниже параметра, который отдает автомобильный генератор.

Следовательно, для выпрямления тока на обмотке возбуждения достаточно диодов с номинальным током до двух Ампер.

Для сравнения силовые выпрямители имеют номинальный ток до 20-25 Ампер. Если требуется увеличить мощность генератора, ставится еще одно плечо с диодами.

Режимы работы

Чтобы разобраться в особенностях функционирования автомобильного генератора, важно понять особенности каждого из режимов:

  • В процессе пуска двигателя главным потребителем электрической энергии выступает стартер. Особенностью режима является создание повышенной нагрузки, что приводит к уменьшению напряжения на выходе АКБ. Как следствие, потребители берут ток только с аккумулятора. Вот почему при таком режиме батарея разряжается с наибольшей активностью.
  • После завода двигателя автомобильный генератор переходит в режим источника питания. С этого момента устройство дает ток, который необходим для питания нагрузки в автомобиле и подзаряда АКБ. Как только аккумулятор набирает требуемую емкость, уровень зарядного тока снижается. При этом генератор продолжает играть роль главного источника питания.
  • После подключения мощной нагрузки, например, кондиционера, обогрева салона и прочих, скорость вращения ротора замедляется. В этом случае автомобильный генератор уже не способен покрыть потребности автомобиля в токе. Часть нагрузки перекладывается на АКБ, который работает в параллель с источником питания и начинает постепенно разряжаться.

Регулятор напряжения — функции, типы, контрольная лампа

Ключевым элементом генераторной установки является регулятор напряжения — устройство, поддерживающее безопасный уровень U на выходе статора.

Такие изделия бывают двух типов:

  • Гибридные — регуляторы, электрическая схема которых включает в себя как электронные приборы, так и радиодетали.
  • Интегральные — устройства, в основе которых лежит тонкопленочная микроэлектронная технология. В современных автомобилях наибольшее распространение получил именно этот вариант.

Не менее важный элемент — контрольная лампа, смонтированная на приборной панели, по которой можно делать вывод о наличии проблем с регулятором.

Зажигание лампочки в момент пуска мотора должно быть кратковременным. Если же она горит постоянно (когда генераторная установка в работе), это свидетельствует о поломке регулятора или самого узла, а также необходимости ремонта.

Тонкости крепления

Фиксация генераторной установки производится при помощи специального кронштейна и болтового соединения.

Сам узел крепится в передней части двигателя, благодаря специальным лапам и проушинам.

Если на автомобильном генераторе предусмотрены специальные лапы, последние находятся на крышках мотора.

В случае применения только одной фиксирующей лапы, последняя ставится только на передней крышке.

В лапе, установленной в задней части, как правило, предусмотрено отверстие с установленной в нем дистанционной втулкой.

Задача последней заключается в устранении зазора, созданного между упором и креплением.

Крепление генератора Audi A8.

А так агрегат крепиться на ВАЗ 21124.

Неисправности генератора и способы их устранения

Электрооборудование автомобиля имеет свойство ломаться. При этом наибольшие проблемы возникают с АКБ и генератором.

В случае выхода из строя любого из этих элементов эксплуатация ТС в нормальном режиме работы становится невозможной или же авто оказывается вовсе обездвиженным.

Все поломки генератора условно делятся на две категории:

  • Механические. В этом случае проблемы возникают целостностью корпуса, пружин, ременным приводом и прочими элементами, которые не связаны с электрической составляющей.
  • Электрические. Сюда относятся неисправности диодного моста, износ щеток, замыкание в обмотках, поломки реле регулятора и прочие.

Теперь рассмотрим список неисправностей и симптомы более подробно.

1. На выходе недостаточный уровень зарядного тока:

  • Пробуксовка приводного ремня. Решение — натянуть ремень и проверить подшипники на факт исправности, симптомы – свист ремня генератора.
  • Зависание щеток. Для начала стоит вычистить щеткодержатель и щетки от загрязнений и убедиться в достаточности усилия.
  • Обрыв цепочки возбуждения, подгорание контактных колес. Первая проблема решается путем поиска и устранения обрыва, а вторая — посредством зачистки и проточки контактных колец (если это требуется).
  • Выход из строя регулятора напряжения.
  • Задевание ротором статорного полюса.
  • Обрыв цепочки, объединяющий генератор и АКБ.

2. Вторая ситуация.

Когда автомобильный генератор выдает необходимый уровень тока, но АКБ все равно не заряжается.

Причины могут быть разными:

  • Низкое качество протяжки контакта «массы» между регулятором и основным узлом. В этом случае проверьте качество контактного соединения.
  • Выход из строя реле напряжения — проверьте и поменяйте его.
  • Износились или зависли щетки — замените или очистите от грязи.
  • Сработало защитное реле регулятора из-за наличия замыкания на «массу». Решение — отыскать место повреждения и убрать проблему.
  • Прочие причины — замасливание контактов, поломка регулятора напряжения, витковое замыкание в обмотках статора, плохое натяжение ремня.

3. Генератор работает, но издает повышенный шум.

Вероятные неисправности:

  • Замыкание между витками статора.
  • Износ места для посадки подшипника.
  • Послабление шкивной гайки.
  • Разрушение подшипника.

Ремонт генератора автомобиля всегда должен начинаться с точной диагностики проблемы, после чего причина устраняется путем профилактических мер или замены вышедшего из строя узла.

Рекомендации по замене

Практика эксплуатации показывает, что поменять автомобильный генератор несложно, но для решения задачи требуется соблюдать ряд правил:

  • Новое устройство должно иметь аналогичные токоскоростные параметры, как и у заводского узла.
  • Энергетические показатели должны быть идентичными.
  • Передаточные числа у старого и нового источника питания должны совпадать.
  • Устанавливаемый узел должен подходить по размерам и с легкостью крепится к мотору.
  • Схемы нового и старого автомобильного генератора должны быть одинаковыми.

Учтите, что устройства, смонтированные на автомобилях зарубежного производства, фиксируются не так, как отечественного, к примеру, как на генератор TOYOTA COROLLA и Лада Гранта .Следовательно, если менять иностранный агрегат изделием отечественного производства, придется установить новое крепление.

Полезные советы в помощь

В завершение рассказа об автомобильных генераторах стоит выделить ряд советов, что необходимо, а чего нельзя делать автовладельцам в процессе эксплуатации.

Главный момент — установка, в процессе которой важно с предельным вниманием подойти к подключению полярности.

Если ошибиться в этом вопросе, выпрямительное устройство поломается и возрастает риск возгорания.

Аналогичную опасность несет и пуск двигателя при некорректно подключенных проводах.

Чтобы избежать проблем в процессе эксплуатации, стоит придерживаться ряда правил:

  • Следите за чистотой контактов и контролируйте исправность электрической проводки автомобиля. Отдельное внимание уделите надежности соединения. В случае применения плохих контактных проводов уровень бортового напряжения выйдет за допустимый предел.
  • Следите за натяжкой генератора. В случае слабого натяжения источник питания не сможет выполнять поставленные задачи. Если же перетянуть ремень, это чревато быстрым износом подшипников.
  • Отбрасывайте провода от генератора и АКБ при выполнении электросварочных работ.
  • Если контрольная лампочка загорается и продолжает гореть после пуска мотора, выясните и устраните причину.

Отдельное внимание стоит уделить реле-регулятору, а также проверке напряжения на выходе источника питания. В режиме заряда этот параметр должен быть на уровне 13,9-14,5 Вольт.

Кроме того, время от времени проверяйте износ и достаточность усилия щеток генератора, состояние подшипников и контактных колец.

Высота щеток должна измеряться при демонтированном держателе. Если последний износился до 8-10 мм, требуется замена.

Что касается усилия пружин, удерживающих щетки, оно должно быть на уровне 4,2 Н (для ВАЗ). При этом осматривайте контактные кольца — на них не должно быть следов масла.

Также автовладелец должен запомнить и ряд запретов, а именно:

  • Не оставляйте машину с подключенной АКБ, если имеются подозрения поломки диодного моста. В противном случае аккумулятор быстро разрядится, и возрастает риск воспламенения проводки.
  • Не проверяйте правильность работы генератора путем перемыкания его выводов или отключения АКБ при работающем двигателе. В этом случае возможна поломка электронных элементов, бортового компьютера или регулятора напряжения.
  • Не допускайте попадания технических жидкостей на генератор.
  • Не оставляйте включенным узел в случае, если клеммы АКБ были сняты. В противном случае это может привести к поломке регулятора напряжения и электрооборудования авто.
  • Своевременно проводите замену ремня генератора.

Зная особенности работы генератора, нюансы его конструкции, основные неисправности и тонкости ремонта, можно избежать многих проблем с проводкой и АКБ.

Помните, что генератор — сложный узел, требующий особого подхода к эксплуатации.

Важно постоянно следить за ним, своевременно проводить профилактические мероприятия и замену деталей (при наличии такой необходимости).

При таком подходе источник питания и сам автомобиль прослужат очень долго.

Различные схемы автомобильных генераторов — Схемы генераторов — — Каталог статей

Список всех статей

Устаревшие схемы генераторов 60 — 70х годов прошлого века. «Жигули», «Москвич», «Волга», «Зил», «ГАЗ», «УАЗ»

 

Схема автомобильного генератора, это схема самого генератора, схема соединенного с ним регулятора напряжения и схема цепи возбуждения генератора. Генератор с регулятором напряжения иногда называют – генераторная установка.

Автомобильный генератор — это трехфазная синхронная машина. Принцип действия основан на явлении электромагнитной индукции. Смысл явления состоит в том, что в обмотке индуктируется электродвижущая сила, если вокруг нее действует изменяющееся магнитное поле. Значит, генератор должен состоять из обмотки и вращающегося магнита. Обмотка наматывается на кольцевой сердечник, а внутри обмотки вращается ротор. Процесс намагничивания ротора, называется возбуждением генератора. Для намагничивания ротора в нем есть своя обмотка, в которую ток попадает через щетки. Ток, намагничивающий ротор, называется ток возбуждения, а обмотка ротора называется обмотка возбуждения.

По принципу действия синхронный генератор, создает переменное напряжение, а для зарядки аккумулятора и для работы всего электрооборудования, нужно постоянное напряжение, поэтому в любой автомобильный генератор, входит выпрямитель — трехфазный диодный мост. Переменный ток генератора выпрямляется диодным мостом и во внешних цепях действует постоянное напряжение и протекает постоянный ток.

Регулятор напряжения – обязательный элемент схемы, он поддерживает необходимый уровень выходного напряжения генератора.

Регулятор напряжения включается в цепь возбуждения. Его задача управлять током возбуждения. Он работает в режиме открыто – закрыто, то есть, он все время включает и выключает ток возбуждения. Напряжение генератора повышается, он отключает ток возбуждения — напряжение снижается, он снова включает ток возбуждения и напряжение повышается. Таким образом, он не дает напряжению вырасти выше заданного значения, которое должно быть 13,8 — 14,2 Вольта. Такое напряжение необходимо поддерживать для нормальной зарядки аккумулятора и нормальной работы всех приборов электрооборудования.

Автомобильный генератор первоначально возбуждается от аккумулятора. Как только включается зажигание, выходной транзистор регулятора открывается, через него идет ток возбуждения и ротор намагничивается. Когда завелся двигатель и генератор заработал, возбуждение происходит уже от самого генератора. ЭДС генератора становится выше, поэтому генератор становится источником, а аккумулятор начинает заряжаться.

Применяются два принципа подачи тока возбуждения от генератора на собственную обмотку возбуждения.

  1. Схема возбуждения от выхода генератора

Ток возбуждения идет от выхода генератора, через замок зажигания, выход генератора всегда связан с аккумулятором.

  1. Схема возбуждения через дополнительные диоды

В этом случае, ток возбуждения выпрямляется отдельным выпрямителем, цепь возбуждения отключена от выхода генератора и, значит, от аккумулятора. Ток возбуждения идет только внутри генератора и не использует внешнюю цепь. Аккумулятор используется только для первоначального возбуждения.

 

Схемы генераторов с возбуждением от выхода генератора

Эти простые схемы применялись для автомобилей 60-х 70-х годов выпуска. «Жигули», «Москвичи», ЗиЛ, Газ, Уаз. Много таких автомобилей до сих пор остается в эксплуатации.

Регулятор напряжения может быть внешним и встроенным. Внешний регулятор это отдельная коробочка, которая соединяется с генератором проводами и стоит в стороне от генератора. Встроенный регулятор, входит в состав генератора, крепится внутри или снаружи корпуса, обычно, встроенный регулятор сделан вместе со щетками.

На выходе регулятора напряжения стоит мощный транзистор, это может быть биполярный, и может быть полевой транзистор. Он работает в ключевом режиме, то есть, открыт — закрыт. Открыт транзистор – ток возбуждения проходит, закрыт транзистор — ток не проходит.

Есть три варианта включения транзистора – с общим Эмиттером, общей Базой и с общим Коллектором. Поэтому ключи на транзисторах бывают с ОЭ, ОБ, ОК. Для каждого варианта транзисторного ключа есть свои особенности применения.

В регуляторах напряжения используются транзисторные ключи с ОЭ и ОК. Если заземлен транзистор, то это ключ с ОЭ, если заземлена щетка. то это ключ с ОК. Регуляторы выполненные по схеме с ОЭ называют A-Circuit, регуляторы выполненные по схеме с ОЭ называют В — Circuit.

В автомобильных схемах генераторов применяются обе схемы – и A-Circuit, и В-Circuit

 

Схемы с внешним регулятором напряжения

Такая схема применялась на автомобилях Жигули ранних выпусков 2101 — 2106

 

Такая схема применялась для автомобилей Волга, Газ, Зил, УАЗ. Генераторы Серий 16 3701 и 19.3771.

Эта схема применяется для автомобилей Крайслер и Додж. По этой схеме сделан генератор на двигатели Крайслер для автомобилей Волга и Газель.

 

Генераторы со встроенными регуляторами напряжения

Регулятор напряжения можно установить снаружи и внутри генератора. Такая конструкция получается более компактной и надежной, она позволяет отказаться то проводов для соединения генератора и регулятора напряжения.

При установке регулятора снаружи корпуса генератора, появляется возможность замены регулятора не снимая генератор.

 

 

Генераторы такой конструкции, со встроенным регулятором, установленном на корпусе, широко применяется для автомобилей выпускавшихся  в недавнее время и находящиеся в эксплуатации — Валдай, КАМАЗ, МАЗ, УАЗ

 

Все приведенные схемы используют принцип питания обмотки возбуждения от выхода генератора. Генератор часть своего выпрямленного тока отдает на собственное возбуждение. 

Путь тока возбуждения: Плюс генератора, плюс аккумулятора, контакты замка зажигания, вход регулятора напряжения, обмотка (или наоборот), обмотка возбуждения, минус — масса.

 

Недостаток  Схемы с питанием обмотки возбуждения от выхода генератора.

Почему отказались от такой схемы и стали применять схему с дополнительными диодами, (тоже устаревшую)

В настоящее время снова используется схема без доп. диодов, в таких генераторах применяют регуляторы напряжения с микроконтроллерами. 

В генераторах с питанием обмотки возбуждения от выхода генератора, весь ток возбуждения проходит через контакты замка зажигания. Этот ток для получения достаточной мощности генератора должен быть быть 3 — 5 Ампер. Такой ток  требует качественного зажима всех контактов и достаточно толстого провода,  при размыкании контактов дает сильную искру и изнашивает контакты, снижая надежность системы зарядки и системы зажигания, которая питается через эти же контакты.

Аккумулятор в любой схеме всегда подключен к плюсовому выводу генератора, это необходимо для того, чтобы генератор и аккумулятор могли работать как источники заменяя друг друга — двигатель не работает — источник аккумулятор, двигатель заработал — источник генератор. Когда генератор не работает, аккумулятор, прямо подключенный к нему, не может разрядиться через генератор, потому, что диодный мост не пропускает ток в обратном направлении, но, через обмотку возбуждения, аккумулятор может разрядиться.

Если двигатель не завелся,  генератор не заработал, а зажигание осталось включено, то через обмотку ротора идет ток  от аккумулятора (а это 3 – 5 Ампер). По разным причинам такие ситуации иногда возникают и тогда, через несколько часов, двигатель не заведется. То есть, в схемах, в которых обмотка возбуждения запитана от выхода генератора и, значит, подключена непосредственно к аккумулятору, может неожиданно разрядиться аккумулятор.

 

Схема с дополнительными диодами несколько сложнее, но она обеспечивает питание обмотки возбуждения, прямо внутри генератора минуя замок зажигания, обмотка возбуждения не имеет прямой связи с аккумулятором, поэтому  такая схема исключает случайную разрядку аккумулятора при невыключенном зажигании.

 

В схемах с дополнительными диодами, первоначальное возбуждение также происходит от аккумулятора, но очень маленьким током чрез ограничительные сопротивления или через специальную лампочку. После запуска генератора ток возбуждения идет уже по отдельной цепи, не связанной с аккумулятором, через дополнительный выпрямитель. (доп диоды)

Схемы автомобильных генераторов с дополнительными диодами.

Устройство генератора тока | У электрика.ру

Приветствую всех на нашем сайте. Сегодня мы поговорим об устройстве генератора тока. Попробуем максимально охватить данную тему  и рассмотреть устройство  генераторов постоянного и переменного токов.

На самом деле, не совсем верно называть это устройство генератором именно переменного или постоянного тока, поскольку, ток возникает только в замкнутом контуре. В общем, в обмотках генератора возникает ЭДС, а не ток. Ток начинает протекать только тогда, когда к обмоткам подключается какой-либо потребитель. Однако, в этой статье мы будем пользоваться устоявшимися понятиями.

Какие бы ни были электрические генераторы основной их принцип – выработка электрической энергии за счёт вращения обмотки в магнитном поле. Это значит, что можно выделить два схематических вида генераторов: либо мы вращаем магнитное поле в неподвижном проводнике, либо вращаем проводник в неподвижном магнитном поле.

Содержание:

Устройство генератора переменного тока

Итак, относительно устройства генератора переменного тока и принципа его действия.

Наибольшее распространение получили генераторы переменного тока с неподвижным проводником. Обусловлено это тем, что ток возбуждения по отношению к току, который получают с генератора, небольшой. Если посмотрите на картинку, то увидите два кольца, по которым протекает ток обмотки возбуждения и это слабое звено любого генератора с обмоткой возбуждения. То есть, либо по кольцам через щётки мы подаем небольшой ток возбуждения, либо через кольца снимаем большой рабочий ток. В электричестве неподвижная часть генераторов или двигателей, на которой находится обмотка, называется статором. Подвижная часть может называться ротором или якорем.

Основные виды генераторов переменного тока

Видов генераторов довольно много. Попробуем классифицировать их по основным направлениям.

  • По виду используемой энергии:
    • Энергия ветра
    • Энергия газа
    • Энергия жидкого топлива
    • Энергия тепла
    • Энергия воды
  • По типу генератора:
    • Однофазный
    • Трёхфазный
    • Синхронный
    • Асинхронный
    • По количеству полюсов статорной обмотки

Есть и другие типы, но они менее распространены.

  • По типу возбуждения:
    • Независимое возбуждение. В этом случае на одном валу с генератором переменного тока находится еще и генератор постоянного тока, который питает только обмотку возбуждения. Возбуждение в таком случае может выполняться и любым другим источником тока, например, аккумулятором.
    • Самовозбуждение. В этом случае, напряжение для обмотки возбуждения получают непосредственно с используемого генератора.
    • Возбуждение с помощью магнитов, которые располагаются на статоре или на якоре, что значительно упрощает устройство генератора, но с помощью такого способа получить мощные генераторы не получится.
Синхронный генератор : схема, устройство, принцип работы

Что значит синхронный по отношению к двигателю или генератору? Если совсем просто, то частота переменного тока жёстко зависит от скорости вращения ротора электрической машины и наоборот. Таким образом, можно относительно легко контролировать частоту переменного тока. Сам по себе синхронный генератор имеет ряд преимуществ, благодаря которым стал наиболее распространенным. Скажу вам по большому секрету, именно синхронные генераторы используются на всех станциях, где производят электричество.

Приводным двигателем (на схеме обозначен как ПД) может выступать любое вращающее устройство: двигатель, турбина, крыльчатка ветряной мельницы или водяного колеса. На одном валу с ПД находится ротор генератора с обмоткой возбуждения. На обмотку подается постоянное напряжение и вокруг обмотки образуется магнитное поле. Когда ротор вращается, в обмотках статора возникает ЭДС, то есть появляется напряжение, только уже переменное, частота которого зависит от скорости вращения ротора n1 и количества пар полюсов p. Частоту ЭДС можно высчитать по формуле.

Асинхронный генератор: схема, устройство, принцип работы

Устройство асинхронного генератора

Асинхронный генератор, это, по сути, асинхронный двигатель. То есть, любой асинхронный двигатель можно перевести в режим генерации энергии и наоборот. Конструктивно, устройство, которое называют генератором, выполнено таким образом, чтобы иметь хорошее охлаждение. Глубоко останавливаться на принципе действия асинхронных машин не будем, но вкратце расскажу, почему их называют асинхронными на примере двигателя.

Когда на обмотки статора подается напряжение, образуется магнитное поле, у трёхфазных двигателей оно круговое, у однофазных эллипсообразное, стремящееся к круговому. Магнитное поле начинает пересекать витки обмотки статора. В короткозамкнутой обмотке ротора возникает ЭДС, то есть напряжение, а поскольку обмотка короткозамкнутая, по ней начинает протекать ток, который тоже создает магнитное поле. Взаимодействие этих магнитных полей приводит ротор в движение. Что будет, если скорость ротора станет равна скорости магнитного поля, создаваемого статором? Правильно, магнитное поле статора перестанет пересекать обмотку ротора. Это можно сравнить с тем, что две машины двигаются на одинаковой скорости. Вроде бы машины двигаются, но при этом по отношению друг к другу они словно стоят на месте, просто земля с большой скоростью проносится под машинами. Так вот, как только скорость ротора и скорость магнитного поля статора станут одинаковыми, в обмотке ротора перестанет вырабатываться ЭДС, прекратится взаимодействие магнитных полей статора и ротора и ротор начнёт останавливаться. Поэтому скорость вращения ротора асинхронного двигателя всегда несколько меньше скорости вращения магнитного поля статора и эта величина называется скольжение.

Так вот, чтобы асинхронный двигатель стал генератором, надо определить скольжение и увеличить скорость вращения ротора на эту величину. Допустим, мы имеем однополюсный трехфазный асинхронный двигатель со скоростью вращения вала 2800 оборотов. Если бы такой двигатель был синхронным, скорость вращения составила бы 3000 оборотов. То есть скольжение составляет 200 оборотов в минуту. Это значит, что если мы начнём вращать ротор со скоростью 3200 оборотов в минуту, то двигатель перейдёт в генераторный режим и будет уже не потреблять, а вырабатывать ЭДС.

Сложность применения таких генераторов в том, что они подвержены провалам. Например, если включить активную нагрузку (лампочку накаливания или нагреватель), пусковой ток будет небольшим. Значительной перегрузки не произойдет, и генератор будет работать стабильно. Если же включить реактивную нагрузку, например, двигатель, то будет большой пусковой ток, превышающий номинальный в 5-20 раз, который «провалит» генератор, то есть вызовет резкое падение напряжения на обмотках генератора. После такого провала асинхронный генератор снова нужно возбуждать. Так что, простота асинхронного генератора перевешивается серьезным недостатком.

Ну и еще нужна конденсаторная установка для возбуждения короткозамкнутой обмотки ротора. Если подобрать неверно ёмкость конденсаторов, то в случае «недобора» от генератора мы получим меньше тока, а в случае «перебора», наш генератор будет сильно перегреваться.

Схемы подключения

Собственно, даже не схемы включения, а варианты. Их, как правило, три:

      • Автоматическое включение. В этом случае устанавливается специальный блок аварийного включения. Как только отключают напряжение в сети, блок подаёт команду на запуск генератора и переключает сеть с внешнего источника питания, на генераторную установку.
      • Ручное включение. В этом случае, пользователь сам проводит операцию переключения с внешнего источника питания на генераторную установку и вручную запускает генератор.
      • Синхронная работа. Такой режим, в основном используется на крупных станциях, генераторы которых объединены в одну сеть. Все генераторы этой сети работают синхронно, с одной частотой, с одной очерёдностью фаз и с одинаковым напряжением на обмотках статора.
Однофазный генератор

Здесь я подробно останавливаться не буду. Такие устройства сейчас можно встретить в любом магазине инструментов. Если однофазный генератор используется как запасной источник электроэнергии, то подключается к домовой сети, как правило, посредством рубильника. То есть, одновременно внешний источник питания и генератор на одну сеть не могут – либо то, либо другое. Во-первых, незачем, во-вторых, это сильно усложнило бы и увеличило стоимость бытовых генераторов. Единственное, на чём могу здесь остановиться, это включение однофазного генератора в трёхфазную сеть.

Включение однофазного генератора в трёхфазную сеть

Однако у такого метода есть свой недостаток. Трёхфазные двигатели в такой сети работать не будут, если же их включить, то очень быстро нагреются и выйдут из строя.

Трехфазный генератор

Трёхфазные генераторы могут быть бытовыми и промышленными. Устройство генератора трёхфазного тока в бытовом варианте практически ничем не отличается от однофазного, как и схема включения. Единственное условие при включении бытового генератора в сеть, если в такой сети имеются трёхфазные двигатели – соблюдать очередность фаз. В случае же, если нагрузка в доме однофазная, то такой предосторожностью можно пренебречь.

Устройство генератора трёхфазного тока в промышленном варианте – это устройство, оснащенное автоматическим пуском и иногда может быть оснащено устройством синхронизации. Подключение таких генераторов лучше доверить специалистам.

Ну а бытовой генератор точно так же, как и однофазный включается в сеть через рубильник. Следовательно, в зависимости от положения рубильника работает либо внешний источник питания, либо генератор.

Устройство генератора постоянного тока

Чтобы узнать, что такое генератор постоянного тока, устройство и принцип действия вернёмся немного назад. Мы уже выяснили, как работает генератор переменного тока. Давайте подробнее рассмотрим процесс возникновения ЭДС. Поскольку ротор вращается, у нас есть цикл равный одному обороту ротора или 360°. Давайте узнаем, что происходит в этом цикле:

      • 0° — ЭДС =0
      • 90° — ЭДС достигает максимального значения со знаком «+»
      • 180° — ЭДС снова равна 0
      • 270° — ЭДС достигает пикового значения со знаком «-»

Как же сделать так, чтобы не менялась полярность напряжения? Великие умы придумали следующее – применить коллектор, то есть, снимать напряжение только нужной полярности. Помните, мы говорили, что в генераторе переменного тока, рабочей является обмотка статора, а на роторе находится обмотка возбуждения. Так вот, в генераторе постоянного тока напряжение снимается только с ротора, который называется якорем.

Схема генератора постоянного тока

Если такой генератор будет иметь только одну пару полюсов, как на картинке, то мы получим пульсирующее постоянное напряжение, где частота будет в два раза больше скорости вращения. То есть, если скорость вращения будет 50 оборотов в секунду, то частота пульсации будет 100 Гц. Чтобы снизить пульсацию напряжения увеличивают количество пар полюсов.

С момента изобретения генератора постоянного тока схематично и по принципу действия он практически не изменился, изменилась лишь технология изготовления и сейчас он выглядит так:

Основные виды генераторов постоянного тока

В настоящее время набирают популярность двигатели постоянного тока без коллектора. Возможен ли вариант бесколлекторного генератора? К сожалению, пока решить эту задачу не удалось. Так что, если вы где-то увидите название «Бесколлекторный генератор постоянного тока», знайте, что это генератор переменного тока с выпрямительным блоком.

По этой причине, генераторы постоянного тока характеризуют только по типу возбуждения:

  1. Генераторы, возбуждаемые магнитами. Большую мощность такие генераторы развить не могут, поэтому нашли применение только там, где требуются небольшие мощности. Ну и, конечно же, применение магнитов ощутимо удешевляет стоимость таких генераторов.
  2. Независимое возбуждение. Точно так же, как и у генераторов переменного тока, для возбуждения применяется внешний источник питания, не связанный с генератором.
  3. Зависимое возбуждение, которое делится на три типа:
    • Параллельное возбуждение. Как можно понять из названия, обмотка возбуждения в таком генераторе подключена параллельно обмотке якоря. Иногда такой вид возбуждения называют шунтовый.
    • Последовательное возбуждение. Здесь обмотка возбуждения подключается как гирлянда, последовательно обмотке якоря. Такой вид иногда называют сериесным.
    • Смешанное возбуждение или компаундное. Обмотка возбуждения таких генераторов состоит из двух частей, первая подключается шунтовым методом, вторая сериесным.
Генераторы с независимым возбуждением: схема, устройство, принцип работы

Схема генератора независимого возбуждения

Принцип работы этого генератора довольно прост. Однако простота генератора является его же недостатком – он требует внешнего независимого источника питания. Якорь генератора разгоняют до необходимой скорости, затем с помощью реостата начинают возбуждать генератор. На обмотках якоря возникает ЭДС и при подключении нагрузки начинает протекать ток.

Нагрузочная способность такого генератора очень хорошая. Как правило, разница между напряжением холостого хода, когда нагрузка не подключена и напряжением при номинальной нагрузке генератора, когда потребитель загружает полностью – составляет всего 5-10%.

Преимущество генератора с независимым возбуждением ещё и в том, что его можно запускать под нагрузкой, то есть, с присоединенными электроприборами.

Генераторы с параллельным возбуждением: схема, устройство, принцип работы

Схема генератора параллельного возбуждения

У генератора с параллельным включением обмотки возбуждения, в принципе, тоже неплохие нагрузочные характеристики, хотя и несколько хуже, чем у схем с независимым возбуждением – 10-30%. У схем с зависимым возбуждением есть одна особенность, для того, чтобы произошло возбуждение, металл генератора должен иметь остаточную намагниченность. Достаточно 2-3% остаточной намагниченности чтобы запустился процесс самовозбуждения. Конечно же, при этом направление обмотки возбуждения должно совпадать с направлением поля остаточной намагниченности.

Якорь генератора раскручивают до номинальных оборотов, за счет остаточного намагничивания происходит самовозбуждение, то есть, в контуре генератор-обмотка возбуждения появляется ЭДС, появляется небольшой ток. Он увеличивает ЭДС, следовательно, ток снова увеличивается и так происходит до тех пор, пока не будет достигнут баланс между падением напряжения в обмотке генератора и падением напряжения в обмотке возбуждения.

В работе генератора есть одна особенность. Если плавно увеличивать нагрузку вплоть до короткого замыкания, то в какой-то момент мощность генератора достигнет пиковых значений, затем пойдет на спад. По сути, если в момент номинальной загрузки генератора устроить короткое замыкание, то ничего страшного не произойдет. Но если это сделать при небольшой нагрузке, то ток короткого замыкания достигает критических значений 8-10 Iн, а значит, такие генераторы крайне настоятельно рекомендуется защищать от короткого замыкания любым доступным способом.

Такие генераторы получили наибольшее распространение, поскольку не требуют внешних источников питания, имеют неплохую нагрузочную способность и позволяют контролировать ток возбуждения.

Генераторы с последовательным возбуждением: схема, устройство, принцип работы

Схема генератора последовательного возбуждения

Поскольку ток обмотки возбуждения в данном случае равен току в цепи, а значит, достигает больших значений, обмотка возбуждения выполняется толстым проводом и имеет меньшее количество витков, чем в предыдущих двух схемах. Принцип работы такой же, как и у предыдущей схемы. Обмотка и поле остаточной намагниченности должны совпадать по направлению. При раскручивании якоря до номинальной частоты возникает ЭДС, поднимается ток и дальше по нарастающей, пока не будет достигнут баланс.

Но здесь есть один небольшой нюанс. Ток обмотки возбуждения изменяется от тока нагрузки, и регулировать ток возбуждения возможности нет. А это приводит к тому, что очень сильно изменяется и напряжение. Здесь мы получаем самый настоящий генератор тока, а не напряжения. Именно поэтому область применения генератора с последовательным возбуждением сильно ограничена.

Генераторы со смешанным возбуждением: схема, устройство, принцип работы

Схема генератора со смешанным возбуждением

На этом типе соединения нужно остановиться подробнее. У нас есть две обмотки, а значит, их можно включать как согласованно, так и встречно. Здесь я приведу график внешних характеристик  такого генератора, и мы по ним пройдемся.

График внешних характеристик генератора постоянного тока со смешанным возбуждением

Итак, раскручиваем якорь до номинальных оборотов. Остаточная намагниченность возбуждает параллельную обмотку, генератор выходит на рабочий режим. Теперь, если мы подключим нагрузку, при этом последовательная обмотка включена согласованно, то возникает дополнительный ток возбуждения. Последовательная обмотка становится, как бы, поддерживающей или опорной. Этот вид включения, если последовательная обмотка была рассчитана, как компенсирующая, позволяет довольно жестко поддерживать напряжение в заданных пределах. На графике это очень хорошо видно по кривой №1.

Если требуется получить некий запас напряжения, например, генератор находится на значительном удалении от потребителя и требуется учесть потери на кабельных линиях, то в последовательной катушке возбуждения увеличивают количество витков. Тем самым, мы получаем более крутую внешнюю характеристику, но поддержание напряжения на номинальных нагрузках остается по-прежнему жестким. Это видно по кривой №2.

Для сравнения, кривая №3 показывает внешнюю характеристику генератора только с параллельным возбуждением.

Так зачем же требуется встречное включение катушек возбуждения? Если вы посмотрите на кривую №4, то можете догадаться, что в случае короткого замыкания, ток возрастает до определенного момента, затем начинает падать. Из графика видно, что ток не достигает даже номинального значения, то есть, примерно 0,7 Iн. В таком варианте включения обмоток генератор без риска повреждения можно использовать для частых коротких замыканий, например сварочные работы.

К сожалению, у всех схем, где используется зависимое возбуждение, есть один существенный недостаток. Поскольку это трудно назвать возбуждением, скорее это самовозбуждение, то запускать такие генераторы вместе с нагрузкой не представляется возможным. Как я уже говорил выше, возбуждение происходит за счёт остаточного намагничивания, которое составляет буквально 2-3%. А значит, если к выводам генератора будет подключена нагрузка, ток будет стремиться по пути наименьшего сопротивления, то есть самой нагрузки. Другими словами, вместе с нагрузкой тока будет недостаточно для формирования магнитного поля.

Думаю, на этом можно закончить ознакомительную статью по генераторам переменного и постоянного тока.

Поделиться ссылкой:
Похожее

устройство и принцип работы, напряжение и мощность

В стандартном исполнении в автомобиле существуют два источника питания – генератор и аккумулятор. Разница между ними заключается в том, что АКБ накапливает электроэнергию, а автомобильный генератор ее вырабатывает. То есть это устройство преобразует механическую энергию от двигателя в электрическую с целью дальнейшего питания всех потребителей и заряда аккумулятора.

Функции генератора

При запуске двигателя пусковой ток на стартер подается от аккумулятора. Но сам аккумулятор не вырабатывает энергию, а только ее накапливает и потом отдает. Если использовать для питания всех потребителей только АКБ, то она быстро разрядится. Автомобильный генератор производит электроэнергию, заряжает АКБ и питает бортовую сеть автомобиля во время работы двигателя (при достижении им определенных оборотов вращения коленчатого вала).

Автомобильный генератор

Генератор начинает вырабатывать электрический ток начиная с частоты вращения холостого хода, однако, на оптимальный режим работы он выходит при достижении двигателем 1600-1800 об/мин и более.

Виды генераторов

Выделяют два вида автомобильных генераторов:

  • постоянного тока;
  • переменного тока.

Первый вид генераторов в настоящее время уже не используется. Такие устройства устанавливались на старых моделях автомобилей (ГАЗ-51, Победа и др.). Они имеют много недостатков, такие как:

  • малая мощность и эффективность;
  • необходимость в постоянном контроле и обслуживании;
  • небольшой срок службы.

Сейчас применяются генераторы переменного тока. Главное их отличие в том, что вне зависимости от режима работы двигателя автомобильную сеть питает постоянный ток. Это достигается благодаря полупроводниковому выпрямителю.

Устройство генератора переменного тока

Работу любого генератора можно сравнить с электродвигателем, который работает в обратном режиме, то есть не потребляет, а вырабатывает ток. По типу конструкции современные генераторы делятся на два вида: компактный и традиционный. Они имеют общее устройство, но различаются в компоновке корпуса, вентилятора, выпрямительного узла и приводного шкива. Также у современных устройств имеется три фазы.

Устройство генератораГенератор импульсного напряжения

/ генератор Маркса — принципиальная схема, принцип работы и применение

В электронике скачки напряжения — очень важная вещь, и это кошмар для каждого разработчика схем. Эти скачки обычно называются импульсами, которые можно определить как высокое напряжение , обычно в несколько кВ, которое существует в течение короткого промежутка времени . Характеристики импульсного напряжения можно заметить по времени спада высокого или низкого напряжения, за которым следует очень высокое время нарастания напряжения. Молния является примером естественной причины, вызывающей импульсное напряжение.Поскольку это импульсное напряжение может серьезно повредить электрическое оборудование, важно проверить наши устройства на работу с импульсным напряжением. Здесь мы используем генератор импульсного напряжения, который генерирует выбросы высокого напряжения или тока в контролируемой испытательной установке. В этой статье мы узнаем о работе и применении генератора импульсного напряжения . Итак, приступим.

Как было сказано ранее, импульсный генератор производит эти кратковременные выбросы очень высокого напряжения или очень большого тока.Таким образом, существует два типа генераторов импульсов: генератор импульсного напряжения и генератор импульсного тока . Однако в этой статье мы обсудим генераторы импульсного напряжения.

Форма волны импульсного напряжения

Чтобы лучше понять импульсное напряжение, давайте взглянем на форму волны импульсного напряжения. На изображении ниже показан одиночный пик формы импульса высокого напряжения

Как видите, волна достигает своего 100-процентного пика за 2 мкс.Это очень быстро, но высокое напряжение теряет свою силу почти на 40 мкс. Следовательно, импульс имеет очень короткое или быстрое время нарастания , тогда как очень медленное или длинное время спада . Длительность импульса называется хвостовой частью волны , которая определяется разницей между 3-й временной меткой ts3 и ts0.

Генератор одноступенчатых импульсов

Чтобы понять работу генератора импульсов , давайте взглянем на принципиальную схему одноступенчатого генератора импульсов , которая показана ниже

Схема выше состоит из двух конденсаторов и двух сопротивлений.Искровой зазор (G) — это электрически изолированный зазор между двумя электродами, в котором возникают электрические искры. Источник питания высокого напряжения также показан на изображении выше. Для любой схемы генератора импульсов требуется по крайней мере один большой конденсатор, который заряжается до соответствующего уровня напряжения и затем разряжается нагрузкой. В приведенной выше схеме CS — это зарядный конденсатор . Обычно это высоковольтный конденсатор с номиналом более 2 кВ (зависит от желаемого выходного напряжения).Конденсатор CB представляет собой нагрузочную емкость , которая разряжает зарядный конденсатор. Резистор и RD и RE управляют формой волны.

Если внимательно присмотреться к изображению выше, можно обнаружить, что искровой разрядник не имеет электрического соединения. Тогда как емкость нагрузки получает высокое напряжение? Вот уловка, и по этой схеме вышеупомянутая схема действует как генератор импульсов. Конденсатор заряжается до тех пор, пока напряжение заряда конденсатора не станет достаточным для прохождения искрового промежутка.Электрический импульс, генерируемый через искровой промежуток, и высокое напряжение передается от вывода левого электрода к выводу правого электрода искрового промежутка, образуя таким образом подключенную цепь.

Время отклика схемы можно контролировать, изменяя расстояние между двумя электродами или изменяя напряжение полностью заряженного конденсатора. Расчет выходного импульсного напряжения может быть выполнен путем расчета формы выходного напряжения с помощью

 v (t) = [V  0  / C  b  R  d  (α - β)] (e  - α  t  - e  - β  t ) 

Где,

 α = 1 / R  г  C  б  β = 1 / R  e  C  z 
Недостатки одноступенчатого импульсного генератора

Основным недостатком схемы одноступенчатого генератора импульсов является физический размер .В зависимости от номинального высокого напряжения компоненты становятся больше в размерах. Кроме того, для генерации высокого импульсного напряжения требуется высокое напряжение постоянного тока . Следовательно, для схемы одноступенчатого импульсного генератора напряжения довольно сложно добиться оптимального КПД даже после использования больших источников питания постоянного тока.

Сферы, которые используются для соединения зазора, также должны быть очень большого размера. Корону, которая разряжается в результате генерации импульсного напряжения, очень трудно подавить и изменить форму.Срок службы электрода сокращается и требует замены после нескольких циклов повторения.

Генератор Маркса

Эрвин Отто Маркс предоставил схему многоступенчатого импульсного генератора в 1924 году. Эта схема специально используется для генерации высокого импульсного напряжения от источника питания низкого напряжения. Схема генератора мультиплексированных импульсов или обычно называемая схемой Маркса показана на изображении ниже.

В приведенной выше схеме используются 4 конденсатора (может быть n конденсаторов), которые заряжаются источником высокого напряжения в режиме параллельной зарядки с помощью зарядных резисторов R1 — R8.

Во время разрядки искровой разрядник, который был разомкнутой цепью во время зарядки, действует как переключатель и соединяет последовательный путь через конденсаторную батарею, а генерирует очень высокое импульсное напряжение на нагрузке. Состояние разряда показано на изображении выше фиолетовой линией. Напряжение первого конденсатора должно быть превышено в достаточной степени, чтобы пробить искровой промежуток и активировать схему генератора Маркса .

Когда это происходит, первый разрядник соединяет два конденсатора (C1 и C2).Следовательно, напряжение на первом конденсаторе удваивается на два напряжения C1 и C2. Впоследствии третий разрядник автоматически выходит из строя, потому что напряжение на третьем разряднике достаточно велико, и он начинает добавлять напряжение третьего конденсатора C3 в батарею, и это продолжается до последнего конденсатора. Наконец, когда достигается последний и последний искровой промежуток, напряжение достаточно велико, чтобы разорвать последний искровой промежуток на нагрузке, которая имеет больший зазор между свечами зажигания.

Конечное выходное напряжение на конечном промежутке будет nVC (где n — количество конденсаторов, а VC — напряжение заряда конденсатора), но это верно в идеальных схемах.В реальных сценариях выходное напряжение схемы генератора импульсов Маркса будет намного ниже фактического желаемого значения.

Однако у этой последней точки искры должны быть большие промежутки, потому что без этого конденсаторы не перейдут в полностью заряженное состояние. Иногда выделения делают намеренно. Есть несколько способов разрядить батарею конденсаторов в генераторе Маркса.

Методы разряда конденсаторов в генераторе Маркса:

Импульсный дополнительный пусковой электрод : Импульсный дополнительный пусковой электрод — эффективный способ преднамеренного запуска генератора Маркса во время полной зарядки или в особом случае.Дополнительный пусковой электрод называется Тригатроном. Существуют тригатроны разных форм и размеров с различными характеристиками.

Ионизация воздуха в зазоре : Ионизированный воздух — эффективный путь, по которому проходит искровой промежуток. Ионизация осуществляется с помощью импульсного лазера.

Снижение давления воздуха внутри зазора : Снижение давления воздуха также эффективно, если искровой промежуток спроектирован внутри камеры.

Недостатки генератора Маркса

Длительное время зарядки: В генераторе Маркса для зарядки конденсатора используются резисторы. Таким образом, время зарядки увеличивается. Конденсатор, который находится ближе к источнику питания, заряжается быстрее, чем другие. Это связано с увеличением расстояния из-за повышенного сопротивления между конденсатором и источником питания. Это главный недостаток генератора Маркса.

Потеря эффективности: По той же причине, что описана ранее, поскольку ток протекает через резисторы, эффективность схемы генератора Маркса низкая.

Короткий срок службы разрядника: Повторяющийся цикл разряда через разрядник сокращает срок службы электродов разрядника, который необходимо время от времени заменять.

Время повторения цикла зарядки и разрядки: Из-за большого времени зарядки время повторения генератора импульсов очень низкое. Это еще один серьезный недостаток схемы генератора Маркса.

Применение схемы импульсного генератора

Основное применение схемы генератора импульсов — испытание высоковольтных устройств .Грозозащитные разрядники, предохранители, TVS-диоды, различные типы устройств защиты от перенапряжения и т. Д. Испытываются с помощью генератора импульсного напряжения. Не только в области испытаний, но и схема генератора импульсов также является важным инструментом, который используется в ядерно-физических экспериментах , а также в производстве лазеров, термоядерных и плазменных устройств.

Генератор Маркса используется для моделирования эффектов молнии на линиях электропередач и в авиационной промышленности.Он также используется в аппаратах X-Ray и Z. Другие применения, такие как испытание изоляции электронных устройств также испытываются с использованием схем импульсного генератора.

.Схема генератора треугольных волн

с использованием операционного усилителя

Функциональный генератор или генератор сигналов является неотъемлемой частью электроники и используется для создания различных видов сигналов, таких как синусоидальная волна, прямоугольная волна, пилообразная волна и т. Д. Мы уже разработали синусоидальную волну Схема генератора, схема генератора прямоугольной волны и схема генератора пилообразной волны. Теперь в этом руководстве мы покажем вам, , как спроектировать схему генератора треугольной формы , используя операционный усилитель и несколько основных компонентов.

Треугольная волна состоит из постоянного восходящего склона, за которым следует постоянный нисходящий уклон, и волна напоминает плохо нарисованный горный хребет.

Генераторы сигналов Triangle

используются в самых разнообразных вещах, таких как анализаторы кривой транзистора, контроллеры PWM, усилители класса D и генераторы тона.

Необходимые детали
  • 1x LM358 или аналогичный операционный усилитель
  • 3 резистора 1K
  • Резистор 1x 10К
  • Резистор 1x 100К
  • Керамический конденсатор 1x 1 нФ
  • 1x 1 мкФ конденсатор электролитический
Операционный усилитель LM358 Операционные усилители

также известны как компараторы напряжения.Когда напряжение на неинвертирующем входе (+) выше, чем напряжение на инвертирующем входе (-), тогда на выходе компаратора высокий уровень. И если напряжение инвертирующего входа (-) выше, чем неинвертирующего конца (+), то выходное напряжение НИЗКОЕ. Узнайте больше о работе операционного усилителя здесь.

LM358 — это сдвоенный малошумящий операционный усилитель , который имеет внутри два независимых компаратора напряжения. Это операционный усилитель общего назначения, который может быть настроен во многих режимах, таких как компаратор, сумматор, интегратор, усилитель, дифференциатор, инвертирующий режим, неинвертирующий режим и т. Д.Чтобы узнать больше о LM358, просмотрите различные схемы LM358, такие как усилитель и компаратор

.
Принципиальная схема

Схема генератора треугольных сигналов ОУ приведена ниже:

Работа генератора треугольных волн

Эта схема представляет собой простой пример генератора релаксации, использующего один операционный усилитель в качестве компаратора.

Для начала предположим, что конденсатор разряжен. Это ставит на инвертирующий вход напряжение ниже, чем на неинвертирующем входе, которое составляет половину напряжения питания резисторного делителя.

Выход становится высоким до тех пор, пока напряжение конденсатора не превысит половину напряжения питания, в этот момент напряжение на инвертирующем входе больше, чем на неинвертирующем входе. Затем выход становится низким, разряжая конденсатор. В то же время, 10K резистор действует как гистерезис — когда выходной сигнал переходит на низком уровне, нижняя нога делителя напряжения теперь имеет 1K и 10K параллельно, что уменьшает общее сопротивление и снижает опорное напряжение.

Значения резистора гистерезиса и резистивного делителя можно изменять для увеличения или уменьшения частоты.

Выход операционного усилителя затем соединяется по переменному току для получения сигнала с равным положительным и отрицательным размахом. Этот сигнал легко усилить.

Вот как можно построить простой треугольный генератор , используя один операционный усилитель и несколько дискретных компонентов.

.

555 Схема схемы генератора ШИМ с таймером

ШИМ (широтно-импульсная модуляция) — важная особенность каждого современного микроконтроллера, поскольку от него требуется управлять множеством устройств почти во всех областях электроники. ШИМ широко используется для управления двигателем, освещением и т. Д. Иногда мы не используем микроконтроллер в наших приложениях, и если нам нужно генерировать ШИМ без микроконтроллера , то мы предпочитаем некоторые ИС общего назначения, такие как операционные усилители, таймеры, генераторы импульсов и т. Д.Здесь мы используем микросхему таймера 555 для генерации ШИМ. 555 ИС таймера — очень полезная ИС общего назначения, которую можно использовать во многих приложениях.

Требуемые компоненты:
  1. 555 таймер IC -1
  2. 10К горшок -1
  3. Резистор 100 Ом -1
  4. 0,1 мкФ конденсатор -1
  5. 1 кОм резистор (опционально)
  6. Хлебная доска -1
  7. 9В Батарея -1
  8. светодиод -1
  9. Мультиметр
  10. или CRO -1
  11. Перемычка —
  12. Разъем аккумулятора -1
Что такое сигнал ШИМ?

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — это цифровой сигнал, который чаще всего используется в схемах управления.Этот сигнал устанавливается на высокий (5 В) и низкий (0 В) в заранее определенные время и скорость. Время, в течение которого сигнал остается на высоком уровне, называется «временем включения», а время, в течение которого сигнал остается низким, называется «временем выключения». Ниже описаны два важных параметра ШИМ:

.

Рабочий цикл ШИМ:

Процент времени, в течение которого сигнал ШИМ остается ВЫСОКИМ (по времени), называется рабочим циклом. Если сигнал всегда включен, это 100% рабочий цикл, а если он всегда выключен, это 0% рабочего цикла.

Рабочий цикл = время включения / (время включения + время выключения)

Частота ШИМ:

Частота сигнала ШИМ определяет, насколько быстро ШИМ завершает один период. Один период полностью включает и выключает сигнал ШИМ, как показано на рисунке выше. В нашем руководстве мы установим частоту 5 кГц.

Мы можем заметить, что светодиод не горит на полсекунды, а светодиод горит в течение второй половины секунды.Но если частота включения и выключения увеличилась с «1 в секунду» до «50 в секунду». Человеческий глаз не может уловить эту частоту. Для нормального глаза светодиод будет виден как светящийся с половинной яркостью. Таким образом, при дальнейшем сокращении времени включения светодиод становится намного светлее.

Мы ранее использовали ШИМ во многих наших проектах, проверьте их ниже:

Схема и объяснение генератора ШИМ таймера 555:

В этой схеме генератора ШИМ, , как мы упоминали выше, мы использовали микросхему таймера 555 для генерации сигнала ШИМ .Здесь мы контролировали выходную частоту сигнала ШИМ, выбрав резистор RV1 и конденсатор C1. Мы использовали переменный резистор вместо постоянного резистора для изменения рабочего цикла выходного сигнала. Зарядка конденсатора через диод D1 и разрядка через диод D2 будет генерировать сигнал ШИМ на выходном контакте таймера 555.

Для определения частоты сигнала ШИМ используется формула ниже:

F = 0,693 * RV1 * C1

Вся работа и демонстрация генерации ШИМ приведены в Видео в конце, где вы можете найти эффект ШИМ на светодиодах и проверить его на мультиметре.

Моделирование генерации ШИМ с использованием таймера 555 IC:

Ниже приведены несколько снимков:

.

Онлайн-симулятор схем и редактор схем

«Попробуйте — это отличная идея».

«Удивительно удобный и простой для использования даже начинающему любителю».

«Симулятор схем на основе браузера может похвастаться множеством функций».

Технология «Smart Wires»:
Создайте свою схему быстрее, чем когда-либо прежде, с помощью нашей уникальной интеллектуальной технологии Smart Wires для подключения терминалов и перестановки компонентов.

Проприетарный механизм моделирования :
Ядро числового решателя повышенной точности плюс усовершенствованный механизм моделирования, управляемый событиями в смешанном режиме, упрощают быстрое выполнение моделирования.

Схема презентационного качества:
Печатайте четкие, красивые векторные PDF-файлы ваших схем, а также экспортируйте их в PNG, EPS или SVG для включения схем в проектную документацию или результаты.

Мощный графический движок:
Легко работайте с несколькими сигналами с помощью настраиваемых окон построения графиков, вертикальных и горизонтальных маркеров и расчетов сигналов. Экспорт графических изображений для включения в проектные документы.

.

схема, принцип работы и основные характеристики

Работу электрооборудования машины обеспечивает генератор – преобразователь в электричество энергии вращения коленного вала двигателя. В чем заключается работа генератора автомобиля – в обеспечении бесперебойного функционирования всех электросистем машины и восстановлении заряда аккумуляторной батареи.

Что называют генератором

Агрегат, преобразующий в электричество энергию вращения вала двигателя, называют электрогенератором. Так как механизм связан с коленчатым валом, его располагают в передней части двигателя.

Первоначально для машин применяли генераторные узлы постоянного тока, но появление диодных выпрямителей позволило заменить их на источники переменного тока – более надежные, легкие, мощные и стабильные.

Конструкционно различают два вида современных агрегатов, производящих переменный ток: традиционный и компактный.

При одинаковых функциях виды генераторов автомобиля различаются:

  • габаритными размерами;
  • компоновкой вентиляторов;
  • устройством приводного шкива;
  • комплектацией выпрямительного узла.

Интересно! Первые генераторы переменного тока появились в 1946 году в США и предназначались для военных машин.

Чтобы соответствовать своему назначению, генератор должен отвечать ряду требований.

Требования к генераторному устройству

При работающем двигателе агрегат обеспечивает работу электросети машины и восполняет потери аккумуляторного блока, в чем и заключается работа генератора автомобиля, поэтому:

  • независимо от режима эксплуатации машины необходимы такие выходные параметры генераторного устройства, чтобы не допустить прогрессивного разряда аккумулятора;
  • при работающем двигателе нормальное напряжение в электросети машины должно быть стабильным.

Требование к напряжению связано с чувствительностью к нему аккумулятора: 

  • при заниженных значениях напряжения в автомобильной сети батарея не полностью заряжается могут возникнуть сложности с запуском двигателя;
  • при завышенном напряжении аккумулятор перезаряжается, что сокращает срок его службы.

Интересно! В гибридных бензино-электрических машинах применяется стартер-генератор – агрегат осуществляет функцию стартера.

Ведущие производители 

В ТОП-5 производителей автомобильных генераторов входят Bosch, Butec, Cav, Delphi и Ford. 

Из бюджетных хорошо зарекомендовали себя СтартВольт, Прамо и АТЭ.

Схема генераторного устройства автомобиля

Принципиальная электросхема:

  1. Аккумулятор.
  2. Выход «+».
  3. Зажигание.
  4. Индикатор исправности.
  5. Конденсато, подавляющий всплески напряжения.
  6. Три положительных диода.
  7. Три отрицательных диода.
  8. «Масса».
  9. Диоды ротора.
  10.  Обмотки статора (три фазы).
  11.  Питание ротора.
  12.  Ротор (обмотка возбуждения).
  13.  Регулятор напряжения.

Интересно! Переменный ток, вырабатываемый синхронным трехфазным генератором, преобразуется шестью диодами выпрямительного щита и как постоянный поступает в электросеть автомобиля.

Устройство генераторной установки

Конструктивно устройство генераторного узла автомобиля для всех машин одинаково. Различия могут состоять в габаритах, расположении сочлененных деталей или в качестве изготовления.

Генераторный узел состоит из нескольких частей:

  1. Шкив, передающий  через приводной ремень вращение двигателя на вал генератора.
  2. Крышки корпуса – передняя (сторона шкива) и задняя (сторона контактных колец). 
  3. Ротор представляет собой стальной вал с двумя втулками, между которыми расположена обмотка с выводами и контактными кольцами.
  4. Статор выполняется как труба,  набранная из стальных листов. 
  5. По три диода в положительном и отрицательном теплоотводах.
  6. Регулятор напряжения, обеспечивает стабильную работу автомобильной сети при колебаниях электрической нагрузки, изменении частоты вращения ротора и перепадах температуры окружающей среды.
  7. Щеточный узел – пластиковая основа с установленными   подпружиненными щетками.
  8. Защитная крышка –закрывает диодный модуль.

Интересно! Чем больше величина передаточного отношения (отношение диаметров шкива коленчатого вала к шкиву генератора), тем больше тока генераторный узел отдает в автосеть.

Принцип работы

Пусковой ток стартера варьируется от 100 до 500 А и разряжает аккумуляторную батарею. Сразу после запуска двигателя автомобиля электрообеспечение (зарядка аккумулятора и работа автосети) переходит к генератору – вот для чего он нужен. 

После подзарядки аккумуляторной батареи, разность напряжений ее и генератора становится незначительной и зарядовый ток уменьшается.

Сколько вольт выдает генератор автомобиля:

  • под нагрузкой до 14 В;
  • на аккумулятор 14,5 – 14,8 В. 

Завышение показателей указывает на неисправность реле-регулятора.

Основные параметры

Базовые характеристики генератора указываются изготовителем на щитке устройства. К ним относятся:

  • номинальный ток (максимальный ток отдачи генератора автомобиля), А;
  • номинальное напряжение 14 (или 28), В;
  • тип, марка.

Показательные данные генератора автомобиля

ХарактеристикаЧто отражает
Токоскоростная характеристика (ТСХ)Показывает зависимость того, сколько тока выдает генератор автомобиля в сеть, от частоты вращения ротора при постоянном напряжении на выходе.
Частота самовозбужденияПри работе с аккумулятором генератор должен самовозбуждаться при частоте вращения двигателя меньшей величины холостого хода.
КПД устройстваМощность, которую генераторный блок способен получить от двигателя. 
Выходное напряжение при изменении частоты вращения, величины нагрузки и температурыВ инструкциях указывают, сколько генератор выдает вольт при частоте вращения 6000 мин-1 и нагрузке в 5 А. 

Возможные неисправности

Автомобильный генератор относится к устройствам высокой надежности. Возможные причины его неработоспособности делятся, по источнику неполадки, на две группы.

Механические

Причина неисправностей, относящихся к этой группе – механический износ в результате эксплуатации. Механические неисправности выявляются быстро, так как сопровождаются стуком или иным шумом.

Для устранения неисправности изношенные детали заменяют рабочими.

Детали генератора, износ которых приводит к механическим неисправностям:

  • шкив;
  • подшипник качения;
  • меднографитные щетки;
  • приводной ремень.

Электрические

Неполадки, связанные с этой группой, возникают чаще, чем механические и, не имея внешних признаков, негативно влияют на работу всего электрооборудования автомобиля и особенно, аккумулятора. 

Как пример: при отказе регулятора напряжения происходит постоянный перезаряд батареи, что определяется только в результате замеров тока генератора. 

К электрическим неисправностям относятся:

  • замыкание обмотки ротора или статора;
  • пробой выпрямителя;
  • отказ регулятора напряжения и другое.

Неисправности этой группы устраняются заменой детали на рабочую. При пробое обмотки ее можно перемотать.

Не рекомендуется:

  • проверять работоспособность устройства путем короткого замыкания, «на искру»;
  • допускать работу без нагрузки;
  • проводить кузовные работы не отключив провода генератора и аккумулятора;
  • использовать устройство с отключенным или неработающим аккумулятором.

Генератор обеспечивает надежную работу всего электрооборудования автомобиля. Его мощность и исправность влияют на надежность машины и являются одним из факторов безопасности на дороге.

Генератор переменного тока, электростанция для дома и дачи

Электростанция предназначена для производства электрической энергии. Электростанции с генератором переменного тока могут вырабатывать трёхфазный или однофазный переменный ток, с электрическим напряжением 380 или 220 вольт. Электростанция состоит из двигателя и генератора переменного тока (альтернатора).

Электростанции бывают стационарные, передвижные и переносные. Мощные стационарные промышленные электростанции работают на дизельном топливе, передвижные прицепы-электростанции также дизельные. Переносные — мобильные электростанции работают на бензине.

На сегодняшний день выбор электрогенераторов очень большой, они в основном различаются по мощности и виду используемого топлива, а также по производителю. Генераторы способны вырабатывать однофазный или трёхфазный переменный ток.

Электростанции сравнительно небольшой мощности, которые используются в быту или на небольших предприятиях, могут быть оборудованы двигателями работающими на различном топливе. Самые распространённые электростанции с двигателями работающими на бензине, но в последние годы всё большее распространение находят газовые электростанции, которые значительно проще в эксплуатации, то есть при подключении к газовой магистрали все проблемы с топливом исчезают.

Также есть станции оборудование дизельными двигателями и станции работающие на твёрдом топливе. Устанавливается электростанция, чаще всего, на улице, рядом с объектом для которого производится электроэнергия. Но возможна установка и внутри помещений, эти помещения могут быть как специально для этого предназначенные — генераторные, так и любые другие подсобные помещения, но специально оборудованные под установку электростанции.

Приобретение и использование современной электростанции для небольшого предприятия или в быту, в частном доме, на сегодняшний день не редкость, а скорее является жизненной необходимостью.

Похожие статьи

  1. Реверсивный рубильник ABB.
  2. Стабилизатор напряжения для дома.
  3. Трёхфазный ограничитель мощности ОМ-310.
  4. Устройство защиты от импульсных перенапряжений.
  5. УЗО ‒ устройство защитного отключения.

§ 11 учебника К.Ю Богданова для 11 класса

§ 11. генератор переменного тока. Трансформаторы

Трансформаторы практически без потерь передают энергию из одной цепи переменного тока в другую.

Электрическую энергию в отличие от других видов энергии можно передавать со сравнительно малыми потерями на большие расстояния. Электроэнергию получают из других видов энергии с помощью специальных устройств: гальванических элементов, топливных элементов, солнечных батарей и др. Самые распространённые источники электроэнергии — генераторы переменного тока, преобразующие механическую энергию в электрическую.

Работа генератора переменного тока основана на явлении электромагнитной индукции: в проводящем контуре, вращающемся в магнитном поле, возникает переменная ЭДС индукции (см. §10). Простейший генератор (см. рис. 11а) представляет собой неподвижный постоянный магнит или электромагнит (статор, 1), в поле которого вращается катушка (ротор, 2). ЭДС индукции соседних витков катушки складываются между собой, и поэтому амплитуда ЭДС индукции всей катушки пропорциональна количеству витков в ней. Контактные кольца (3), присоединённые к катушке ротора и подвижные контакты (щетки, 4) соединяют ЭДС индукции с внешней цепью. Ротор может приводиться в движение турбиной электростанции или двигателем внутреннего сгорания.

 Для возникновения ЭДС индукции не имеет значения, вращается ли катушка в неподвижном магнитном поле или катушка неподвижна, а вращается поле, – необходимо лишь их относительное вращение. Так как через подвижные контакты трудно пропустить большую силу тока, часто применяется обращенная схема генератора: электромагнит вращается, а катушка неподвижна.

Трансформатором называют электромагнитное устройство, позволяющее практически без потерь передавать электрическую энергию из одной цепи переменного тока в другую и при этом увеличивать или уменьшать его напряжение в несколько раз. Трансформатор состоит из замкнутого сердечника, сделанного обычно из стальных пластин, на который надеты две катушки (обмотки) – первичная и вторичная (рис. 11б). Работа трансформатора зависит от того, течёт или нет ток во вторичной обмотке.

Пусть ключ на рис. 11б разомкнут (режим холостого хода). В первичной обмотке трансформатора, соединенной с источником переменного тока течёт ток, в результате чего в сердечнике появляется переменный магнитный поток Ф, пронизывающий обе обмотки. Так как Ф одинаков в обеих обмотках трансформатора, то изменение Ф приводит к появлению одинаковой ЭДС индукции в каждом витке первичной и вторичной обмоток. Поэтому амплитуда ЭДС индукции в первичной E1 и вторичной E2 обмотках будет пропорционально числу витков в соответствующей обмотке, или  , где N1 и N2 – число витков в них, соответственно. Падение напряжение на первичной обмотке, как на резисторе, очень мало, по сравнению с E1, и поэтому для действующих значений напряжения в первичной U1 и вторичной U2 обмотках будет справедливо следующее выражение:

где величину К называют коэффициентом трансформации. При К>1 трансформатор называют понижающим, а при К<1 – повышающим.

Если ключ на рис. 11в замкнуть (нагрузить трансформатор), то во вторичной обмотке появится переменный ток. Если считать, что трансформатор передаёт энергию практически без потерь, то мощность, отбираемая трансформатором у источника переменного тока, должна быть приблизительно равна мощности в цепи, подсоединённой ко вторичной обмотке:

 

Из (11.2) следует, что, например, увеличивая напряжение во вторичной обмотке, трансформатор во столько же раз уменьшает величину тока в ней, и наоборот.

Вопросы для повторения:

·        На каком явлении основана работа генераторов переменного тока?

·        Как трансформатор понижает или повышает напряжение?

·        Что такое коэффициент трансформации?

 


 

Рис. 11.(а) – схема работы генератора переменного тока, на роторе 2 которого показан только один виток катушки; (б) и (в) – работа трансформатора при холостом ходе и нагрузке, соответственно.

Генераторы тракторов и автомобилей

Генератор — электрическая машина, преобразующая механическую энергию первичного двигателя в электрическую энергию. Генератор служит для питания потребителей электрической энергией и зарядки аккумуляторной батареи при определенной частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Привод генератора осуществляется от коленчатого вала клиноременной передачей, имеющей постоянное передаточное число, поэтому частота вращения генератора находится в прямой зависимости от скоростного режима двигателя. А так как частота вращения коленчатого вала у тракторных двигателей может изменяться от минимальной до максимальной в отношении 1:3,5, а у автомобильных еще больше (без регуляторов до 1:8), то для поддержания на клеммах генератора напряжения в заданных пределах устанавливают регуляторы напряжения.

Поскольку тракторные генераторы работают в более тяжелых условиях, чем автомобильные (значительная запыленность окружающей среды, сильные вибрации и т.п.), их делают закрытыми: внутренняя их полость защищена глухими крышками; тепло отводится в основном через поверхности корпуса и крышек. Для лучшего охлаждения применяют вентиляторы внешнего обдува.

Автомобильные генераторы изготовляют в защищенном исполнении — поток воздуха, создаваемый вентилятором, проходит через внутреннее пространство корпуса и специальные окна в крышках, интенсивно охлаждая нагревающиеся части.

Генераторы характеризуются родом тока, напряжением, мощностью, начальной (без нагрузки), при которой достигается номинальное напряжение, и максимальной (под нагрузкой) частотами вращения.

На тракторах и автомобилях устанавливаются трехфазные синхронные генераторы переменного тока с электромагнитным возбуждением. Их магнитное поле и ротор вращаются с одной и той же частотой — синхронно. Основной магнитный поток создается обмоткой возбуждения, соединенной с аккумуляторной батареей, или обмотками статора (питаемой через выпрямитель). Возможен также режим работы генератора с предварительно намагниченной магнитной системой. Катушки статора образуют трехфазную обмотку, соединенную в звезду, реже в треугольник.

Различают генераторы контактного и бесконтактного типов.

В контактном генераторе ток возбуждения подводится к обмотке ротора через контактные кольца и щетки. В отличие от генераторов постоянного тока здесь не происходит искрения, так как кольца и щетки не выполняют функций коммутации тока. В бесконтактных генераторах нет контактных колец, щеток и вращающихся обмоток; они отличаются высокой надежностью и выдерживают тяжелые условия эксплуатации, но по габаритам и массе несколько больше генераторов контактного типа.

Для зарядки аккумуляторной батареи и питания некоторых потребителей необходим постоянный ток; часть же потребителей может работать как на постоянном, так и на переменном токе. В автотракторном электрооборудовании принято выпрямление генераторного тока, для чего предусмотрены выпрямители, обычно встроенные в генератор.

Генераторы переменного тока отличаются способностью заряжать аккумуляторную батарею на малой частоте вращения холостого хода двигателя. Относительно высокая частота вращения генератора в этом режиме позволяет ему развивать достаточную мощность, тем самым освобождая от работы аккумуляторную батарею. У генераторов же постоянного тока номинальная частота вращения якоря ограничена искрением под щетками; когда же двигатель работает на малой частоте вращения, напряжение генератора меньше напряжения аккумуляторной батареи, и вырабатываемый им ток поступает только в цепь возбуждения и обмотки реле-регулятора.

Установочная мощность генератора определяется в зависимости от тягового класса трактора или грузоподъемности автомобиля и составляет 200—1000 Вт.

Генераторы переменного тока с электромагнитным возбуждением и контактным устройством. На автомобилях (ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, КамАЗ, МАЗ, КрАЗ и т. д.) и некоторых тракторах (например, К-701) применяют трехфазные синхронные генераторы переменного тока (Г250, Г271, Г272 и др.) с электромагнитным возбуждением и контактным устройством. Генераторы выполнены по единой схеме и отличаются в основном конструктивными особенностями и электрическими характеристиками.

Рис. 1. Генератор Г272: 1, 12 — крышки; 2 — контактные кольца; 3 — щеткодержатель; 4 — пружина; 5 — щетки; 6 — полюсные наконечники; 7 — крыльчатка; 8 — шкив; 9 — вал; 10, 19 — шариковые подшипники; 11 — втулка; 13 — статор; 14 — обмотка возбуждения; 15 — катушка статора; 16 — зажим; 17 — концы обмотки возбуждения; 18 — выпрямительный блок.

Генератор Г272 автомобилей КамАЗ состоит из статора 13 (рис. 1), ротора, крышек 1 и 12, контактного устройства, выпрямительного блока 18, приводного шкива 8 и других элементов.

Сердечник статора собран из листов электротехнической стали в пакет с равномерно распределенными по окружности 18 зубцами и закреплен винтами между крышками 1 и 12 из алюминиевого сплава. На зубцах размещены восемнадцать обмоточных катушек 15, закрепленных в пазах статора текстолитовыми клиньями. Катушки намотаны проводом диаметром 1,16 мм (восемнадцать витков) и образуют три фазы, включенные звездой. В каждую фазу входят шесть последовательно соединенных катушек, концы которых присоединены к трем зажимам 16 выпрямительного блока 18.

Ротор состоит из вала 9, контактных колец 2, двух полюсных наконечников 6 втулки 11 и обмотки возбуждения 14. Полюсные наконечники стальные, шестиполюсные, северной (N) и южной (S) полярности. Расположение таково, что наконечники одной полярности перемещаются между наконечниками противоположной полярности. Между полюсными наконечниками находится втулка 11 обмотки возбуждения 14, содержащей 1490 витков провода диаметром 0,51 мм. Ротор вращается в шариковых подшипниках 19 и 10 (закрытого типа, не требующие смазки), установленных внешними обоймами в крышках генератора. Благодаря крыльчатке 7 на шкиве 8 и прорезям в крышках для охлаждения генератора создается проточная вентиляция.

Контактное устройство образовано двумя медными контактными кольцами 2, щеткодержателем 3, двумя графитовыми щетками 5. прижимаемыми пружинами 4 к контактным кольцам. К изолированным от вала кольцам припаяны концы 17 обмотки возбуждения 14. Одна (изолированная от массы) щетка соединена с зажимом Ш генератора, а вторая через корпус генератора — с массой.

В крышку 1 встроен полупроводниковый выпрямительный блок 18 из шести кремниевых диодов, соединенных в мостовую схему. На крышку со стороны выпрямителя выведены отрицательный и изолированный от массы положительный зажимы. К положительному зажиму присоединены контактной пластиной размещенные на изолированной от массы панели положительные зажимы диодов прямой полярности; отрицательный зажим замыкает на массу контактную пластину диодов обратной полярности.

Техническое обслуживание генератора Г272 (на примере автомобилей КамАЗ) заключается прежде всего в очистке его генератора от грязи, проверке натяжения приводного ремня, затяжке болтов крепления генератора и гайки крепления шкива (ТО-1). Во время ТО-2 проверяют затяжку стяжных болтов генератора и состояние контактных соединений проводов. Через 50 тыс. км пробега (25 тыс. км для нового автомобиля) снимают щеткодержатель 3, проверяют свободное перемещение щеток в направляющих отверстиях, осматривают и при необходимости зачищают контактные кольца 2, испытывают упругость пружин 4. Щетки заменяют, если их высота от опорной плоскости пружины меньше 8 мм.

Бесконтактные индукторные генераторы переменного тока с электромагнитным возбуждением.
На ряде тракторов установлены закрытые бесконтактные трехфазные индукторные генераторы переменного тока типов Г304, Г305, Г306 со встроенными выпрямителями. Генераторы Г304 и Г305 унифицированы по основным деталям и отличаются в основном обмоточными данными. Характерная особенность этих генераторов — отсутствие щеточных контактов и вращающихся обмоток.

Генератор Г306, который относится к усовершенствованным бесконтактным генераторам переменного тока с электромагнитным возбуждением, состоит из статора 5 (рис. 2, а) с обмоткой 7, ротора 6, задней 3 и передней 9 крышек, обмотки возбуждения 8, выпрямительного блока 10 шкива 11 с крыльчаткой и лап крепления.

Рис. 2. Генератор Г306: а — устройство: 1 — болт выводной клеммы; 2 — изоляционная колодка; 3 — задняя крышка; 4 — стяжной болт; 5 — статор; 6 — ротор; 7 — обмотка статора; 8 — обмотка возбуждения; 9 — передняя крышка; 10 — выпрямительный блок БПВ-30; 11 — шкив с крыльчаткой; 12, 15 — шариковые подшипники; 13 — втулка ротора; 14 — планка; 16 — задняя лапа; б — электрическая схема: ОВ — обмотка возбуждения генератора; ОС — обмотка статора генератора; ВП — выпрямитель: 1 — диоды прямой полярности; 2 — диоды обратной полярности; А — амперметр; ВМ — выключатель массы; В, Ш, М — выводные клеммы; Т — транзистор; Э — эмиттер; К — коллектор; Б — база; Д1 — запирающий диод; Дг — диод гасящего контура; Др — разделительный диод; РЗ — реле защиты; FЗy — удерживающая обмотка реле защиты; P3о — последовательная обмотка реле защиты; РЗв — встречная обмотка реле защиты; РН — регулятор напряжения; ППР — переключатель (винт) сезонной регулировки напряжения; PHО — обмотка регулятора напряжения; — резистор базы транзистора; — резистор температурной компенсации; — ускоряющий резистор; — добавочные резисторы.

Статор 5 набран из листов электротехнической стали, собранных в пакет. На девяти зубцах статора, равномерно распределенных по внутренней окружности, надеты девять катушек трехфазной обмотки. Катушки, выполненные из провода ПЭВ-2 диаметром 1,35 мм с эмалевой изоляцией и двойным покрытием имеют по двадцать восемь витков и закреплены на зубьях клиньями из стеклотекстолита. Каждая фаза обмотки состоит из трех последовательно включенных катушек. Фазы соединены в треугольник (рис. 2, б). Концы фаз обмотки статора ОС выведены к болтам 1 (рис.2, б) клемм переменного тока, помещенным на изоляционной колодке 2 задней крышки 3 и обозначенных знаком «~». К этим же клеммам присоединены выводы выпрямителя ВП.

На вал ротора насажена шестиконечная звездочка, набранная из листов электротехнической стали, которые соединены заклепками. Опорами ротора служат шариковые подшипники 12 и 15 закрытого типа. Передняя крышка 9 стальная, к ее торцу с внутренней стороны прикреплена болтами катушка обмотки возбуждения 8, навитая на стальной каркас. Обмотка выполнена из 500 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,74 мм. Начало обмотки соединено с массой генератора, а конец подведен к клемме Ш. помещенной на колодке 2 задней крышки 3. Крышка 3 в прикрепленная к ней лапа отлиты из алюминиевого сплава. На торцовой пасти крышки размешены клеммы с их обозначениями. К передней крышке приварены две лапы для крепления генератора и регулировки натяжения приводного ремня.

Выпрямитель ВП (рис. 2, б) состоит из корпуса и теплоотвода, выполненных из алюминиевого сплава, и шести полупроводниковых диодов прямой 1 и обратной 2 полярности. Диоды 1 запрессованы в теплоотвод и отмечены по донышку черной краской, а диоды 2 запрессованы в корпус и маркированы красной краской. Для улучшения охлаждения корпус выпрямителя оребрен. Выпрямитель собран по трехфазной мостовой схеме. Положительный полюс выпрямителя присоединен к клемме В на колодке 2 (рис. 2, а) генератора гибким проводом. Монтажные провода выпрямителя и катушки возбуждения подведены с внешней стороны генератора и защищены планками 14.

Магнитная цепь генератора замыкается вокруг обмотки возбуждения 8 по стальной крышке 9, каркасу обмотки возбуждения, воздушному зазору, статору 5 и крышке 9. При вращении ротора под каждым зубцом сердечника статора поочередно оказывается один из полюсов ротора, в результате чего магнитный поток, проходящий через зубцы статора, изменяется по величине и направлению. Когда зубец ротора 6 находится против зубца статора, магнитный поток в зубце статора наибольший, а при положении зубца статора против паза ротора магнитный поток в зубце статора наименьший. Пересечение обмоток статора пульсирующим потоком индуктирует в них переменную э.д.с.

Генераторы Г304 и Г305 по принципу работы не отличаются от генератора Г306, однако их схемы, конструкции и материалы не одинаковы. Генератор Г306 одностороннего возбуждения, а генераторы Г304 и Г305 — двухстороннего, так как имеют две катушки обмотки возбуждения, помещенные каждая в одну из стальных крышек и соединенные между собой параллельно. Масса и габариты генераторов Г304 и Г305 несколько больше, чем генератора Г306.

Описанные генераторы работают с реле-регуляторами типа РР362, РР362-Б.

При техническом обслуживании генераторов Г304, Г305 и Г306 необходимо следить за их чистотой, надежностью креплений, состоянием контактов, натяжением и исправностью приводного ремня.
[Гуревич А.М., Сорокин Е.М. Тракторы и автомобили. 1978г.]

Похожие материалы

Проверьте генераторы перед заменой

Часто генератор не работает должным образом из-за плохих электрических соединений в цепи зарядки. Если генератор не вырабатывает достаточный ток, чтобы не отставать от электрических нагрузок, которые на него помещены, или если напряжение зарядки низкое, не следует автоматически предполагать, что стартер или генератор неисправен и нуждается в замене (если только вы не повторные стендовые испытания агрегата вне автомобиля). Ослабленные или корродированные соединения на задней панели устройства могут увеличить сопротивление и ограничить ток, протекающий по цепи.То же самое касается сломанных или изношенных проводов внутри разъема или жгута проводов генератора. Разъемы и провода могут выглядеть в порядке визуально, но, если они не проверены на самом деле, невозможно узнать, чистые ли они, тугие, неповрежденные и имеют хороший электрический контакт. Если провода и разъемы не проверены, вы можете заменить генератор, только чтобы обнаружить, что новый блок, который вы только что установили, «не годится». Теперь вы можете заменить его снова, и это может быть большой потерей времени и труда на транспортных средствах, где генератор скрыт под множеством других вещей.

Рекомендуемые тесты

Все поставщики генераторов, с которыми мы когда-либо говорили по этому поводу, говорят об одном и том же: большинство генераторов, возвращаемых по гарантии, не имеют в себе ничего плохого. Генератор не заряжает аккумулятор из-за других проблем в автомобиле, таких как плохая проводка, плохие кабели аккумулятора, плохой аккумулятор или плохой PCM. Так что избавьте себя от смущения и хлопот, связанных с возвращением, и проверьте разъемы проводки генератора и жгут проводов.

Это можно сделать, используя вольтметр для проверки «падения напряжения» на соединениях при работающем двигателе. Чтобы выполнить проверку падения напряжения, установите вольтметр по шкале 2 вольт и коснитесь положительного и отрицательного измерительных проводов на противоположных сторонах соединения. Если в соединении есть сопротивление, часть напряжения будет пытаться обойти сопротивление, протекая через вольтметр. Показание более 0,2 вольт означает проблему. В идеале падение напряжения на любом соединении должно быть равно нулю или меньше нуля.1 вольт.

Плохое заземление — это часто игнорируемая причина низкой мощности зарядки и отказа генератора. Проверьте наличие падений напряжения на соединениях положительного и отрицательного проводов аккумуляторной батареи, силовом соединении BAT + генератора и проводе (ах) массы двигателя. Падение напряжения на отрицательной стороне может вызвать перезарядку. Падение напряжения на положительной стороне цепи зарядки может вызвать недозаряд.

Другой подход к сокращению возвратов и ненужных гарантийных возвратов — это попросить поставщика запчастей провести стендовые испытания старого генератора переменного тока вашего клиента и испытать новый генератор перед установкой.Если старый генератор проходит испытания, проблема, очевидно, не в генераторе, и вы что-то упустили. Пора достать вольтметр и проверить падение напряжения в батарее и цепи зарядки.

Когда установлен новый генератор переменного тока, проверьте напряжение аккумулятора и используйте зарядное устройство, чтобы полностью зарядить аккумулятор, прежде чем возвращать автомобиль клиенту. Кроме того, запустите двигатель и используйте DVOM, чтобы проверить выходную мощность зарядки генератора. Не думайте, что все работает нормально только потому, что вы установили новый генератор.

Роль стартера

Стартер играет необычайно важную роль в современной компьютеризированной системе управления двигателем, потому что большинство двигателей последних моделей должны запускаться со скоростью около 200-300 об / мин, чтобы активировать электронный впрыск топлива. Например, когда PCM «видит» сильный устойчивый сигнал от датчика положения коленчатого вала (CKP), он активирует реле топливного насоса, чтобы создать давление в топливных форсунках. Не увидев надежного сигнала CKP, указывающего на достаточную скорость запуска, PCM может не активировать реле топливного насоса, тем самым создавая состояние без запуска двигателя.

В том же смысле многие транспортные средства, оборудованные датчиками или счетчиками воздушного потока, также должны генерировать определенный объем воздушного потока через счетчик, чтобы закрыть реле топливного насоса. В любом случае, если стартер не сможет раскрутить двигатель достаточно быстро, чтобы PCM активировал топливный насос, двигатель не запустится.

Итак, если двигатель не запускает достаточно быстро, чтобы PCM активировал реле топливного насоса, что неисправно, аккумулятор или стартер? Ответ будет относительно очевиден для автомобилей с небольшим пробегом, которые имеют небольшой износ аккумуляторной батареи, стартера или систем зарядки и управления двигателем.Однако важно помнить, что ответ не так легко различить на автомобилях с большим пробегом из-за большей степени износа стартера и других компонентов системы запуска.

Общие сведения об отказах стартера

При диагностике неисправности стартера следует учитывать множество факторов. Это единственный в своем роде, простой в использовании онлайн-инструмент для диагностики даже самых сложных диагнозов с вращающимся электрическим током.

Схема электрических соединений генератора

: полное руководство

Знания

Знайте все о электрической схеме генератора

Возможно, вы не слышали слово «генератор переменного тока», но вы могли знать слово «переменный ток» или «AC».Генератор позволяет преобразовывать механическую энергию в электрическую, особенно в автомобилях. Электросхема генератора поможет вам получить базовое ноу-хау схемы и то, как компоненты связаны друг с другом в цепи. Итак, без лишних слов, приступим.

Что такое генератор?

Генератор — это необслуживаемый, но самый важный узел двигателя автомобиля.Он вырабатывает электроэнергию и обеспечивает электроснабжение автомобилей и подзаряжает аккумулятор. Генератор работает путем преобразования механической энергии в электрическую из переменного тока в постоянный.

Основная функция генератора переменного тока — работать совместно с аккумулятором для подачи энергии на электрические компоненты, например, фары, вентилятор, дворники и т. Д. Он преобразует переменный ток в постоянный и регулирует напряжение для соответствия требуемому минимуму. мощность для каждого блока.

Источник: samarins.com

Генератор состоит из охлаждающего вентилятора, регулятора напряжения, ротора, статора, выпрямителя с диодным мостом, контактных колец, концевых подшипников контактных колец, угольных щеток, шкива. Ротор и статор являются центральными узлами для выработки электроэнергии, а выпрямитель помогает преобразовывать переменный ток в постоянный. Все компоненты работают совместно, чтобы контролировать и регулировать мощность в соответствии с потребностями в энергии различных компонентов двигателя автомобиля.

Источник: Innovationdiscoveries.space

Как работает генератор?

Генератор переменного тока работает просто. Змеевик, который опирается на шкив, соединен с генератором переменного тока. Когда двигатель запускается, шкив движется и вращает валы ротора, прикрепленные к генератору переменного тока. Ротор представляет собой электромагнит с двумя вращающимися металлическими контактными кольцами и угольными щетками, прикрепленными к его валу.За счет вращения к ротору подводится небольшое количество электричества, которое проводится к статору.

Магниты на роторе расположены таким образом, что они проходят через петли из медной проволоки в статоре. Это создает магнитное поле вокруг катушек. Когда ротор вращается, магнитное поле нарушается, и в результате вырабатывается электричество.

Однако генерируемый ток должен быть преобразован в постоянный перед использованием; следовательно, он направляется на диодный выпрямитель генератора.Выпрямитель преобразует двусторонний ток в односторонний постоянный ток. Затем напряжение передается на регулятор напряжения, который повышает или понижает напряжение в соответствии с потребностями различных агрегатов автомобиля.

Проводные соединения

Поскольку генератор переменного тока подключен к очень большому количеству компонентов, он представляет собой сложную систему проводки. Основные кабели включают провод возбудителя, положительный и отрицательный кабели. Провод возбудителя подключается к клемме L генератора переменного тока и используется для включения регулятора напряжения.Провод возбудителя необходим для выработки напряжения, необходимого для запуска генератора.

Источник: blogspot.com

Положительный и отрицательный кабели имеют небольшой размер и подключаются к соответствующим клеммам аккумулятора. Генератор также показывает соединение с «проводом для зарядки аккумулятора». Он только заряжает аккумулятор и не подает энергию на какой-либо другой блок. Генератор также имеет входной провод зажигания, который соединяет генератор с переключателем с ключом.Провод зажигания включает регулятор напряжения.

EdrawMax

Программное обеспечение для создания диаграмм All-in-One

Создавайте более 280 типов диаграмм без усилий

Легко приступайте к построению диаграмм с помощью различных шаблонов и символов

  • Превосходная совместимость файлов: Импорт и экспорт чертежей в файлы различных форматов, например Visio
  • Поддерживается кроссплатформенность (Windows, Mac, Linux, Интернет)

Схемы подключения генератора

Ниже приведены некоторые электрические схемы генератора переменного тока , которые используются для различных целей.Давайте посмотрим на их связи.

Схема подключения трехпроводного генератора переменного тока

Источник: www.carparts.com

Это трехпроводная схема переменного подключения, показывающая соединения между различными компонентами цепи. Схема состоит из трех основных проводов: положительного кабеля аккумулятора, провода измерения напряжения и провода зажигания. К двигателю прикреплен входной провод зажигания. Он проводит электричество от двигателя к генератору переменного тока, в то время как кабель определения напряжения измеряет напряжение и подключается к выпрямителю.

Такие генераторы переменного тока универсальны и имеют встроенные выпрямители напряжения для измерения мощности. В отличие от однопроводных генераторов, они могут вырабатывать и выпрямлять электричество в одной цепи. Использование трехпроводного генератора переменного тока обеспечивает стабилизированное напряжение для всех компонентов.

Внешний электромеханический регулятор напряжения

Источник: www.carparts.com

Электромеханические регуляторы наматывают кабель датчика напряжения на электромагнит.Это создает магнитное поле вокруг магнита и притягивает к себе железный блок. Такие схемы имеют три электромагнитных переключателя — реле отключения, регулятор и регулятор тока. Реле отключения подключает аккумулятор к генератору переменного тока, в то время как регулятор и переключатель регулятора тока регулируют выходное напряжение, управляя цепью возбуждения генератора.

Электромеханические схемы важны для схем стабилизации переменного тока; однако они не используются в серийных автомобилях из-за их неэффективной системы ретрансляции.

Схема подключений, контролируемых PCM

Источник: www.carparts.com

Цепи регулирования напряжения модуля управления трансмиссией представляют собой усовершенствованный тип генератора переменного тока, в котором используются внутренние модули для управления полевой цепью генератора переменного тока. PCM регулирует ток, проверяя данные от модуля управления кузовным оборудованием (BCM) и понимая потребности системы в зарядке.

Когда напряжение ниже желаемого значения, модули срабатывают, и это изменяет время включения тока через катушку.В результате вывод системы изменяется для соответствия потребностям системы. Генераторы с ПЦР-управлением просты, но очень эффективны и генерируют желаемое напряжение.

Используйте EdrawMax для создания монтажных схем

Генераторы очень полезны для поддержания работы автомобиля при зажигании двигателя. Генераторы включают сложную проводку, и провода должны быть подключены к правильным узлам и клеммам. Это можно упростить, создав электрические схемы генератора .

Схемы подключения обеспечивают визуальное представление соединений и физического расположения цепи. Благодаря четкой визуализации соединений проводки и положения каждого компонента становится проще создавать цепи и правильно подключать генератор. Создание цепей с правильной разводкой необходимо для подачи надлежащего напряжения на каждый блок, чтобы ни один из них не перебрался или не получил недостаточную мощность.

Создавать электрические схемы просто и увлекательно, если у вас EdrawMax .EdrawMax — это удобное и инновационное программное обеспечение, которое позволяет пользователям проявлять творческий подход и рисовать самые красивые диаграммы всего за несколько кликов. Программное обеспечение имеет широкий спектр инструментов редактирования и широкий спектр настраиваемой библиотеки символов, которая предлагает свободу создания всего, что вы хотите. Выбирайте из встроенных шаблонов или проявляйте новаторский подход и создавайте собственные оригинальные схемы с нуля. Благодаря интуитивно понятному интерфейсу и широким возможностям редактирования проявите свои творческие способности и разработайте полезные схемы подключения генератора.

Статьи по теме

Электросистема вашего автомобиля | Полное средство для ухода за автомобилем Firestone

Электрическая система вашего автомобиля состоит из аккумулятора, стартера и генератора. Аккумулятор питает стартер энергией. Затем генератор дает этой батарее энергию, необходимую для питания вашего автомобиля. Если одна из этих частей не работает должным образом, ваш автомобиль не заведется и не будет работать правильно.Наши опытные техники могут выполнить проверку электрической системы, чтобы убедиться, что все работает должным образом. Он определяет любые проблемы, которые могут возникнуть с вашей электрической системой. Если наши технические специалисты обнаружат проблему, они сообщат вам, что они могут сделать, чтобы ее исправить. Мы можем решить любую проблему еще до ее запуска, чтобы вы не остались в затруднительном положении с не заводным автомобилем.

Аккумулятор

Пока ваш автомобиль не заведется, ваш аккумулятор обеспечивает весь электрический ток автомобиля.Это включает ток в систему зажигания и топливную систему, которые отвечают за создание сгорания, необходимого для работы вашего двигателя.

Стартер

В то время как аккумулятор обеспечивает питание для запуска вашего автомобиля, стартер действительно запускает двигатель. Аккумулятор подает небольшое количество энергии на стартер. Затем стартер вращает маховик, который вращает коленчатый вал и начинает движение поршней двигателя.Именно из-за этого сложного процесса важно убедиться, что стартер работает.

Трудно определить, когда именно стартер выйдет из строя, но проверка электрической системы в Firestone Complete Auto Care может помочь распознать предупреждающие знаки. Мы проверяем, потребляет ли стартер необходимое количество тока. Чрезмерное потребление тока будет указывать на изношенный стартер, в то время как низкое потребление тока указывает на корродированные кабели или соединения. Не беспокоиться! Эту проблему могут решить наши опытные специалисты.

Генератор

При работающем двигателе генератор поддерживает заряд аккумуляторной батареи и работу электрической системы. Ваш автомобиль может завестись с неисправным генератором, но он не сможет работать в течение длительного периода времени. Если генератор требует замены, электрическая система вашего автомобиля будет работать нестабильно, его аккумулятор разрядится, и в конечном итоге ваш двигатель потеряет мощность. Полная проверка электрической системы, проведенная Firestone Complete Auto Care, покажет вам, вырабатывает ли генератор необходимое количество тока и напряжения.Таким образом, у вас будет предупреждение, прежде чем ваш генератор выйдет из строя.

Увидеть в действии

Итак, вы поворачиваете ключ, и электрическая система вашего автомобиля начинает работать. Батарея обеспечивает питание стартера, стартер вращается, а генератор дает батарее энергию, необходимую для питания ваших фар, дефростера, дворников и аксессуаров. Посмотрите, как это работает:

Здоровая электрическая система для надежной езды

Электрическая система вашего автомобиля очень важна.Действительно важно. Так что остается в курсе его работоспособности. Если не проверить, слабая или разряженная батарея может нанести ущерб другим частям электрической системы, например генераторам и стартерам. Если ваша электрическая система подает признаки неисправности (см. Симптомы здесь), не откладывайте. Отнесите свой автомобиль в местный сервисный центр Firestone Complete Auto Care, чтобы они могли оценить ситуацию, убедиться в правильности напряжения и предотвратить дальнейшее возможное повреждение. Вы никогда не хотите, чтобы неудача была вариантом.

  • Ознакомьтесь с нашими текущими предложениями по аккумуляторным батареям и специальными предложениями.
  • Проверьте срок службы автомобильного аккумулятора с помощью нашего виртуального тестера аккумулятора.
  • Подберите аккумулятор, подходящий именно для вашего автомобиля — по разумной цене.
  • Введите свой почтовый индекс, чтобы найти ближайший к вам магазин.
  • Электромонтаж для генераторов



    ЦЕЛИ :

    • Опишите подключения и результирующую работу постоянного тока схема возбуждения поля для генератора переменного тока.

    • Опишите подключения и итоговую работу генератора. выходной контур для генератора переменного тока.

    • Опишите подключения и результаты работы прибора. схемы для генератора переменного тока.

    В данном блоке представлены панель управления и оборудование для трехфазного, Генератор на 2400 вольт. Подробно рассмотренные схемы и соединения: цепь возбуждения постоянного тока и все управляющее оборудование; переменный ток, трехфазная выходная цепь с соответствующим распределительным устройством; и связи для приборов и измерительных трансформаторов, используемых в общей установке.

    ЦЕПЬ ПРЯМОГО ТОКА ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПОЛЯ

    Для цепи постоянного тока требуются шины постоянного тока, полевой переключатель с резистор полевого разряда, амперметр постоянного тока с внешним шунтом и полевой реостат. Полевой реостат может быть установлен на задней стороне блока управления. панель с изолированной ручкой, проходящей через переднюю часть панели. Однако, если полевой реостат очень большой, его нельзя установить на задняя часть распределительного щита; его можно установить либо возле потолка наверху или в комнате прямо под распределительным щитом.В ситуациях, когда большой реостаты расположены на расстоянии от пульта управления, цепочка и звездочка используются для соединения реостата с ручкой реостата установлен на панели управления. В результате реостат можно регулировать. на панели управления.

    ил. 1 показаны соединения, необходимые для отдельно возбуждаемого полевая цепь генератора переменного тока. Обратите внимание, что когда переключатель разряда поля открыт, вспомогательное лезвие закрывается, завершая путь через поле разрядный резистор.Таким образом, любое индуктивное напряжение в поле генератора разряжается через резистор полевого разряда, чтобы предотвратить повреждение. В полевой реостат подключен так, что он не входит в разрядную цепь.


    ил. 1 Цепь с независимым возбуждением для полевых подключений генератора: ВЫХОДНАЯ ЦЕПЬ ГЕНЕРАТОРА

    Генератор в установке, описанной в данном агрегате, рассчитан на 2400 вольт, трехфазный. Трехфазный выход на 2400 В генератора переменного тока. подводится к распределительному щиту через трехжильный высоковольтный подводящий кабель. в жестком оцинкованном кабелепроводе.Три проводника проходят через масляный выключатель, трансформаторы тока и разъединители на трехфазный шины. Масляный автоматический выключатель (выключатель) используется из-за относительно высокое напряжение генератора. При размыкании контактов этого переключателя любой дуга немедленно гасится в изоляционном масле.

    ил. 2 показан масляный выключатель с электрическим приводом (автоматический выключатель). Обратите внимание, что каждый из трех наборов контакторов монтируется в отдельном ячейка или резервуар, заполненный изоляционным маслом.Три набора контакторы, таким образом, размыкаются и замыкаются в масле. Больной. также показан контактор узел для одного полюса трехполюсного масляного выключателя. Обратите внимание на катушку включения и катушки отключения. Замыкающая катушка относительно велика и имеет очень быстрое положительное действие; катушка отключения меньше по размеру. Катушка отключения срабатывает защелка отключения, которая вызывает размыкание контакторов масляного выключателя.


    ил. 2 Детали масляного выключателя: ПРУЖИНА АРМИРУЮЩАЯ; ГЛАВНАЯ КОНТАКТНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ; ЗАЖИМНАЯ ПЛИТА; ДУГОВЫЕ КОНТАКТНЫЕ ПАЛЬЦЫ

    Цепь управления масляным выключателем в большинстве установок генератора подключен к источнику постоянного тока, например к батарее батарей.Если есть полный отказ от сети переменного тока, масляный выключатель все еще может работать от источника постоянного тока, как и другие аварийные цепи.

    Маленькая ручка переключателя, расположенная на распределительном щите, используется для регулировки цепь управления. На распределительном щите также установлены две сигнальные лампы. Одна из контрольных ламп зеленого цвета и горит, когда масляный переключатель разомкнут. Вторая контрольная лампа красного цвета и горит, когда масляный переключатель замкнут. Красная лампа обычно расположена непосредственно над рукояткой переключателя управления, а зеленая лампа расположена под рукояткой переключателя.

    ил. 3 — принципиальная схема подключения цепи управления для масляный переключатель. Когда масляный переключатель находится в разомкнутом или выключенном положении, горит зеленая контрольная лампа. Обратите внимание, что есть путь с положительной стороны линии через токоограничивающий резистор, через зеленый индикатор лампы, а через нормально замкнутые контакты M к минусовой стороне линия.

    При нажатии кнопки включения (пуска) цепь устанавливается из положительная сторона линии к реле управления, а затем к отрицательной сторона линии.Реле управления находится под напряжением и замыкает свои контакты. чтобы установить путь через главную замыкающую катушку. Три основных набора контактов масляного переключателя также замыкаются в это время. Когда главное реле включения находится под напряжением, нормально замкнутые контакты M разомкнуты. Кроме того, зеленый Цепь контрольной лампы размыкается, и два нормально разомкнутых контакта M замыкаются. В красная сигнальная лампа теперь горит. Когда кнопка включения отпущена, масло переключатель остается во включенном положении благодаря тому, что он зафиксирован механический фиксатор.

    При нажатии кнопки выключения на катушку отключения подается питание для отключения защелкивающийся механизм. Таким образом, контакты масляного переключателя открываются в выключенное положение. В результате красная сигнальная лампа гаснет, а зеленая сигнальная лампа лампа горит.

    Рукоятка управления и контрольные лампы масляного выключателя обычно установлен на распределительном щите. Однако сам масляный переключатель обычно но не всегда, располагаются в отдельном противопожарном помещении или хранилище под электрощитовая.

    Трансформаторы тока используются для понижения тока в выходных выводах. генератора переменного тока до значения, которое может использоваться в цепях приборов. Понижающие трансформаторы тока также изолируют низковольтный прибор. цепь от высоковольтной первичной цепи. Рейтинг вторичного тока трансформатора тока составляет 5 ампер (см. раздел об измерительных трансформаторах). номинальный ток первичной обмотки трансформатора должен быть достаточно высоким чтобы выдерживать максимальный ток, подаваемый генератором.

    Выходные провода генератора переменного тока питаются от трансформаторов тока для отключения. переключателей, а затем на трехфазные шины. Выключатель — это форма рубильника, который открывается с помощью ручки переключателя, когда он открыт проветрить. Выключатели срабатывают только после генератора. масляный переключатель открыт. Оператор должен носить резиновые перчатки при использовании одобренный рычаг переключения, чтобы размыкать выключатели. Никогда не открывайте отключение переключает под нагрузкой; это назначение масляного переключателя.Он разработан чтобы прервать дугу без повреждений.


    ил. 3 Элементарная цепь управления масляным выключателем

    В большинстве установок генератора трехфазные шины находятся под напряжением. постоянно. Поскольку разъединители отсоединяют масляный выключатель и генератор от шин, генератор можно выключить и размыкающие выключатели разомкнуты, чтобы разрешить работы по техническому обслуживанию масляного выключателя в безопасных условиях.Когда генератор требует обслуживания или ремонта работы, выключатели выключены, даже если масляный переключатель открыт. Причина этой меры предосторожности заключается в том, что изоляционный масло в масляном переключателе могло быть нагарено. Карбонизированное масло может действует как частичный проводник, что приводит к обратной связи от живого 2400-вольтного шины через масляный переключатель и карбонизированное масло к клеммам генератора. Помните, что разъединители и масляный выключатель должны быть разомкнуты, когда любые работы по техническому обслуживанию или ремонту должны выполняться на генераторах переменного тока.Генераторы также следует закрыть.


    ил. 4 Схема подключения трехфазного генератора переменного тока

    ил. 4 — электрическая схема типичных подключений генератора к трехфазные шины.

    Три шины для выхода переменного тока генератора установлены на изоляторы, потому что шины имеют разность потенциалов 2400 вольт между ними. Важно, чтобы между три шины и чтобы между ними был обеспечен достаточный зазор. шины и потолок и боковые стены помещения.Барьеры должны быть размещены во всех сервисных распределительных щитах, чтобы изолировать сервисные шины и клеммы от остальной части распределительного щита.

    Национальный электротехнический кодекс (статья 384) содержит инструкции по установке распределительных щитов и щитов.

    Большие генераторы построены в двух стилях. В одном стиле используется отдельный возбудитель генератора постоянного тока и подает поле возбуждения постоянного тока в генератор переменного тока ротор через щетки и контактные кольца. Поскольку ток возбуждения и напряжение относительно низкие по сравнению с мощностью генератора, щетки и контактные кольца работают достаточно хорошо.Другой стиль оборудования большого поколения использует бесщеточный возбудитель для подачи постоянного тока на ротор. Любой метод эффективен и выполняет ту же задачу — предоставить поле постоянного тока для вращающееся поле генератора переменного тока.

    Для регулировки поля и обеспечения желаемого выходного напряжения выходной сигнал уровни напряжения необходимо контролировать. В щеточном соединении ротора переменный ток контролируется на выходе, а постоянное поле небольшого постоянного тока с независимым возбуждением Генератор управляется.При падении выходного напряжения постоянное поле становится равным повысился. Этот небольшой генератор постоянного тока, называемый амплидином, обеспечивает питание постоянного тока. поле к большему генератору возбудителя постоянного тока. Затем второй генератор подает постоянного тока в поле генератора. Этот процесс позволяет использовать каскады усиления. поля постоянного тока. Небольшое изменение выходного переменного тока влияет на поле постоянного тока до амплидин, который питает второй каскад усиления постоянного тока на поле генератора. Используется небольшое управляющее напряжение на уровне амплидина. для управления большим постоянным током к ротору генератора.

    Бесщеточные возбудители обсуждаются в Блоке 11. Идея заключается в использовании небольшого количество контролируемого постоянного тока, затем усилить его и подать на генератор поле. В этом процессе используются полупроводники для преобразования наведенного переменного тока в постоянный на ротор. больной. 5 показана блок-схема двух стилей полевого управления.

    ИНСТРУМЕНТНЫЕ ЦЕПИ

    Напряжение на потенциальных обмотках приборов, установленных на распределительном щите не должно превышать от 120 до 125 вольт.Напряжение катушек ваттметров, ватт-час счетчики и вольтметры обычно рассчитаны на максимальное напряжение 150 вольт. Поскольку трехфазный выход генератора составляет 2400 вольт, требуются два измерительных трансформатора напряжения, подключенных по схеме разомкнутого треугольника для понижения напряжения до 120 вольт, трехфазный (см. раздел о приборе трансформаторы). Трансформаторы напряжения имеют небольшие размеры, так как нагрузка на низковольтной вторичной обмотке очень мало. Каждый потенциальный трансформатор рассчитан на диапазон от 100 до 200 вольт-ампер (ВА).Для установки, показанной на больной. 6, нагрузка на вторичной обмотке трансформатора состоит из потенциальные катушки киловаттметра и вольтметра. Инструмент трансформаторы напряжения рассчитаны на 2400 вольт на стороне высокого напряжения и 120 вольт на стороне низкого напряжения. Низкое напряжение на приборах позволяет электрикам работать более безопасно при регулировке и ремонте инструментов.

    Токовые катушки средств измерений, установленных на распределительных щитах рассчитаны на максимальный ток 5 ампер.Больной. 6, каждый двух токовых катушек трехфазного киловаттметра подключен последовательно с соответствующим трансформатором тока.


    ил. 5 A) Генератор щеточного типа с системой амплидина B) Постоянный ток на роторе в бесщеточном возбудителе с помощью навесного выпрямителя с: ВЫХОД ГЕНЕРАТОРА; ГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА АМПЛИДИН; МОНИТОР ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА; ГЕНЕРАТОР ВОЗБУЖДЕНИЯ; МОНИТОР ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА; СТАЦИОНАРНЫЙ ПИЛОТНЫЙ ВОЗБУЖДИТЕЛЬ ПОЛЕ

    Открывать вторичную цепь трансформатора тока при в первичной цепи протекает ток.(См. Раздел на приборе Трансформаторы.)

    ил. 6 — это электрическая схема большинства приборов и инструментов. трансформаторы описаны. Ток во вторичной обмотке трансформатора тока цепи никогда не превышают 5 ампер. Следовательно, либо №14, либо № Провод 12 AWG используется на задней стороне распределительного щита.


    ил. 6 Схема подключения приборов и трансформаторов напряжения

    Для большинства стационарных распределительных щитов показания шкалы на приборах градуированы, включая трансформатор напряжения и тока. множители.Это означает, что любая ошибка оператора коммутатора при применении инструмента множители автоматически исключаются.

    Два прибора, не показанных на схеме подключения илл. 6 — вольтметр и синхроскоп. В типичных установках может быть несколько генераторов переменного тока. работают параллельно. Каждый генератор имеет отдельную панель, и эти панели монтируются рядом друг с другом, образуя полный распределительный щит. Один вольтметр и один синхроскоп затем устанавливаются на подвижной панели, расположенной в конце распределительного щита.Положение этой панели можно регулировать так, чтобы вольтметр и синхроскоп были видны с любого из пульты управления генератором. Переключатель вольтметра, расположенный на каждом генераторе Панель дает оператору возможность подключить вольтметр для измерения выходное напряжение любого генератора. Кроме того, специальная синхронизация переключатели позволяют использовать один синхроскоп для синхронизации любого из нескольких генераторы на трехфазную систему.

    ил.7 показаны схемы подключения вольтметра и синхроскопа. На рис. 6 показано, что переключатель вольтметра имеет три положения. Вольтметр может быть подключен к любому из трех напряжений генератора. Если необходимо измерить напряжение второго генератора, выключатель вольтметра переводится в выключенное положение. Затем рукоятку переключателя или ключ вынимают и вставляют в переключатель вольтметра второго генератора переменного тока. Опять таки, переключатель можно повернуть в любое из трех положений напряжения.Таким образом, один вольтметр можно использовать для измерения трех напряжений каждого из нескольких генераторы переменного тока, управляемые через распределительный щит.

    Переключатель синхроскопа установлен на каждой панели генератора. Когда переключатель рукоятка повернута во входное положение, синхроскоп подключен к вторичному напряжению одной фазы синхронизируемого генератора с системой переменного тока. Переключатель синхроскопа второго генератора, который уже подключен к трехфазной системе, подключен к положение бега.Таким образом, одна обмотка катушки синхроскопа запитана от ходовые шины. Другая обмотка синхроскопа находится под напряжением. от входящих шин. Благодаря этим соединениям синхроскоп будет указать степень нарушения фазы входящей машины. Когда входящий генератор находится в фазе с трехфазной системой, а генератор напряжение равно напряжению на шинах, переключатель управления можно повернуть в положение «включено». В результате контакторы масляного переключателя замыкаются и Генератор подключен параллельно к шинам.Масляный выключатель используется для подключения и отключения генератора переменного тока, когда он работает под нагрузка. Это обеспечивает безопасную работу и продлевает срок службы контактов переключателя.

    РЕЗЮМЕ

    Соединения для генератора включают входную мощность в виде возбуждение поля постоянным током и выходная мощность в виде генерируемой мощности переменного тока. Постоянный ток может подаваться через шину возбудителя постоянного тока. Связь с человеком поле возбудителя генератора тогда будет через переключатель поля.Поле переключатель должен работать, чтобы подавать постоянный ток в магнитное поле, а также обеспечивать для отключения и разряда магнитного поля. Выходная мощность генератор с более высоким генерируемым напряжением может быть через выключатель, сконструированный гасить дугу при отключении. Одним из таких переключателей является масляная цепь. выключатель. Эти переключатели имеют системы управления дугой, рассчитанные на номинальный напряжение и ток. Выключатель нагрузки часто удерживается защелкой. цепь управления, чтобы выключатель оставался замкнутым без потребления энергии.Цепи приборов используются для контроля электрических функций генераторы переменного тока и обеспечивают обратную связь для регулирования напряжения и контроля тока.


    ил. 7 Подключение цепей для вольтметра и синхроскопа

    ВИКТОРИНА

    1. Для чего предназначены разъединители в генераторной установке переменного тока?

    2. Почему в цепях управления масляных выключателей используется постоянный ток? используется в установках генератора?

    3.Почему масляный выключатель обычно используется для отключения выходной мощности генератор?

    4. Почему измерительные трансформаторы используются в цепях КИПиА? установки генератора переменного тока?

    Что такое автомобильный генератор переменного тока и как он работает?

    ПРЕДУПРЕЖДАЮЩАЯ ЛАМПА

    Это возвращает нас обратно к исходной точке — контрольной лампе генератора. Как видно из рисунка 5, схемы действующего генератора переменного тока, от входа источника тока возбуждения [1] до регулятора есть путь к земле.В результате, когда ключ включен, ток течет через контрольную лампу, через резисторы, транзисторы и катушку возбуждения, а затем на землю, в результате чего лампа загорается. Как только генератор перейдет на полную мощность, напряжение от трио диодов, также приложенное к [1], будет равно напряжению батареи. В это время по 12 вольт с обеих сторон лампа погасла.

    Если генератор выйдет из строя, напряжение на тройке диодов упадет, и лампа снова загорится от напряжения аккумуляторной батареи.Если мощность генератора немного низкая, лампа будет тускло гореть. Если генератор выйдет из строя полностью и выходное напряжение упадет до нуля, лампа будет гореть на полную мощность. И наоборот, если батарея выйдет из строя, и напряжение батареи упадет, с выходным напряжением генератора переменного тока с одной стороны и низким напряжением батареи с другой, лампа также загорится.

    Как указывалось ранее, если свет становится тусклее по мере увеличения оборотов двигателя, это связано с тем, что напряжение генератора переменного тока растет вместе с числом оборотов в минуту, создавая большее напряжение на стороне генератора переменного тока лампы.Чем ближе выходное напряжение к напряжению батареи, тем ярче становится лампа. Точно так же, если свет становится ярче с увеличением числа оборотов, это связано с тем, что по мере увеличения напряжения генератора оно становится выше, чем напряжение аккумулятора. Чем выше напряжение по отношению к напряжению батареи, тем больше разница напряжений на лампе и тем ярче она становится.

    СУММИРОВАНИЕ

    Таким образом, можно сказать, что ток возбуждения через катушки ротора создает магнитное поле, которое передается катушкам статора, создавая переменное напряжение.Это переменное напряжение преобразуется выходными диодами в пульсирующее постоянное напряжение, которое заряжает аккумулятор.

    Ток возбуждения подается либо от аккумулятора, через контрольную лампу, либо от трио диодов. Величина тока возбуждения, пропускаемая через регулятор к ротору или катушке возбуждения, контролируется обратной связью по напряжению от батареи.

    Вот и все — вкратце — полная работа генератора переменного тока. В следующий раз, когда вы увидите маленький красный огонек, вы точно будете знать, что он пытается вам сказать.

    Ампер Советы при подключении вашего Chevy

    Вы только что закончили установку двойного 12-дюймового электрического вентилятора в свой Chevelle, и жизнь прекрасна. Когда оба вентилятора вращаются, он поддерживает температуру двигателя от 180 до 190 градусов независимо от температуры на улице. Всего пару дней спустя с миром все было в порядке. Вы взяли Chevelle на местный круизный вечер и заметили при включенном EFI, фарах и кондиционере, что вольтметр упал до 11,5 вольт на холостом ходу.Именно тогда этот голос в вашей голове сказал: «Эй, здесь что-то не так».

    Это пример последней битвы, бушующей под капотом вашего трамвая. Битва идет между всеми этими классными электрическими компонентами, которые вы добавляли в последние несколько лет, и вашей боевой системой зарядки. Это проигрышная битва для старых генераторов с меньшей выходной мощностью, поэтому мы решили пролить немного света на эту недооцененную схватку. Мы также предложим несколько простых приемов, которые повысят эффективность вашей текущей системы зарядки.Не всем нужен генератор на 170 ампер.

    Этот конфликт медленно нарастал в последнее десятилетие с распространением автомобильной электроники. С первых дней движения маслкаров генераторы на протяжении десятилетий колебались в пределах выходного уровня от 40 до 60 ампер. Это было все, что было нужно в те дни, когда фары и вентиляторы дефростера были самыми требовательными к усилителям пунктами в меню. Вместе они могли бы создать розыгрыш на 30 ампер.

    Сегодняшняя история гораздо сложнее. Текущий уличный автомобиль Pro Touring легко может быть оснащен EFI, двумя электрическими вентиляторами, электрическим топливным насосом, агрессивной системой HVAC, стереосистемой и множеством других специальных устройств, таких как электрические водяные насосы, электроусилитель рулевого управления или электрический вакуумный насос для силовые тормоза.По отдельности эти устройства не вызывают особого беспокойства. Но сложите их достаточно, и эффект будет аналогичен тому, что происходит, когда вы начинаете погрузку для этого приключенческого похода на выходных — чем тяжелее груз, тем менее приятна поездка.

    К настоящему времени вы, вероятно, уже взглянули на прилагаемую диаграмму нагрузки в амперах — список довольно обширный и, вероятно, неполный. Дело не в том, что в вашем автомобиле будет хотя бы треть этих устройств. Однако последняя модель Cadillac может включать в себя несколько высококлассных элементов, таких как обогреватели сидений и обогреватели заднего стекла.Генератор оригинального пикапа Silverado 6.2L 2016 года должен выдавать 150 ампер, и мы нашли вариант для генератора пикапа Chevy 2500 2017 года, который будет выдавать 220 ампер. Генераторы с большим током также выделяют огромное количество тепла, поэтому уже используются генераторы с жидкостным охлаждением. Это мир высоких температур и высоких температур.

    Для любого производителя уличных автомобилей разумная идея — провести инвентаризацию используемых электрических компонентов и просто сложить те, которые будут использоваться одновременно на холостом ходу.В нашем сопровождающем примере мы решили упаковать парные 12-дюймовые вентиляторы SPAL со списком других электронных компонентов, которые обычно используются на трамвае на холостом ходу. Как видите, нагрузка легко может достигать 90 ампер и более. Если бы генератор на холостом ходу мог генерировать только 75 ампер, это было бы проблемой.

    Основная проблема, связанная с нагрузкой с высоким током, заключается в том, что напряжение системы зарядки будет падать — часто значительно. Вы можете даже не заметить, но на холостом ходу, когда требования по току превышают емкость системы зарядки, напряжение резко падает.Напряжение — это электрическое давление, используемое для проталкивания силы тока по проводам. Правильно спроектированная система зарядки будет способна подавать напряжение от 13,5 до 14,5 вольт на весь автомобиль даже при работе нескольких устройств с высоким током. Но по мере увеличения потребности в силе тока это вызывает накопление тепла, которое вызывает сопротивление, которое снижает как напряжение, так и силу тока.

    Другая проблема заключается в том, что генераторы рассчитаны на максимальную выходную силу тока. Этот максимальный рейтинг основан на заданной скорости, которая, как правило, намного выше, чем обороты двигателя на холостом ходу или даже в крейсерском режиме.Старые генераторы 60-х годов требовали очень высоких скоростей якоря для создания максимальной мощности. Современные генераторы более эффективны, но по-прежнему требуют скорости (сверх холостого хода) для максимальной мощности.

    Например, Powermaster тестирует каждый из своих генераторов перед отгрузкой и включает в себя специальную выходную плату «dyno» с каждым устройством. Генератор переменного тока CS130 Powermaster, рассчитанный на 140 А, который мы использовали в этой истории, испытывали при 103 А на холостом ходу, 128 А в крейсерском режиме и 156 А при максимальной выходной мощности при 14,8 В.

    Итак, давайте на мгновение предположим, что мы приобрели генератор переменного тока с максимальной выходной мощностью 105 А и мощностью 70 А в режиме холостого хода. Мы также предположим, что передаточное число шкивов хорошее, чтобы у нас была приличная частота вращения генератора на холостом ходу и наша сила тока нагрузки не была чрезмерной. Несмотря на все эти положительные моменты, быстрая оценка вольтметра в кабине показывает удручающе низкие 11,5 вольт на холостом ходу с частичной электрической нагрузкой.

    Прежде чем мы установим более крупный генератор, давайте посмотрим на остальную часть системы зарядки.Очень распространенная проблема со многими старыми уличными автомобилями — это слишком маленький провод для зарядки генератора между генератором и аккумулятором. Генераторы, рассчитанные на ток более 100 ампер, следует комбинировать с зарядным проводом увеличенного диаметра, чтобы снизить сопротивление и минимизировать нагрев. Это может означать использование провода 6 AWG. Эти большие провода имеют решающее значение для минимизации сопротивления и поддержания надлежащего напряжения во всей системе. К счастью, есть быстрый тест, чтобы оценить, правильно ли выбран этот провод.

    Запустите двигатель и включите несколько систем, таких как фары дальнего света, вентилятор обогревателя и вентиляторы системы охлаждения, чтобы создать нагрузку на генератор.С помощью вольт-омметра (VOM) проверьте напряжение на выходном посту 12 В генератора. Для этого обсуждения предположим, что показание составляет 14,0 вольт. Теперь подключите ВОМ к аккумулятору. Если напряжение на аккумуляторе ниже более чем на 0,5 вольт, то зарядный провод или его соединения создают чрезмерное сопротивление, которое не позволяет генератору подавать полную мощность на электрическую систему автомобиля.

    Этот же тест можно выполнить за один этап, поместив положительный датчик от VOM на выходную клемму генератора, а отрицательный датчик VOM на положительную (+) клемму аккумулятора.Теперь показания будут указывать на падение напряжения между этими двумя соединениями. В нашем случае VOM может показывать 0,52 вольт, что приемлемо, хотя и немного выше. Меньшее число 0,20 — 0,30 указывает на более низкое сопротивление.

    Помните, что любая электрическая цепь требует обратной стороны или стороны заземления — части схемы, которая полностью игнорируется. Чтобы проверить падение напряжения на стороне заземления, поместите положительный щуп VOM на корпус генератора, а отрицательный щуп — на отрицательный (-) вывод аккумуляторной батареи.Если показание выше 0,50 вольт, это указывает на чрезмерное сопротивление. Согласно спецификациям Delco-Remy, общее падение напряжения в цепи зарядки (добавление положительной и отрицательной сторон вместе) не должно превышать 0,50 вольт. В этом случае спецификация для любой стороны будет примерно 0,25 вольт.

    Вышеупомянутая процедура называется испытанием падения напряжения и является отличным способом динамической оценки электрической системы. Например, мы также можем проверить напряжение, подаваемое на электрический топливный насос.Тест сравнивает напряжение на насосе с напряжением на генераторе. Если напряжение на насосе ниже более чем на 0,5–0,75 вольт при работающем двигателе и насосе, то мы знаем, что насос не работает с максимально эффективным напряжением.

    Например, если насос работает при напряжении 12,5 В, а напряжение системы на генераторе составляет 14,3 В, это далеко не идеально. Конечно, единственный способ проверить эти компоненты — это при работающей нагрузке (топливном насосе) и работающем двигателе для выработки надлежащего напряжения.Простой тест с включенным зажиганием, но не работающим двигателем, не является точным. Такие компании, как Aeromotive, например, имеют в своем каталоге диаграммы, которые показывают типичную 10-процентную потерю производительности насоса при падении напряжения с 13,5 до 12,0 вольт. Низкое напряжение питания также означает, что насос нагревается, что также сокращает срок его службы.

    Мы только коснулись поверхности мира электрических характеристик, но, надеюсь, мы предложили несколько интересных ситуаций, которые могут побудить вас обновить систему или решить некоторые проблемы, о существовании которых вы, возможно, даже не подозревали.Расшифровка большинства электрических проблем сводится к отключению цепи и ее отключению. Не пугайтесь этих неприятных проблем с системой зарядки. Их исправление может просто подбодрить вас!

    Просмотреть все 10 фотографий

    1. Использование нескольких электрических компонентов, таких как электрические охлаждающие вентиляторы и топливные насосы, предъявляет большие требования к генератору переменного тока. Для нашего раннего El Camino мы выбрали этот генератор переменного тока Powermaster CS130 с номиналом 103 А на холостом ходу и более 150 А на полной мощности.

    Просмотреть все 10 фотографий

    2. Генераторам с большой мощностью требуется большой зарядный провод. Этот тонкий провод 12 калибра вверху слишком мал, в то время как провод, подключенный к генератору, имеет калибр 10, что следует рассматривать как минимум. Толстый провод имеет диаметр 6 AWG и будет наиболее предпочтительным.

    Просмотреть все 10 фотографий

    3. Отличный тест системы зарядки сравнивает работающее напряжение генератора под нагрузкой с напряжением аккумулятора. Если батарея читает больше 0,40-0.На 50 вольт меньше, чем на выходе генератора, зарядный провод генератора имеет малый размер, и его следует модернизировать. В этом тесте напряжение батареи составляет 13,8, в то время как наш генератор работает 14,6, создавая падение напряжения на 0,8 вольт, что больше, чем нам хотелось бы. Тест со стороны земли почти не выявил падения напряжения.

    Просмотреть все 10 фото

    4. Натяжение ремня в змеевидных системах осуществляется подпружиненным натяжителем. Но Powermaster настаивает на натяжении клиновых ремней, как у тетивы.Наденьте головку и прерыватель на гайку шкива генератора и поверните по часовой стрелке. Если натяжение правильное, ремень будет пытаться немного сдвинуть двигатель. Старые, глазурованные клиновые ремни не смогут передавать крутящий момент, необходимый для привода генератора с высоким током.

    Просмотреть все 10 фотографий

    5. Мы установили этот большой 18-дюймовый двухскоростной вентилятор Ford на алюминиевый радиатор Holley Frostbite для проекта Chevelle. Вентилятор перемещает тонны воздуха, но требует 35 ампер при работе на высокой скорости.

    Просмотреть все 10 фото

    6. Этот комплект реле от небольшой техасской компании Hollister Road. Владелец Дэйв Чапман собирает эту высококачественную систему с тремя реле в сочетании с держателем предохранителя на 50 А для использования с популярными двухскоростными вентиляторами Lincoln. Одно реле управляет низкоскоростной стороной, а два других разделяют 35-амперную нагрузку при работе на высокой скорости. В этот комплект также входят переключатели температуры для запуска низко- и высокоскоростного режима. Зацените их на hollisterroad.com.

    Просмотреть все 10 фотографий

    7. По мере увеличения мощности и давления топлива увеличивается нагрузка на топливный насос, поэтому требуются более крупные насосы с большим спросом.Этот сдвоенный насос Holley может питать двигатель с принудительной индукцией мощностью 1600 л.с., но потребляет до 36 ампер. Сейчас, когда уличные двигатели достигают 1000 л.с., это становится реальной проблемой.

    Просмотреть все 10 фото

    8. Эта пара вентиляторов SPAL на большом блоке El Camino нашего приятеля Эрика Розендала потребляет почти 40 ампер непрерывной мощности. Это большой плюс, если ваш генератор рассчитан только на 70 ампер. Если ваш вольтметр показывает менее 13,0 вольт на холостом ходу с работающими вентиляторами, вы можете подумать о модернизации своей системы зарядки.

    Просмотреть все 10 фотографий

    9. Это реле и клемма питания Bosch на 30 А, которые мы создали для подачи коммутируемого питания на несколько электрических компонентов под капотом. Недавно мы протестировали установку и обнаружили плохое соединение с реле. Терминал показывал 11,7 В при работающем двигателе, в то время как генератор выдавал 14,7 В. Большая часть проблемы заключалась в плохой цепи заземления.

    В этом примере мы ведем малолитражный автомобиль EFI Pro Street на светофоре на холостом ходу.Душный летний вечер, кондиционер включен. В этом нет ничего необычного, тем не менее, как вы можете видеть, сила тока нагрузки приближается к 90 ампер. Даже с высокопроизводительным генератором переменного тока с максимальной выходной мощностью 140 А, таким как генератор переменного тока Powermaster CS130, который мы будем использовать в этом примере, его выходная мощность едва покрывает силу тока, необходимую на холостом ходу для поддержания минимального напряжения 13,5 В для всех электрических аксессуаров. Это предполагает приличную скорость генератора на холостом ходу и минимальное падение напряжения между генератором, аккумулятором и остальной частью жгута.

    Если вы решили включить стерео, вероятно, 100-амперный генератор переменного тока не сможет поддерживать напряжение в системе. В краткосрочной ситуации это не является серьезной проблемой, поскольку напряжение может упасть лишь незначительно. Но важно хотя бы осознавать проблему.

    на воздуходувке 904 фонари и приборные фонари
    Устройство Нагрузка в амперах
    Пара 12-дюймовых вентиляторов SPAL 49
    Муфта компрессора кондиционера 3
    Средний вентилятор 6
    Система EFI корпуса дроссельной заслонки с O2 5
    Электрический топливный насос 10
    Фары (ближний свет) 8
    Общая потребляемая мощность на холостом ходу 85 ампер
    компрессор сцепления a. 904
    Диаграмма энергопотребления
    Компонент Потребляемая мощность в амперах
    MSD 304 904 EFI (макс. Инжектор с высоким сопротивлением, шт.(x8) 1,5 (средн.) (x8 = 12)
    Форсунки с низким сопротивлением, шт. (x8) 3 (средн.) (x8 = 24)
    MSD-6AL CD 6 при 7000 об / мин
    Зажигание HEI 5 (модуль MSD — 7,5)
    Фары ( Галоген) ближний свет 42956
    Фары (галоген) дальний свет 9-10 (17-19 комбо)
    Задние фонари и ходовые огни 42770
    Тормозные огни 904 (111957 лампа) 4 (для 2 ламп)
    Стеклоочистители (в зависимости от нагрузки) 42776
    Аварийный указатель поворота (вся система) 12
    Звуковой сигнал 15417
    2.5-5
    Электрический насос кондиционера 32
    Вентилятор дефростера / кондиционера (от низкой до высокой скорости) 42776
    Один 18-дюймовый вентилятор Ford MKVIII 35
    Одиночный вентилятор SPAL 16 дюймов 19-45 для конкретной модели
    Двойной вентилятор SPAL 12 дюймов 49
    Электрический топливный насос — (Aeromotive Stealth 340) 43083
    Электрический водяной насос (Meziere 55 галлонов в минуту) 43051
    Электрический насос промежуточного охладителя для нагнетателя 4-19 для конкретной модели
    Электрический подогреватель баллонов с азотом 14-20
    Азотные соленоиды 5-30419a
    Топливный насос Walbro 8
    Электрический линейный насос Bosch 43052
    Датчик WBO2 — одинарный (двойной x2) 3 (x2 = 6) Электрический усилитель рулевого управления 25-40 или 65-80
    500-ваттный стерео (500 / 14,5 В = 34,5 А) 43023
    Электрический вакуумный насос 15
    Водяной насос 42770 Электростеклоподъемники 20-30
    Электродроссели 1 (6.5)
    Выносной вентилятор охладителя трансмиссии 3
    Прикуриватель 42896
    Сиденья с электроприводом 20

    Информация о подзарядке генератора переменного тока 9000 большая таблица в каталоге Powermaster, в которой рекомендуются размеры в зависимости от силы тока на заданном расстоянии. Если аккумулятор находится примерно в 12 футах от генератора в багажнике, вероятно, нет необходимости использовать провод 2 калибра, потому что не будет необходимости передавать 150 ампер только для подзарядки аккумулятора.Однако, вероятно, неплохо было бы использовать провод 4-го калибра. Меньший AWG дает большее сопротивление. При выборе размера AWG, чем больше провод, тем меньше число, поэтому провод AWG 6 больше, чем AWG 10.

    901 901
    Размер провода AWG
    Длина провода зарядки (в футах)
    Сила тока 1-7 7-10 10-12 13-16
    105-125 6 4 4 2
    125-150 4 2 2
    150-175 4 4 2 2
    175-200 4 2

    Согласно Powermaster’s J.Р. Ричмонд, испытания генератора переменного тока компании проводятся при температуре окружающей среды примерно в течение одной минуты. Однако в полевых условиях генератор переменного тока теряет определенную мощность из-за тепловыделения — это нормально. Powermaster говорит, что это значение обычно не превышает 20 процентов. Поскольку максимальная нагрузка обычно возникает во время ситуаций с высокой температурой, было бы разумно включить коэффициент потери эффективности при рассмотрении генератора переменного тока с высокой выходной мощностью. Вообще говоря, очень немногим уличным автомобилям потребуется генератор на более чем 140–150 ампер.

    Номинальные параметры Powermaster на генераторе CS130 140 А (PN 478021)
    Тест окружающей среды Рабочая температура (потеря эффективности 15%)
    Холостой ход 10318 10317 874 А 904 904 904 Cruise 128 ампер 109 ампер
    пик 156 ампер 132,5 ампер

    Вся эта электрическая сила тока не бесплатна.Вот простая математика.

    Сила тока x напряжение = Вт
    100 ампер x 14 вольт = 1400 Вт

    Мы не будем вдаваться в математику для преобразования ватт в л.с., но 1400 Вт = 1,87 л.с., без учета тепловых, механических потерь или потерь на трение. Таким образом, для генератора переменного тока, вырабатывающего 100 ампер при 14 вольт, потребуется минимум 2 л.с. на коленчатом валу. Вот почему Powermaster настаивает на очень сильном натяжении ремня в комбинации с клиновыми ремнями.

    Электрическая система самолета — обзор

    Электрическая система необходима для правильного функционирования любого современного самолета и отвечает за работу всего, от фонарей и авионики до вспомогательного топливного насоса и стартера двигателя.

    В этой мини-серии из трех частей мы исследуем электрическую систему более подробно.

    В первой части мы начнем с обзора и обсуждения компоновки типичной электрической системы легкого самолета и различных компонентов, составляющих эту систему.

    Часть вторая посвящена теории, лежащей в основе производства электроэнергии, и посвящена генератору постоянного тока и генератору переменного тока.

    Часть третья посвящена батареям и химическому процессу, лежащему в основе работы типичных свинцово-кислотных авиационных аккумуляторов.

    Введение и обзор системы

    Электрическая система, установленная на воздушном судне, состоит из двух источников электроэнергии: батареи , которая в основном используется для работы системы, когда двигатель не работает, и генератора переменного тока (или генератора постоянного тока), который работает от двигателя и предназначен для обеспечения непрерывной подачи электричества для питания различных электрических компонентов и зарядки аккумулятора после запуска двигателя. Важно, чтобы самолет был самодостаточным в отношении своих электрических требований, поскольку аккумулятор имеет ограниченную емкость и будет разряжаться по мере использования.Генератор или генератор переменного тока, установленный на самолете, может как питать электрические компоненты, так и заряжать аккумулятор, обеспечивая всегда достаточную емкость аккумулятора для запуска двигателя в следующем полете.

    Типовая схема электрической системы

    Упрощенная принципиальная схема типичной электрической системы легкого самолета показана на Рисунке 1 ниже.

    Рис. 1. Упрощенная схема электрической системы легкого самолета

    . Есть две цепи, которые подают электрический ток на все электрические компоненты: цепь батареи и цепь генератора переменного тока .Все электрические компоненты питаются через шину , которая обеспечивает общий канал распределения для установленных электрических компонентов.

    Рисунок 2: Пример электрических компонентов, которые могут быть подключены к шине самолета

    Батарея подключена к главному выключателю, который при включении будет подавать питание от батареи непосредственно на шину, запитывая все включенные электрические компоненты. Например, включение главного выключателя и поворотного маяка направит электрическую энергию от батареи к маяку через шину.

    Аккумулятор подключается к стартеру двигателя и используется для переворачивания двигателя при запуске. Очень важно убедиться, что вся авионика, установленная в самолете, выключена перед запуском двигателя, так как большой ток, потребляемый стартером, может повредить чувствительные радиостанции и навигационное оборудование, если оставить его включенным во время запуска. На некоторых самолетах компоненты авионики подключены к отдельной шине авионики, которую можно включать и выключать с помощью главного переключателя авионики, расположенного в кабине экипажа.Если авионика не подключена к общей шине, то перед запуском каждый компонент следует выключить вручную.

    Генератор переменного тока с приводом от двигателя использует принцип электромагнитной индукции для выработки постоянного источника электроэнергии после того, как двигатель работает. Это генерируемое электричество затем направляется на сборную шину, где оно подается в электрическую систему и запускает различные электрические компоненты, работающие во время полета. Генератор также заряжает аккумулятор при работающем двигателе.Система постоянного тока (DC) используется для питания электрических компонентов самолета; Генератор вырабатывает переменный ток (AC) и поэтому должен быть преобразован в постоянный ток через выпрямитель перед подачей на шину. Генератор переменного тока и генератор постоянного тока более подробно рассматриваются в следующей публикации этой серии.

    Надлежащее функционирование системы генерации контролируется с помощью установленного в кабине амперметра или измерителя нагрузки.

    Рисунок 3: Нагрузомер и амперметр, устанавливаемые на панели кабины экипажа

    Амперметр показывает ток, протекающий в батарею или из нее.В приборе предусмотрена нулевая точка в центре циферблата и индикация отрицательного и положительного заряда с обеих сторон. Положительное значение тока на шкале показывает, что система генерации заряжает аккумулятор (в аккумулятор протекает больше тока, чем из аккумулятора). Отрицательное значение интерпретируется как разряд батареи; то есть из батареи выходит больше тока, чем может заменить генератор. Если это будет продолжаться, аккумулятор в конечном итоге полностью разрядится.Изначально амперметр покажет высокий уровень заряда (положительное значение), поскольку аккумулятор заряжается после запуска двигателя. Он должен постепенно уменьшаться по мере того, как аккумулятор полностью заряжен.

    Альтернативой амперметру является измеритель нагрузки . Эта шкала имеет шкалу, начинающуюся с нуля, и показывает выходную мощность генератора. Во время нормальной работы измеритель нагрузки покажет сумму нагрузки, необходимой для работы активных электрических компонентов, и нагрузки, необходимой для зарядки аккумулятора.

    В случае отказа генератора в полете аккумулятор будет продолжать работать с электрическими компонентами до тех пор, пока не разрядится заряд аккумулятора. В некоторых самолетах индикатор неисправности генератора загорается, если генератор / генератор больше не вырабатывает электричество, необходимое для работы системы. При обнаружении неисправности генератора разумно немедленно отключить все второстепенные электрические компоненты. Это уменьшит расход заряда батареи, позволяя критически важным электрическим компонентам работать как можно дольше.Желательно прекратить полет как можно скорее, если обнаружен отказ генератора.

    Рисунок 4: Сигнальная лампа генератора, установленная в кабине экипажа,

    Автоматические выключатели и предохранители

    Автоматические выключатели и предохранители служат средством защиты чувствительного электрического оборудования от скачков тока, которые в противном случае могли бы повредить компонент. И автоматический выключатель, и предохранитель предназначены для размыкания цепи при достижении определенной токовой нагрузки. Основное различие между ними заключается в том, что автоматические выключатели можно переустановить на месте, а предохранители необходимо заменить после срабатывания.

    Автоматические выключатели

    Автоматический выключатель рассчитан на срабатывание при установленном потреблении тока и может каждый раз сбрасываться вручную. В прерыватель встроен металлический элемент, который будет расширяться и сжиматься в результате изменения температуры, связанного с увеличением или уменьшением тока. Повышенный ток приведет к нагреванию и расширению элемента, и при достижении критического тока этого расширения будет достаточно, чтобы принудительно открыть набор контактов в выключателе, что приведет к разрыву цепи.

    Кнопка выключателя выскочит так, чтобы быть видимой для пилота, и ее можно сбросить, нажав кнопку обратно, замыкая цепь.

    Автоматические выключатели маркируются с указанием силы тока, при которой выключатель сработает. Важно установить прерыватель с правильным классом тока, чтобы должным образом защитить чувствительное электронное оборудование. Использование выключателя с пределом выше, чем указано для конкретной единицы оборудования, не защитит его в случае скачка тока.И наоборот, выключатель с нижним пределом, чем указано для этого оборудования, может привести к ненужным отключениям во время нормальной работы.

    Рисунок 5: Пример автоматических выключателей в панели самолета
    Предохранители
    Предохранитель

    А работает аналогично автоматическому выключателю в том смысле, что предохранитель размыкает электрическую цепь при достижении определенного значения тока. Плавкий предохранитель создается путем установки небольшого элемента из проводящего материала между двумя торцевыми крышками. Этот материал, или плавкая вставка, предназначен для плавления при воздействии тока, превышающего или равного расчетному пределу предохранителя.Это автоматически разрывает цепь, защищая оборудование после предохранителя. Предохранители нельзя использовать повторно, так как сильный ток разрушает плавкую вставку. Важно иметь при себе комплект дополнительных предохранителей при полете на самолете, оборудованном системой защиты плавкими предохранителями, чтобы предохранитель можно было заменить, если он перегорел в полете. Как и в случае с автоматическим выключателем, установка предохранителя с более высоким номиналом, чем указано, не обеспечит адекватной защиты оборудования от скачка тока. Перегоревший предохранитель всегда следует заменять на предохранитель правильного класса.

    Рисунок 6: Набор авиационных предохранителей

    Переключатели

    В кабине установлены переключатели для размыкания и замыкания определенных электрических цепей; тем самым включается или выключается электронное оборудование, подключенное к этому переключателю. Выключатели либо замыкаются, чтобы замкнуть цепь, либо разомкнуты, чтобы разорвать цепь.

    Рисунок 7: Пример тумблера и кулисных переключателей самолета

    Переключатели могут управлять одной цепью или несколькими цепями в зависимости от их конструкции.

    Переключатель указан в соответствии с полюсами и перемещениями .

    • Количество полюсов на коммутаторе определяет количество отдельных цепей , которыми коммутатор может управлять.
    • счетчик хода переключателя определяет, сколько позиций можно подключить к каждому полюсу переключателя.

    Самый простой тип переключателя — это однополюсный однопозиционный переключатель (SPST) . Этот переключатель управляет одной цепью и находится в состоянии на (замкнут) или вне (разомкнут).Хорошим примером выключателя SPST является выключатель посадочного света, который либо включен, либо выключен.

    Однополюсный двухпозиционный переключатель (SPDT) управляет одной цепью, но имеет три различных состояния: например, на, вверх и вниз. Примером переключателя SPDT может быть рычаг закрылка с электрическим приводом, который может выдвигать (1) или убирать закрылки (2) и оставаться выключенным (3), когда он не работает.

    Двухполюсный однопозиционный переключатель управляет двумя цепями, каждая из которых имеет два состояния. Хорошим примером переключателя DPST является разделенная основная батарея и переключатель генератора.Каждая цепь (аккумулятор и генератор) управляется переключателем, и каждая цепь имеет два состояния (включено и выключено).

    Электрические неисправности и меры по их устранению

    Электрические отказы обычно можно классифицировать как одну из двух проблем:

    • Аккумулятор разряжен или заряда недостаточно для запуска двигателя.
    • Генератор или генератор неисправны и поэтому не обеспечивают электроэнергией, необходимой для работы электронных систем и зарядки аккумулятора.

    Во всех случаях первым шагом при диагностике проблемы и попытках ее устранения является тщательная проверка всех автоматических выключателей или предохранителей, чтобы убедиться, что автоматические выключатели не сработали или предохранители не перегорели.

    Если нет сработавших автоматических выключателей, то состояние аккумулятора можно оценить, проверив напряжение на двух выводах — либо с помощью вольтметра, установленного в кабине, либо вручную на аккумуляторе с помощью мультиметра. Знание номинального напряжения батареи может помочь вам определить, разряжена ли батарея.Для запуска двигателя требуется большой ток, потребляемый аккумулятором, поэтому, если аккумулятор разряжен, запуск двигателя может быть невозможен.

    Вы также можете проверить соединения клемм аккумулятора, чтобы убедиться, что они правильно установлены на аккумуляторе (если все еще находятся на земле). Плохое соединение с плохим контактом может быть причиной неисправности в электрической цепи.

    Если аккумулятор полностью заряжен и электронные компоненты работают, но двигатель не запускается, то неисправность может быть связана с системой зажигания или стартером.Это должно быть оценено лицензированным авиамехаником до того, как самолет будет возвращен в эксплуатацию.

    Наконец, отказ генератора в полете определяется по разрядке на амперметре или включению контрольной лампы генератора. Это приведет к тому, что электрическая система перестанет работать после полной разрядки аккумулятора. Если это происходит в полете и нет перегоревших предохранителей или размыкателей цепи, то имеет смысл уменьшить электрическую нагрузку, насколько это возможно, отключив все второстепенные электронные компоненты.Неразумно продолжать полет с неисправной электрической системой, поэтому отклонение на ближайшую безопасную взлетно-посадочную полосу может быть лучшим вариантом.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.