Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Генераторные установки

Генератор служит для питания потребителей и заряда аккумуляторной батареи во время работы двигателя.

Требования, предъявляемые к автомобильным генераторам: обеспечение питанием всех потребителей при полной нагрузке; стабильное напряжение в широком диапазоне изменения частоты вращения двигателя (13,2...15,5 В); минимальные масса и стоимость; надежность при работе в условиях вибрации, запыленности и повышенной температуры.

Ранее на автомобилях использовали генераторы постоянного тока. Это было обусловлено процессом зарядки аккумуляторных батарей. В современные автомобили устанавливают генераторы переменного тока, которые обладают следующими преимуществами: работают в большем диапазоне частот вращения; имеют больший срок службы, так как в них отсутствует наиболее изнашивающийся щеточный коллектор; при той же мощности легче в 1,8...2,5 раза; на их изготовление требуется в 3 раза меньше меди; обладают большей надежностью, меньшей трудоемкостью их технического обслуживания.

Для получения постоянного тока в генераторы встраивают выпрямительные устройства с электронными регуляторами напряжения и все вместе называют генераторной установкой. Эти установки обладают свойствами самоограничения максимальной силы тока, а выпрямительное устройство предотвращает разряд аккумулятора через обмотки генератора.

Типы генераторов. В автомобилях применяют генераторы индукторного типа и с укороченными полюсами (с клювообразным ротором). Существенных различий в их работе нет.

В таких генераторах питание обмотки возбуждения ОВ происходит через регулятор напряжения РН непосредственно от генератора, а при его малом напряжении и при пуске — от аккумулятора. Обмотка возбуждения находится на роторе, а на статоре — неподвижная трехфазная силовая обмотка. Обычно три фазы А, В и С соединены по схеме «звезда», т.е. начала всех трех обмоток соединены вместе. Ток каждой фазы проходит через диодные выпрямители. Регулятор напряжения РН включен в цепь обмотки возбуждения. Он стабилизирует напряжение генератора при постоянно изменяющихся частоте вращения, времени и числе подключаемых потребителей.

Характеристики генератора. Генераторы на автомобилях работают в условиях изменения частоты вращения (от 800 до 6000 мин-1) и нагрузки от минимальной (все потребители выключены) до полной (включены все потребители). При этом в определенных пределах должно сохраняться напряжение в сети. Номинальное напряжение в 12-вольтовых системах принято равным 14 В, а в 24-вольтовых — 28 В. Номинальный ток нагрузки — это максимальный ток, который может обеспечить генератор в длительном режиме при максимальной частоте вращения двигателя и номинальном напряжении.

Скоростная регулировочная характеристика необходима для выбора диапазона изменения тока возбуждения. Минимальное значение его соответствует работе при максимальной частоте вращения и нулевой нагрузке генератора (ток нагрузки Iг = 0).

Токоскоростная характеристика —- это зависимость тока нагрузки от частоты вращения при постоянном значении напряжения. Основные точки характеристики: начальная частота вращения без нагрузки (принята в диапазоне 900... 1200 мин-1); номинальная частота вращения, при которой достигается номинальная нагрузка; максимальная частота вращения, при которой достигается максимальная нагрузка.

С увеличением частоты вращения ток генератора переменного тока стабилизируется, т.е. генератор обладает самоограничением по току. Это обусловлено тем, что с увеличением частоты вращения увеличивается индуктивное сопротивление обмоток статора, которое имеет квадратичную зависимость от числа витков в фазе.

Напряжение в сети поддерживают регуляторы, встроенные в цепь обмотки возбуждения. С увеличением частоты вращения растет ЭДС и повышается напряжение в сети. Снизить напряжение можно уменьшением магнитного потока обмотки возбуждения. Для этого необходимо уменьшить ток в обмотке возбуждения. Различают регуляторы напряжения электромагнитного, электронного и смешанного типов. Регуляторы электромагнитного типа (вибрационные электромеханические) применяли с генераторами постоянного тока. Поскольку во всех современных автомобилях применяют генераторы переменного тока, то с ними используют регуляторы электронного и смешанного типов. Это обусловлено тем, что ток возбуждения в таких генераторах выше, что приводит к подгоранию контактов реле. Срок службы электронных регуляторов в 2...3 раза выше из-за отсутствия подвижных частей. Их не надо систематически регулировать.

Контактно-транзисторный регулятор напряжения РР362а устанавливали на автомобилях ГАЗ-53-12, «Москвич» с генератором Г221. Основа регулятора — последовательно включенный в обмотку возбуждения ОВ силовой транзистор VT1. Он работает в режиме ключа. Когда он открыт, ток идет через ОВ и напряжение в цепи возрастает. При достижении заданного напряжения транзистор закрывается и ток в обмотку возбуждения идет через добавочный резистор, что приводит к снижению тока в обмотке возбуждения и падению напряжения. Работой транзистора управляет электромагнитный регулятор с контактной группой. Обмотка регулятора РН подсоединена в цепь параллельно обмотке статора, следовательно, она реагирует на напряжение в сети. При низком напряжении магнитное поле обмотки регулятора мало, контакты незамкнуты. На базу транзистора подается ток, под действием которого открывается транзистор. При напряжении больше заданного под действием магнитного поля замыкаются контакты, шунтируя базу транзистора. Транзистор закрывается.

Регулятор обеспечивает колебания напряжения в диапазоне 0,2...0,7 В. Система работает с частотой 25...30 колебаний в секунду, что обеспечивает незаметное на глаз мигание ламп. Ток управления, идущий на базу и через контакты, небольшой, поэтому последние работают без подгорания. Однако со временем пружина контактов утрачивает упругость, что требует регулярной подрегулировки.

Бесконтактные регуляторы стали дальнейшим развитием регуляторов. Благодаря развитию электроники и применению так называемой толстопленочной технологии получения интегральных схем созданы интегральные регуляторы напряжения (ИРН). Размеры и масса их в 15...20 раз меньше, что позволило встраивать их непосредственно в корпус самого генератора.

При напряжении меньше нормы транзисторы открыты и в обмотке возбуждения нарастает ток и соответственно напряжение. При напряжении больше заданного «пробивается» стабилитрон, который открывает транзистор. Обмотка возбуждения оказывается обесточенной. Напряжение в сети падает. При достижении напряжения менее заданного, стабилитрон запирается, и процессы повторяются.

Устройство генераторов.Типичным представителем многочисленных моделей генераторов является генератор 37.3701, который устанавливают на автомобили ВАЗ. Статор генератора 11 (рис. 14) набран из пластин электротехнической стали. В его пазах уложены обмотки 18 трехфазной системы, соединенные на «звезду».

Рис.14. Генератор 37.3701:

1 - кронштейн; 2 - блок выпрямителей; 3 - помехоподавительный конденсатор; 4, 14 - крышки; 5, 16 - подшипники; 6 - уплотнительное кольцо; 7 - щеткодержатель; 8 - контактные кольца; 9 - вал; 10 - ротор; 11 - статор; 12 - обмотка возбуждения; 13 - болт натяжной планки; 15 - шпонка; 17 - вентилятор; 18 - обмотка статора

 

 

Диаметр провода 1 мм, сопротивление одной фазы в холодном состоянии 0,155 Ом. На вал 9 ротора напрессованы клювообразные полюсы, между которыми помещена обмотка возбуждения 12. Ее концы выведены на контактные кольца 8. Обмотка имеет 420 витков провода диаметром 0,8 мм, ее сопротивление 2,6 Ом. Ток подается в обмотку возбуждения через контактные кольца и щетки, установленные в щеткодержателе 7. На нем укреплены интегральный регулятор напряжения (ИРН) 17.3702 герметичного исполнения и выпрямительный блок 2. Этот блок БПВ11-60-02 смонтирован на двух шинах — отрицательной и положительной, изолированных одна от другой. На них установлены по три диода ВД-20, но разной полярности. Шины служат проводниками тока и одновременно радиатором для отвода теплоты. Дополнительно три диода работают для выпрямления тока, идущего в обмотку возбуждения. Крышки 4 и 14 выполнены из алюминиевого сплава и стянуты шпильками. Генератор приводится в действие от коленчатого вала двигателя через ременную передачу. Для обдува обмоток генератора на шкив привода установлена крыльчатка вентилятора 17, а в крышках 4 и 14 выполнены вентиляционные отверстия. Частота вращения генератора до 4000 мин-1, мощность 770 Вт, номинальный ток 55 А.

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:478

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.