Автомобильный генератор. Автомобиль генератор
Автомобильный генератор.
Генератор - прибор, который превращает механическое движение в электричество. Рассмотрим его поподробней в этой статье.
В автомобилях генератор используется для зарядки аккумулятора и питания всех приборов при работающем двигателе. Обычно генератор расположен в передней части машины и соединен с коленвалом. На автомобилях с гибридным мотором он выполняет функцию стартера. Подобная система работы используется в системах стоп-старт. Фирмы, которые делают лучшие генераторы - это Bosch, Denso, Delphi.
Генераторы бывают разной конструкции: традиционные и компактные. Кроме внешнего вида и габаритов они отличаются расположением узлов. Но можно выделить элементы, которые расположены традиционно: ротор, статор, регулятор напряжения и т.д. .
Ротор выполняет функцию создания магнитного поля. Поэтому вал ротора включает обмотку, находящуюся между двумя полюсными половинами. Каждая из этих половин снабжена выступами по шесть штук. Вал ротора имеет также два контактных пальца, через которые идет ток к обмотке. Кольца, к которым припаяна обмотка, выполняются из стали, латуни, но чаще меди.
Конструкция ротора предусматривает установку вентилятора с одним или двумя крыльями, а также установку ведомого шкива для привода. В комплектацию также входят два шариковых подшипника. Вал опционально также может быть снабжен подшипником, но роликовым.
Статор выполняет функцию создания переменного тока. В его конструкцию входит металлический сердечник, состоящий из металлических пластин, и обмотки. В сердечнике есть 36 пазов, на которые навивается обмотка. Сама обмотка состоит из трех независимых частей, которые образуют трехфазное соединение. Способ укладки обмотки может быть волновой или петлевой. Соединение между собой может быть выполнено двумя способами:
- когда одни концы обмоток соединены в одной точке, другие являются выводами;
- когда концы обмоток соединены последовательно.
Корпус помещает в себе все элементы генератора. Он состоит из двух частей: передней со стороны вала, и задней. Соединяются крышки между собой болтовым соединением. Обычным металлом для выполнения корпуса является алюминиевый сплав за счет легкости, немагнитности и хорошего рассеивания тепла. На корпусе также находятся отверстия для вентиляции и крепления.
Щеточный узел - элемент, который передает напряжение с обмоток на контактные кольца. Он состоит из двух графитовых щеток, пружин, на которых они крепятся и щеткодержателя. Современная конструкция предусматривает неразборный узел, который объединен с регулятором напряжения.
Выпрямительный блок - узел, который превращает синусоидальное напряжение, исходящее от генератора, в постоянный ток, который нужен всем приборам автомобиля. Узел конструктивно состоит из пластин, которые отводят тепло и смонтированных на них диодах. Всего диодов шесть, по два на каждую фазу, а также по диоду на положительный и отрицательный вывод генератора.
Некоторые генераторы имеют несколько измененную конструкцию. В них подключение обмотки происходит через отдельную группу диодов. Такие выпрямители не дают току из аккумулятора проходить через обмотку при выключенном двигателе. Если применяется соединение концов обмоток в одной точке, то нулевой вывод снабжается дополнительными двумя диодами, что увеличивает мощность генератора на 15%.
Выпрямительный блок включается в генератор на специальных площадках и для этого применяется сварка, пайка или же соединение болтами.
Регулятор напряжения выполняет функцию поддержки напряжения в приборе в конкретных рамках. Сегодня генераторы снабжаются полупроводниковыми электронными регуляторами напряжения. Бывают следующие конструктивные решения:
- гибридное исполнение - предусматривает наличие как электронных приборов и радиоэлементов, так и толстопленочных микроэлектронных элементов;
- интегральное исполнение - все компоненты включают только толстопленочные микроэлектронные элементы.
Напряжение стабилизируется самостоятельно путем влияния на ток в обмотке возбуждения. Это нужно при изменениях оборотов ДВС для регулировки нагрузки. Для управления импульсами тока, регулировки из частоты и длительности, используется регулятор.
Он меняет напряжение, которое подается на аккумулятор для его зарядки, с оглядкой на температуру окружающего воздуха. Более низкая температура требует более высокое напряжение.
Приведение ротора в действие осуществляется при помощи ременной передачи, которая обеспечивает вращение в два-три раза более быстрое, чем вращение коленвала. Конструкционно генератор может работать либо от клинового, либо от поликлинового ремня. Использование клинового ремня возможно лишь при близком небольшом диаметре ведомого шкива, иначе ремень быстро приходит в негодность. Поликлиновый ремень в этом отношении намного удобнее в использовании, он может реализовать большее передаточное число за счет большего диаметра шкива. Поэтому современные генераторы снабжены в основном поликлиновым ремнем.
Существуют также индукторные генераторы, которые не имеют щеток. В них ротор является системой с определенным количеством спрессованных тонких пластин, выполненных из трансформаторного железа, а обмотка возбуждения находится на статоре. Ток вырабатывается за счет изменения магнитной проводимости прослойки воздуха между ротором и статором.
Принцип работы генератора.
При старте машины через поворот ключа ток с аккумулятора поступает на обмотку возбуждения через щеточный узел. Это порождает магнитное поле. Вращение коленвала передает механическое вращение ротору, магнитное поле которого проходит через обмотку статора. Появляется переменное напряжение. При выходе двигателя на определенные обороты генератор начинает работать в режиме самозапитки, когда обмотка возбуждается от тока самого генератора.
Блок выпрямления превращает переменный ток в постоянный. Это является стандартным режимом работы генератора, в котором он передает ток для зарядки аккумулятора и для работы всех приборов. При дальнейшей работе мотора с его постоянным изменением скорости вращения к работе всей системы подключается регулятор напряжения. Его задачей является регулировка времени возбуждения обмотки. При увеличенных оборотах двигателя растет и нагрузка, а следовательно время включения уменьшается, при уменьшении оборотов, процесс работает наоборот.
Когда потребление тока превышает его выработку в генераторе, то в работу вступает аккумуляторная батарея. Для возможности контроля за ее зарядом на приборной панели есть индикатор заряда аккумулятора.
Параметры генератора.
Главными параметрами, которые характеризуют генератор, являются: номинальный ток, частота самовозбуждения, КПД, номинальное частота вращения.
Номинальное напряжение может быть от 12 до 24 В и зависит от конструкционных особенностей автомобиля. Номинальным током считается ток, который выдает генератор при скорости вращения в 6 тысяч оборотов в минуту. Также существует так называемая токоскоростаня характеристика, которая показывает зависимость силы тока от частоты вращения генератора. Кроме того токоскоростная характеристика имеет такие значения:
- минимальная ток, который обычно находится в пределах 40-50% от номинального;
- максимальный ток, который обычно не может превышать номинальный более чем на 10%.
Как работает генератор переменного тока (видео):
Принцип работы автомобильного генератора (видео):
Диагностика автомобильного генератора своими руками:
autoportal.pro
Автомобильный генератор - Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 27 августа 2015; проверки требуют 30 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 27 августа 2015; проверки требуют 30 правок. У этого термина существуют и другие значения, см. Генератор.Автомоби́льный генера́тор — устройство, обеспечивающее преобразование механической энергии вращения коленчатого вала двигателя автомобиля в электрическую.
Автомобильный генератор используется для питания электропотребителей, таких как система зажигания, автомобильная светотехника, бортовой компьютер, система диагностики и другие, а также для заряда автомобильного аккумулятора[1]. К автомобильным генераторам предъявляют высокие требования по надёжности, так как генератор обеспечивает бесперебойную работу большинства компонентов современного автомобиля. Типовая мощность современного генератора в легковом автомобиле около 1кВт.
Устройство и общий принцип работы[ | ]
На первых автомобилях применяли коллекторные генераторы постоянного тока, коллекторный узел которых требовал постоянного контроля и частого обслуживания и, вдобавок, серьёзно ограничивал ток нагрузки. Появление мощных диодных выпрямителей, вначале селеновых, а позднее кремниевых, позволило использовать на автомобиле синхронный генератор переменного тока, несравнимо более надёжный и примерно втрое менее тяжёлый/материалоёмкий при той же мощности и более стабильном выходном токе.
В современных автомобилях применяются синхронные трёхфазные электрические машины переменного тока, а в выпрямителе применяют трёхфазный выпрямитель по схеме Ларионова.
Чтобы генератор после пуска двигателя отдавал ток в нагрузку, необходимо обеспечить питание обмотке возбуждения. Это происходит при повороте ключа замка зажигания в рабочее положение. Ток в обмотк
encyclopaedia.bid
Автомобильный генератор Википедия
Автомобильный генератор используется для питания электропотребителей, таких как система зажигания, автомобильная светотехника, бортовой компьютер, система диагностики и другие, а также для заряда автомобильного аккумулятора[1]. К автомобильным генераторам предъявляют высокие требования по надёжности, так как генератор обеспечивает бесперебойную работу большинства компонентов современного автомобиля. Типовая мощность современного генератора в легковом автомобиле около 1кВт.
Устройство и общий принцип работы[ | код]
На первых автомобилях применяли коллекторные генераторы постоянного тока, коллекторный узел которых требовал постоянного контроля и частого обслуживания и, вдобавок, серьёзно ограничивал ток нагрузки. Появление мощных диодных выпрямителей, вначале селеновых, а позднее кремниевых, позволило использовать на автомобиле синхронный генератор переменного тока, несравнимо более надёжный и примерно втрое менее тяжёлый/материалоёмкий при той же мощности и более стабильном выходном токе.
В современных автомобилях применяются синхронные трёхфазные электрические машины переменного тока, а в выпрямителе применяют трёхфазный выпрямитель по схеме Ларионова.
Чтобы генератор после пуска двигателя отдавал ток в нагрузку, необходимо обеспечить питание обмотке возбуждения. Это происходит при повороте ключа замка зажигания в рабочее положение. Ток в обмотке возбуждения управляется стабилизатором напряжения, который может быть выполнен в виде отдельного узла или встроен в щёточный узел генератора. В подавляющем большинстве современных генераторов стабилизатор напряжения (СН) питается от отдельной секции выпрямителя. Ротор генератора приводится от коленвала через шкив от клинового ремня. Создаваемое обмоткой возбуждения электромагнитное поле индуцирует электрический ток в фазовых обмотках статора.
Из-за нестабильности частоты вращения двигателя и частых скачкообразных изменений нагрузки необходима стабилизация выходного напряжения генератора, её обеспечивает стабилизатор напряжения путём изменения тока возбуждения генератора.
Напряжение бортовой сети при работающем генераторе и исправном регуляторе напряжения поддерживается на уровне 13,9 — 14,5 В. Это напряжение необходимо для обеспечения прохождения тока заряда через аккумуляторную батарею, при этом необходимо обеспечить некоторое превышение совместного электрохимического потенциала всех пластин всех банок, иначе автомобильный аккумулятор не будет заряжаться.
На автомобилях и автобусах с мощными дизельными двигателями используются мощные автомобильные стартеры. Для обеспечения мощности без повышения потребляемого тока используется повышенное напряжение бортовой сети — 24 Вольта. Устанавливаются соответственно 24-вольтовые (номинально 28,4 Вольта) генераторы.
На старых автомобилях и мотоциклах напряжение в бортовой сети составляло 6 Вольт, генераторы тоже были 6-вольтовые, как правило, трёхщеточные постоянного тока с реле обратного тока (ГАЗ-67Б, Москвич-400, ЗИС-110).
Генераторы постоянного тока[
ru-wiki.ru
