Обороты генератора – устройство и принцип работы, напряжение и мощность

Содержание

Характеристики, типы и принцип работы автомобильных генераторов

Поскольку для работы двигателя необходимо электричество, а запаса аккумулятора хватает лишь на его запуск, его постоянной выработкой занимается генератор автомобиля на холостом ходу и больших оборотах. Кроме подачи напряжения всем потребителям бортовой сети, электроэнергия расходуется на подзарядку АКБ и самовозбуждение якоря генератора.

Рис. 1 Генератор авто

Рис. 1 Генератор авто

Назначение автомобильного генератора

Кроме питания бортовой сети генератор автомобиля обеспечивает восполнение запаса электроэнергии, которую потратил аккумулятор при запуске ДВС. Первоначальное возбуждение обмотки так же производится за счет постоянного тока аккумулятора. Затем генератор начинает вырабатывать электричество самостоятельно при передаче вращения ремнем на шкив с коленвала двигателя.

Другими словами – без генератора машина заведется стартером от аккумулятора, но проедет недалеко, и не заведется в следующий раз, так как АКБ не получит подзарядки. На эксплуатационный ресурс генератора влияют факторы:

  • емкость и апмераж аккумулятора;
  • стиль и режим вождения;
  • количество потребителей бортовой сети;
  • сезонность эксплуатации транспортного средства;
  • качество изготовления и сборки узлов генератора.

Простая конструкция позволяет диагностировать и устранить самостоятельно большинство поломок.

Особенности конструкции

Основан принцип работы генератора автомобиля на эффекте индукции электромагнитной, позволяющем получать электроток при наведении, а затем изменении магнитного поля вокруг проводника. Для этого в генераторе имеются необходимые детали:

  • ротор – катушка внутри двух пар разнонаправленных магнитов, получающая вращение через шкив, и постоянный ток на обмотки возбуждения через щетки и коллекторные кольца
  • статор – обмотки внутри магнитопровода, в которых наводится переменный электрический ток
  • диодный мост – выпрямляет переменный ток в постоянный
  • реле напряжения – регулирует эту характеристику в пределах 13,8 – 14,8 В
Рис. 2 Конструкция генератора

Рис. 2 Конструкция генератора

При неработающем двигателе в момент его запуска ток возбуждения подается на якорь с аккумулятора. Затем генератор начинает выработку электричества самостоятельно, переходит на самовозбуждение, полностью восстанавливает заряд аккумулятора при движении машины.

На холостых оборотах подзарядки не происходит, но бортовая сеть и все ее потребители (фары, музыка, кондиционер) обеспечиваются в полном объеме.

Статор

В генераторе самым сложным является устройство статора:

  • из трансформаторного железа 0,8 – 1 мм толщины вырубаются штампом пластины;
  • из них набирают пакеты (сварка или крепление заклепками), 36 пазов по периметру изолируются эпоксидной смолой или полимерной пленкой;
  • затем в пакеты укладываются 3 обмотки, фиксируемые в пазах специальными клиньями.
Рис. 3 Статор генератора

Рис. 3 Статор генератора

Именно в статоре вырабатывается переменное напряжение, которое позже автомобильный генератор выпрямляет в постоянный ток для бортовой сети и АКБ.

Ротор

При использовании подшипников качения цапфа закаливается, а сам вал создается из легированной стали. На вал намотана катушка, залитая специальным диэлектрическим лаком. Сверху на нее надеты и закреплены на валу магнитные полюсные половинки:

  • имеют вид короны;
  • содержат по 6 лепестков;
  • изготавливаются штамповкой или литьем.
Рис. 4 Ротор генератора

Рис. 4 Ротор генератора

Шкив фиксируется на валу шпонкой либо гайкой с головой под шестигранный ключ. Зависит мощность генератора от толщины провода катушки возбуждения и качества изоляции лаком обмоток.

При подаче напряжения на обмотки возбуждения вокруг них возникает магнитное поле, взаимодействующее с аналогичным полем постоянных полюсных половинок магнитов. Именно вращение ротора обеспечивает выработку электротока в обмотках статора.

Токосъемный узел

В щеточном генераторе устройство токосъемного узла следующее:

  • щетки скользят по коллекторным кольцам;
  • по ним передается постоянный ток на обмотку возбуждения.

Электрографитные щетки изнашиваются меньше меднографитных модификаций, но на коллекторных полукольцах наблюдается падение напряжения. Для снижения электрохимического окисления колец их могут изготавливать из нержавейки и латуни.

Рис. 5 Токосъемный узел генератора

Рис. 5 Токосъемный узел генератора

Поскольку работа токосъемного узла сопровождается интенсивным трением, щетки и кольца коллекторные изнашиваются чаще прочих деталей, считаются расходниками. Поэтому к ним обеспечивается быстрый доступ для периодической замены.

Выпрямитель

Поскольку в статоре электроприбора вырабатывается переменное напряжение, а для бортовой сети нужен постоянный ток, в конструкцию добавлен выпрямитель, к которому и подключаются обмотки статора. В зависимости от характеристики генератора выпрямительный узел имеет различную конструкцию:

  • диодный мостик распаян или впрессован в подковообразные пластины-теплоотводы;
  • выпрямитель собран на плате, теплоотводы с мощным оребрением припаиваются к диодам.
Рис. 6 Выпрямитель генератора

Рис. 6 Выпрямитель генератора

Рис. 7 Вариант диодного мостика с независимыми радиаторами

Рис. 7 Вариант диодного мостика с независимыми радиаторами

Основной выпрямитель может дублироваться дополнительным диодным мостиком:

  • герметичный компактный блок;
  • диды-горошины или цилиндрической формы;
  • включение в общую схему небольшими шинами.

Выпрямитель является «слабым звеном» генератора, так как любое инородное тело, проводящее ток, попавшее случайно между теплоотводами диодов, автоматически приводит к короткому замыканию.

Регулятор напряжения

После того, как переменная амплитуда преобразована выпрямителем в постоянный ток, электроэнергия генератора подается на реле регулятора напряжения по следующим причинам:

  • коленвал ДВС вращается с разной скоростью в зависимости от типа вождения, дальностью поездки и циклом движения авто;
  • поэтому автомобильный генератор по умолчанию не способен вырабатывать одинаковое напряжение в разные промежутки времени физически;
  • устройство реле регулятора и отвечает за термокомпенсацию – отслеживает значение температуры воздуха, при его снижении повышает напряжение подзарядки и наоборот.

Стандартной величиной термокомпенсации принято значение 0,01 В/1градус. В некоторых генераторах имеются переключатели ручные лето/зима, выносимые в салон или пространство под капотом авто.

Рис. 8 Регулятор напряжения

Рис. 8 Регулятор напряжения

Существуют реле регуляторов напряжения, в которых бортовая сеть подключается к обмотке возбуждения генератора «–» проводом или «+» кабелем. Эти конструкции являются не взаимозаменяемыми, путать их нельзя, чаще всего в легковых машинах установлены «минусовые» регуляторы напряжения.

Подшипники

Передним считается подшипник со стороны шкива, его корпус впрессовывается в крышку, а на валу используется скользящая посадка. Задний подшипник расположен возле коллекторных колец, его, наоборот, сажают на вал с натягом, в корпусе использована скользящая посадка.

В последнем случае могут применяться подшипники роликовые, передний подшипник всегда радиальный шариковый с одноразовой смазкой, закладываемой на заводе, которой хватает на весь эксплуатационный ресурс.

Рис. 9 Комплект подшипников генератора

Рис. 9 Комплект подшипников генератора

Чем выше мощность генератора, тем большие нагрузки испытывает обойма подшипника, чаще требуется замена обоих расходных деталей.

Крыльчатка

Детали трения внутри генератора охлаждаются принудительным воздушным способом. Для этого на вал надевается одна или две крыльчатки, засасывающих воздух через специальные щели/отверстия в корпусе изделия.

Рис. 10 Крыльчатка генератора

Рис. 10 Крыльчатка генератора

Существует три типа воздушного охлаждения автомобильных генераторов:

  • при наличии узла щетки/коллекторные кольца и вынесения выпрямителя, регулятора напряжения из корпуса наружу эти узлы защищаются кожухом, поэтому воздухозаборные отверстия создаются в нем (позиция а) нижней схемы;
  • если компоновка механизмов под капотом плотная, а окружающий их воздух слишком нагрет, чтобы нормально охладить внутреннее пространство генератора, используется защитный кожух специальной конструкции (позиция б) нижнего рисунка;
  • в генераторах малогабаритных щели для забора воздуха создаются в обеих крышках корпуса (позиция в) на нижнем рисунке).
Рис. 11 Варианты схем воздушного охлаждения генератора

Рис. 11 Варианты схем воздушного охлаждения генератора

Перегрев обмоток и подшипников резко снижает характеристики генератора, и может привести к заклиниванию, короткому замыканию и, даже пожару.

Корпус

Традиционно для большинства электроприборов корпус генератора имеет защитную функцию для всех расположенных внутри него узлов. В отличие от стартера машины, генератор не имеет натяжного устройства, провисание ремня передачи регулируется за счет смещения корпуса самого генератора. Для этого кроме монтажных лапок на корпусе имеется регулировочная проушина.

Корпус изготавливается из алюминиевого сплава, состоит из двух крышек:

  • внутри передней крышки спрятан статор и якорь;
  • внутри задней крышки размещен выпрямитель и реле регулятора напряжения.
Рис. 12 Корпус генератора состоит из двух крышек

Рис. 12 Корпус генератора состоит из двух крышек

От этой детали зависит корректная работа генератора, так как внутрь одной крышки впрессован подшипник ротора, а ремень натягивается в проушине корпуса.

Режимы работы

При эксплуатации генератора машины существует 2 режима:

  • запуск ДВС – в этот момент стартер авто и катушка ротора генератора являются единственными потребителями, расходуется энергия аккумулятора, пусковые токи значительно выше рабочих, поэтому от качества подзарядки аккумулятора зависит, заведется машина, или нет;
  • рабочий режим – стартер в этот момент отключен, обмотка ротора генератора переходит в режим самовозбуждения, зато появляются прочие потребители (кондиционер, обогреватели стекол, зеркал, фары, автозвук), необходимо восстановить зарядку АКБ.

Внимание: При резком повышении суммарной нагрузки (аудиосистема с усилителем, сабвуфер) ток генератора становится недостаточным для удовлетворения потребностей бортовой системы, начинается расходоваться заряд АКБ.

Поэтому для снижения просадок напряжения владельцы автозвука часто ставят второй аккумулятор, увеличивают мощность генератора или дублируют его еще одним устройством.

Рис. 13 Два генератора на одном авто

Рис. 13 Два генератора на одном авто

Привод генератора

Обороты для выработки электричества генератор переменного тока получает клиноременной передачей от коленчатого вала двигателя. Поэтому натяжение ремня должно контролироваться регулярно, желательно перед каждой поездкой. Основными нюансами привода генератора являются:

  • проверка натяжения производится усилием 3 – 4 кг, прогиб в этом случае не может превышать 12 мм;
  • диагностика осуществляется линейкой, усилие к одному краю которой обеспечивается бытовым безменом;
  • проскальзывать ремень может при попадании на него масла из-за негерметичности прокладок и сальников в соседних узлах под капотом;
  • чересчур жесткий ремень вызывает повышенный износ подшипников;
  • отсутствии соосности шкивов коленвала и генератора приводит к возникновению свиста и неравномерной выработке ремня в поперечном разрезе.
Рис. 14 Привод генератора

Рис. 14 Привод генератора

Средний ресурс шкивов 150 – 200 тысяч километров пробега авто. У ремня эта характеристика слишком отличается у разных производителей, модели авто и стиля вождения владельца.

Электрическая схема

Производители учитывают конкретное количество потребителей в модели авто, поэтому в каждом случае применяется индивидуальная электрическая схема генератора. Наиболее востребованы 8 схем «мобильных электроустановок» под капотом машины с одинаковым обозначением элементов:

  1. генераторный блок;
  2. обмотка ротора;
  3. магнитопровод статора;
  4. мост диодный;
  5. переключатель;
  6. реле лампы;
  7. реле регулятора;
  8. лампа;
  9. конденсатор;
  10. блок трансформатора и выпрямителя;
  11. АКБ;
  12. стабилитрон;
  13. сопротивление.
Рис. 15 Схема 1

Рис. 15 Схема 1

В схемах 1 и 2 возбуждающая обмотка получает напряжение через замок зажигания, чтобы АКБ не разряжалась на стоянке. Недостатком является коммутация 5 А тока, снижающего эксплуатационный срок.

Рис. 16 Схема 2

Рис. 16 Схема 2

Поэтому на схеме 3 контакты разгружены промежуточным реле, а потребление тока снижено до десятых долей ампера. Минусом в этом варианте является сложный монтаж генератора, понижение надежности конструкции, возрастает частота переключения транзистора. Фары могут моргать, а стрелки приборов подрагивать.

Рис. 17 Схема 3

Рис. 17 Схема 3

В схеме 5 из трех диодов изготовлен дополнительный выпрямитель на пути к обмотке возбуждения. Однако при длительной парковке рекомендуется снимать «+» с клеммы аккумулятора, так как возможен разряд батареи. Зато при первичном возбуждении обмотки в момент запуска ДВС расход тока АКБ минимальный. Опасное для электроники машины повышение напряжения гаси стабилитрон.

Рис. 18 Схема 5

Рис. 18 Схема 5

Для дизельных моторов применяются генераторы, использующие 6 схему. Они рассчитаны на напряжение 28 В, возбуждающая обмотка получает вдвое меньший заряд за счет подключения в «нулевую» точку статора.

Рис 19 Схема 6

Рис 19 Схема 6

На схеме 7 ликвидирован разряд АКБ при длительной парковке за счет снижения разницы потенциалов на «Д» и «+» клеммах. Из стабилитронов создано дополнительное крыло диодного мостика выпрямителя для ликвидации всплесков напряжения.

Рис. 20 Схема 7

Рис. 20 Схема 7

Схема 8 обычно применяется в генераторах производителя Бош. Здесь усложнен регулятор напряжения, зато упрощена схема самого генератора.

Рис. 21 Схема 8

Рис. 21 Схема 8

Маркировка клемм на корпусе

При самостоятельной диагностике мультиметром для владельца актуальна информация, как маркируются клеммы, выведенные на корпус генератора. Единого обозначения не существует, но общие принципы соблюдаются всеми производителями:

  • с выпрямителя выходит «плюс», маркирующийся «+», 30, В, В+ и ВАТ, «минус», обозначенный «–», 31, D-, B-, E, M или GRD;
  • от возбуждающей обмотки отходит клемма 67, Ш, F, DF, E, EXC, FLD;
  • «плюсовой» провод от дополнительного выпрямителя на контрольную лампу обозначен D+, D, WL, L, 61, IND;
  • фазу можно узнать по волнистой линии, буквам R, W или STA;
  • нулевая точка статорной обмотки обозначена «0» или МР;
  • клемма реле регулятора для подключения к «плюсу» бортовой сети (обычно АКБ) обозначена 15, Б либо S;
  • кабель от замка зажигания должен подключаться к клемме регулятора напряжения, маркированной IG;
  • бортовой компьютер подсоединяется к выводу реле регулятора с обозначением F или FR.
Рис. 22 Расположение клемм на корпусе генератора

Рис. 22 Расположение клемм на корпусе генератора

Других обозначений не существует, а вышеуказанные присутствуют на корпусе генератора не в полном объеме, поскольку встречаются на всех существующих модификациях электроприборов.

Основные неисправности

Поломки «бортовой электростанции» вызваны неправильной эксплуатацией транспортного средства, выработкой ресурса деталей трения либо выходом из строя электрики. Вначале производится визуальная диагностика и выявление посторонних звуков, затем проверяется электрическая часть мультиметром (тестером). Основные неисправности сведены в таблицу:

ПоломкаПричинаРемонт
свист, потеря мощности на высоких оборотахнедостаточная натяжка ремня, поломка подшипника/втулкирегулировка натяжения, замена втулки/подшипника
недозаряднеисправно реле регуляторазамена реле
перезарядканеисправно реле регуляторазамена реле
люфт валаотказ подшипника или выработка втулкизамена расходника
утечка тока, снижение напряженияпробой диодазамена диодов выпрямителя
отказ генератораподгорание или износ коллектора, обрыв обмотки возбуждения, зависание щеток, заклинивание ротора в статоре, обрыв ведущего от АКБ проводаустранить указанные поломки

При диагностике тестером измеряется напряжение генератора на разных оборотах двигателя – в режиме холостого хода, под нагрузкой. Проверяется целостность обмоток и соединительных проводов, диодного мостика и регулятора напряжения.

Выбор генератора для легкового авто

За счет разного диаметра шкивов клиноременной передачи генератору придается большая угловая скорость в сравнении с оборотами коленвала. Частота вращения ротора достигает 12 – 14 тысяч оборотов ежеминутно. Поэтому ресурс генератора минимум вдвое меньше, чем у ДВС авто.

Генератором машина комплектуется на заводе, поэтому при замене подбирается модификация с аналогичными характеристиками и крепежными отверстиями. Однако при тюнинге авто мощность генератора может не устроить владельца. Например, после увеличения количества потребителей (подогрев сидений, зеркал, стекол), установки сабвуфера, аудиосистемы с усилителем требуется именно выбор нового, более мощного генератора или монтаж второго электроприбора в комплекте с дополнительным аккумулятором.

В первом случае следует выбрать мощность, достаточную для подзарядки аккумулятора с 15% запасом. При установке второго генератора начальный и эксплуатационный бюджет резко увеличиваются:

  • для дополнительного генератора придется установить дополнительный шкив на коленвал;
  • найти место для крепления корпуса электроприбора таким образом, чтобы его шкив размещался в одной плоскости со шкивом коленвала;
  • обслуживать и менять расходники сразу двух «мобильных электростанций».

С возникновением бесщеточных моделей генератора некоторые владельцы производят замену штатного прибора этим девайсом.

Бесщеточные модификации

Основным достоинством бесщеточного генератора является сверхдолгий эксплуатационный ресурс. Несмотря на сложную конструкцию и цену, ломаться здесь в принципе нечему, а окупаемость, все равно, выше за счет отсутствия расходников щетки/коллекторные кольца.

Компактные размеры и отсутствие коротких замыканий при попадании воды на залитые лаком или композитным составом обмотки позволяет монтировать его практически на любые транспортные средства.

На малых оборотах работа генератора обеспечивает электричеством только бортовую сеть, зарядка АКБ начинается при увеличении оборотов от 3000 ежеминутно.

Генераторы постоянного тока исчезли с легкового транспорта в 70-е годы прошлого столетья, так как имели сложную схему и более крупные размеры.

Таким образом, работа автомобильного генератора обеспечивает электроэнергией всех потребителей, подзаряжает АКБ и создает искру в камерах сгорания. Своевременное обслуживание и диагностика позволяет сократить эксплуатационные расходы и повысить ресурс электрического устройства.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

swapmotor.ru

Регулирование напряжения генератора — Генераторы — — Каталог статей

Напряжение на выходе генератора. Зависимость скорости  нарастания и спада напряжения от числа оборотов

Для возбуждения генератора необходимо раскрутить ротор и включить ток возбуждения. Ток возбуждения создает магнитное поле ротора, которое генерирует в обмотке генератора Электродвижущую силу. На выходе генератора появляется напряжение. Напряжение не может появиться скачком, потому что в генераторе происходят переходные процессы, замедляющие нарастания и спады напряжения. Чем быстрее крутится ротор, тем быстрее нарастает напряжение и достигает большей величины. При размыкании цепи возбуждения, напряжение генератора снижается, чем больше обороты генератора, тем медленнее спадает напряжение.

На графике показано нарастание напряжения при включении тока возбуждении и спада напряжения, при выключении тока возбуждения. Чем выше обороты, тем круче проходит график и напряжение достигает большей величины.

 

Расчетные параметры генератора, должны быть такими, чтобы уже на малых оборотах холостого хода, напряжение оказалось выше регулируемого значения — 14, 2 Вольта, только в этом случае, регулятор сможет ограничить напряжение на заданном уровне.  Генератор должен гарантировано обеспечить работу электрооборудования на холостом ходу двигателя. На высоких оборотах предельное напряжение на выходе генератора получается значительно выше, регулируемого уровня — в два – три раза.

 

Регулирование напряжения  Пример схемы регулятора напряжения

Регулирование напряжение – это поддержание напряжения на постоянном уровне 14,2 – 13,8 Вольта, при сильных изменениях оборотов и нагрузки генератора. Для выполнения этой функции, в конструкции генератора предусмотрен регулятор напряжения. Генератор стремится поднять напряжение, а регулятор напряжения ограничивает его на заданном уровне.

Задержка нарастания и плавный спад напряжения используются для регулирования напряжения. Между разными уровнями нарастающего и спадающего напряжения, есть определенный временной промежуток, который позволяет разнести по времени включение и выключение тока возбуждения.

Как только нарастающее напряжение превысит регулируемый уровень, регулятор отключает обмотку возбуждения, и начинается спад напряжения. Как только на спаде, напряжение станет ниже регулируемого уровня, регулятор снова включает ток возбуждения, напряжение снова начинает расти. Так происходит пилообразный рост и спад напряжения. Моменты включения и выключения тока возбуждения выбираются так, чтобы среднее значения этого пилообразного напряжения, получилось 14,2 Вольта.

 

 

Зависимость тока возбуждения от  скорости нарастания и убывания напряжения генератора

На малых оборотах напряжение медленно нарастает и быстро спадает, на средних быстрее вырастает и медленнее спадает, на высоких оборотах быстро вырастает и заметно медленнее спадает.

Более длительное разомкнутое состояние означает, что среднее значение тока в цепи возбуждения снижается, это важно для поддержания постоянного уровня напряжения. При увеличении скорости вращения ротора увеличивается скорость изменения магнитного потока и, значит, повышается ЭДС генератора, но, так как, величина тока возбуждения снижается, происходит снижение ЭДС, то есть, происходят два встречных процесса – один повышает ЭДС, другой понижает, в среднем, значение ЭДС остается на прежнем уровне.

Похожие процессы происходят при увеличении нагрузки, когда генератор вынужден отдавать большой ток. Как для любого источника, в этом случае увеличивается падение напряжения внутри источника, уменьшается скорость нарастания напряжение и его верхнее значение, и ускоряется спад напряжения. В этом случае увеличивается среднее значение тока возбуждения. То есть, регулятор, для того чтобы удержать выходное напряжение, при увеличении нагрузки, увеличивает ток возбуждения.

Влияние частоты переключения регулятора на качество выходного напряжения.

При постоянных оборотах включение — выключение тока возбуждения происходит с определенной частотой, которая автоматически получается выбранным разбросом регулируемого напряжения вверх и вниз. Если схема регулятора имеет более высокую чувствительность и позволяет переключать ток возбуждения, ближе к среднему значению напряжения, то частота получается более высокой, колебания напряжения получаются меньше, что приближает его к постоянному напряжению

Частота, с которой происходит включение – выключение тока возбуждения определяется качеством и чувствительностью схемы регулятора.

Пример простой схемы регулятора напряжения Я 112 А   и Я 112 В

В цифровых регуляторах напряжения, частота переключения выбирается задающим генератором.

genrem.ucoz.ru

Регулировка оборотов бензогенератора своими руками. Узнаем, как отрегулировать обороты на бензиновом генераторе? Нарушения в работе систем питания и зажигания и их обслуживание

Чистка карбюратора 2-х тактного двигателя

Если вам нужен совет по профессиональной чистке карбюратора, ознакомьтесь с содержанием этой статьи. В ней вы узнаете как очистить карбюратор двухтактного двигателя и при каких обстоятельствах вам может потребоваться его очистка. Очистка карбюратора небольшого двигателя обычно производится при восстановлении карбюратора, но есть ряд причин, по которым вам может понадобиться только его очистка.

Правильная очистка карбюратора двухтактного двигателя подразумевает полную разборку и сборку устройства. Ниже объяснены шаги как правильно разобрать, почистить и собрать карбюратор двухтактного двигателя.

Совет! В карбюраторе есть много мелких деталей. Держите детали в удобном для вас порядке, чтобы произвести сборку быстро и точно.

Разборка карбюратора:

1. Снимите нижнюю крышку.

Отвинтите два винта, которые крепят нижнюю крышку к корпусу карбюратора. На некоторых моделях нижняя крышка крепится четырьмя винтами.

2. Снимите диафрагму и прокладку диафрагмы и разделите их, если это необходимо.

Диафрагму будет легко отсоединить после того, как вы снимите нижнюю крышку.

Прокладка диафрагмы часто прилипает к диафрагме, поэтому, если они склеились, их необходимо разделить для последующей тщательной очистки.

3. Снимите механизм игольчатого клапана.

Механизм игольчатого клапана состоит из трех частей: иглы, рычага, и пружины. Его будет видно после извлечения диафрагмы.

Механизм игольчатого клапана держит ктыквежный винт. Отвинтите винт игольчатого клапана, чтобы извлечь механизм из корпуса карбюратора.

Убедитесь в том, что пружина осталась на месте, после того, как вы удалите винт. Она может вылететь и вы потеряете несколько важных деталей клапана вместе с ней.

Не забывайте складывать по порядку карбюраторные части по ходу разборки.

4. Отсоедините праймер и удерживающую его пластину.

Праймер удерживает в корпусе прикрученная двумя винтами пластина. Открутите два винта, которые держат пластину.

5. Выдавите праймер из пластины.

6. Удалите основание праймера и пластинчатый клапан карбюратора.

Открутив винты, вы освободите основание праймера из корпуса карбюратора.

Отложите его в сторону для очистки. Посмотрите на тонкий пластинчатый клапан между основанием праймера и корпусом карбюратора. Осторожно отсоедините его: он очень важен для правильной работы устройства и требует осторожного обращения. Если вы его повредите, то, скорее всего, вам придется менять весь карбюратор полностью.

На этом – все! Вы полностью разобрали карбюратор двухтактного двигателя и все части этого устройства теперь готовы к очистке.

Очистка карбюратора:

Для очистки вашего карбюратора вам понадобится следующее:

Емкость
— жидкость для чистки карбюратора
— полотенце
— сжатый воздух (необязательно)

Процедура очистки для каждой части карбюратора примерно одинакова и состоит из однотипных шагов:

1. Очистите наружную часть.
2. Очистите внутреннюю часть.
3. Высушите части.
4. Будьте очень осторожны с чувствительными частями.

Начните с корпуса карбюратора и не бойтесь использовать много очистителя.

Очистите все отверстия в корпусе и пути по которым проходит топливо.

Тщательно высушите корпус сжатым воздухом (если имеется) и положите его на полотенце, чтобы продолжить сушку.

Переходите к другим частям карбюратора.

Внутренние отверстия праймера требуют чистки, как и отверстия на корпусе карбюратора.

Очистка хрупких деталей карбюратора:

Есть несколько частей карбюратора, которые нуждаются в дополнительном рассмотрении и специфической очистке, в том числе пластинчатый клапан, сетчатый фильтр на корпусе, и диафрагма.
Плаcтинчатый клапан должен быть очищен очень осторожно. Используйте поменьше очистительной нлокости, чтобы не повредить детали.

Быстро высушите пластинчатый клапан и положите на чистое полотенце.
Многие конструкции карбюратора включают небольшой сетчатый фильтр на корпусе. Этот фильтр легко повреждается при снятии. Лучше оставить его на месте, если нет сменны

www.trophywolf.ru

обороты генератора — со всех языков на русский

См. также в других словарях:

  • Бесступенчатая трансмиссия — CVT Toyota. Бесступенчатая трансмиссия (англ. Continuously Variable Transmission, CVT) вид трансмиссии (переда …   Википедия

  • Chevrolet Tahoe — …   Википедия

  • Двухмашинный агрегат — Двухмашинным агрегатом называется возбудитель и вспомогательный генератор тепловоза, собранные в общем корпусе. Якоря возбудителя и вспомогательного генератора собраны на общем валу, станины соединены болтами. Возбудитель питает независимую… …   Википедия

  • Автомобильный генератор — Содержание 1 Устройство и общий принцип работы 2 Генераторы по …   Википедия

  • ЭЛЕКТРОМАШИННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ — машины вращательного типа, преобразующие либо механическую энергию в электрическую (генераторы), либо электрическую в механическую (двигатели). Действие генераторов основано на принципе электромагнитной индукции: в проводе, движущемся в магнитном …   Энциклопедия Кольера

  • ЧМЭ3 — ЧМЭ3 …   Википедия

  • Машина двойного питания — синхронная машина, имеющая раздельное питание обмоток статора и ротора, при этом сумма (разность) частот тока питания кратна частоте вращения вала. Например: если обмотка статора двигателя запитана частотой 50 Гц, а обмотка фазного ротора… …   Википедия

  • Оборот в минуту — Тахометр автомобиля (указатель количества оборотов двигателя за минуту) Оборот в минуту (обозначение об/мин, 1/мин, мин−1, также часто используется английское обозначение rpm [revolutions per minute]) …   Википедия

  • Тесла, Никола — У этого термина существуют и другие значения, см. Тесла. Никола Тесла серб. Никола Тесла …   Википедия

  • Система зажигания — Система зажигания  это совокупность всех приборов и устройств, обеспечивающих появление электрической искры, воспламеняющей топливовоздушную смесь в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания в нужный момент. Эта система является частью общей… …   Википедия

  • Крейсера проекта 68-бис — Крейсера проекта 68 бис …   Википедия

translate.academic.ru

Сравнение генераторов для домашних ветроэлектростанций

Правильный подбор генератора – нормальная и эффективная работа ветроэлектростанции. В этой статье мы сравним несколько различных типов генераторов, которые могут применяться для ветроэлектростанций.

Автомобильный генератор переменного тока

К достоинствам данного генератора можно отнести его относительную дешевизну, распространенность (легко найти), а также то, что он не нуждается в переделках.

К недостаткам можно отнести такие вещи как – большая скорость вращения, для применения в ветряках требуется повышающие зубчатые передачи или шкивы. Необходим периодический осмотр токосъёмника и его техническое обслуживание. Также такой генератор выдает небольшую мощность.

автомобильный генератор

Как отмечалось ранее, одним из главных недостатков автомобильных генераторов применительно в ветроэлектростанциям являются их высокие обороты, и, соответственно, для применения их к ветрякам необходимы повышающие звенья (редукторы и шкивы). Номинальные обороты автомобильных генераторов примерно 3000 об/мин. Наличие дополнительных повышающих обороты ветряка механизмов увеличивает потери энергии системы.

Также автомобильный генератор имеет электромагнитное возбуждение, что означает, что для того, чтобы получить электрический ток необходимо запитать обмотку возбуждения от внешнего источника. Это усложняет систему и снижает ее эффективность, но упрощает регулирование выходного напряжения, так как магнитный поток можно изменять путем регулирования тока возбуждения.

Также щетки и токосъёмники  имеют тенденцию к изнашиванию, что приводит к необходимости периодически проводить осмотр этих элементов и при необходимости менять. Но также можно перемотать генератор на более низкие обороты. Это производят путем замены витков статора на более частые витки из более тонкой легированной стали.

Самодельный генератор с постоянными магнитами

Плюсом такой установки будет ее эффективность, крепкая конструкция, низкая стоимость, получения большой мощности.

Минусом будет то, что это довольно сложный трудоемкий проект, требующий выполнения работ на токарном станке.

Но применимость к ветроэлектростанции таких установок довольно хорошая.

Самодельный генератор с постоянными магнитами, как показали эксперименты, наиболее экономичен и выгоден для ветрогенераторов. Он вполне приемлемо работает на низких скоростях, а на высоких скоростях вращения способен выдавать большую мощность.

генератор с постоянными магнитами

Поскольку вырабатывается переменный ток, то необходим выпрямитель, для преобразования переменного тока в постоянный для зарядки батарей.

Наилучшие показатели у трехфазных генераторов. Однако их построение сложнее чем однофазных. Поэтому при проектировании следует решить, сможете ли вы создать трехфазную систему или все-таки ограничитесь однофазной.

Для ветряка с диаметром в 2 метра такая электроустановка может выдать более 60 А в 12-вольтную батарея, а это не много не мало 700 Вт. На пике мощности ток может достигать 100 А. Пока такое решение является наиболее эффективным.

Конверсионный асинхронный генератор переменного тока

Плюсы – легко можно приобрести, относительно дешевый, хорошо работает на низких оборотах, сравнительно не сложно переоборудовать.

Недостатки – большое внутреннее сопротивление, имеет малую эффективность на высоких скоростях вращения, а также для переоборудования необходимо выполнять работы на токарном станке.

Имеет среднюю пригодность к применению в ветроэлектростанциях.

Конверсионный асинхронный генератор переменного тока

Обычный асинхронный электродвигатель вполне возможно переоборудовать в генератор с постоянными магнитами. Эксперименты показывают, что после переделок данная электроустановка имеет довольно хорошие показатели при работе на низких скоростях, и гораздо худшие при работе на высоких скоростях.

Поскольку асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет в роторе обмотку для работы в двигательном режиме, то для переоборудования его необходимо эту обмотку удалить, и вместо нее установить постоянные магниты, превратив таким образом асинхронный электродвигатель в генератор с постоянными магнитами.

На практика такая установка способна выдавать 10-20 А. При  увеличении скорости вращения такой установки ток возрастет незначительно, а остальная мощность будет тратиться на нагрев обмоток электрической машины. Обмотка асинхронных машин малой мощности выполнена тонкой обмоткой и не поддерживает большой ток. Например, для того же ветряка с диаметром в 2 метра пиковый ток не превысит 25 А.

Если вам не нужна большая сила тока при высоких скоростях, то асинхронный двигатель вполне неплохое решение. Желательно выбирать трехфазный электродвигатель, для снижения пульсаций в цепи постоянного тока, в который преобразуется переменный с генератора с помощью выпрямителя.

Генератор постоянного тока

Плюсы – довольно прост, нет необходимости в доработках, некоторые модели вполне могут работать на низких оборотах.

Минусы – прихотлив в обслуживании, трудно подобрать необходимой мощности.

Слабо пригоден для ветроэлектростанций.

Генератор постоянного тока

Кажется логичным – генератор постоянного тока не требует выпрямителя, так как вырабатывает постоянный ток. На само деле, это не совсем так. В нем присутствуют щетки коллекторные, которые необходимо постоянно осматривать, также периодически необходимо чистить сам коллектор. При перегрузках коллектор может подгорать. Также при замене щеток их необходимо правильно подобрать и выставить. При использовании электроустановок переменного тока эти процессы отсутствуют.

При использовании электроустановок постоянного тока они могут выдавать мощность порядка 100-200 Вт, что вполне нормально для небольшого ветряка с высотой 1-2 метра.

Выбор места установки ветродвигателя

Лучшим местом для установки ветроэлектростанции, как вы уже наверно догадались, являются участки с минимальной затеняемостью ветра большими деревьями, а также постройками, минимальное расстояние к которым не должно быть меньше чем 25-30 метров. Высота ветроэлектростанции должна превышать высоту близлежащих строений на 3-5 метров. По линии наиболее частого направления ветра деревьев быть не должно.

elenergi.ru

В таблице показана зависимость частоты генерированного переменного тока от количества магнитных полюсов и числа оборотов генератора


⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Данный фактор следует учитывать при конструировании генераторов.

Число полюсов Число оборотов ротора для частоты 50 герц, в 1 минуту Число оборотов ротора для частоты 60 герц, в 1 минуту Число оборотов ротора для частоты 400 герц, в 1 минуту
3 000 3 600 24 000
1 500 1 800 12 000
1 000 1 200 8 000
6 000
4 800
4 000
428,6 514,3 3 429
3 000
333,3 2 667
2 400
1 200

Например, паровая турбина наиболее оптимально работает при 3000 оборотов в минуту, число полюсов генератора равняется двум.

Например, для дизельного двигателя, применяемого на дизельных электростанциях, наиболее оптимальный режим работы 750 оборотов в минуту, тогда генератор должен иметь 8 полюсов.

Например, массивные и тихоходные гидравлические турбины на крупных гидроэлектростанциях вращаются со скоростью 150 оборотов в минуту, тогда генератор должен иметь 40 полюсов.

Данные примеры приведены для частоты переменного тока 50 герц.

Параметры синхронного генератора[править | править вики-текст]

Основными величинами, характеризующими синхронный генератор, являются:

· электрическое напряжение на зажимах , вольт;

· сила тока , ампер;

· полная электрическая мощность , ватт;

· число оборотов ротора в минуту ;

· коэффициент мощности (косинус «фи»).

Характеристика холостого хода генератора[править | править вики-текст]

Электродвижущая сила генератора переменного тока пропорциональна величине магнитного потока и числу оборотов ротора генератора в минуту:

, где — коэффициент пропорциональности (определяется конструкцией генератора).

Хотя величина ЭДС синхронного генератора зависит от числа оборотов ротора, регулировать её путём изменения скорости вращения ротора невозможно, так как с числом оборотов ротора генератора связана частота переменного тока, генерируемого генератором. При работе генератора в электрических сетях частота должна строго соблюдаться (в России 50 герц).

Следовательно, единственный способ изменить величину ЭДС синхронного генератора — изменить магнитный поток .

Магнитный поток пропорционален силе тока в контуре (А, ампер) и индуктивности (Гн, генри):

.

Отсюда формула ЭДС синхронного генератора будет выглядеть так: .

Регулирование ЭДС путём изменения магнитного потока осуществляется последовательным включением в цепь обмоток возбуждения реостатов или электронных регуляторов напряжения. На роторе генератора находятся контактные кольца, ток возбуждения подводится через щёточный узел (скользящие контакты). В том случае, если на общем валу с генератором находится малый генератор-возбудитель — тогда регулирование осуществляется опосредованно, путём регулирования тока возбуждения генератора-возбудителя.

В том случае, когда используются генераторы переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов (например, в малой энергетике) — осуществляется регулирование выходного напряжения с помощью внешних устройств: регуляторы истабилизаторы напряжения. См. также стабилизаторы переменного напряжения, импульсный стабилизатор напряжения.

Если безразлично, ток какой частоты получается на зажимах генератора (например, переменный ток затем выпрямляется, как на тепловозах с передачей переменно-постоянного тока, таких как ТЭ109, ТЭ114, ТЭ129, ТЭМ7 и др.) — ЭДС регулируется и изменением тока возбуждения и изменением числа оборотов тягового генератора.

Параллельная работа синхронных генераторов[править | править вики-текст]

На электростанциях синхронные генераторы соединяются друг с другом параллельно для совместной работы на общую электрическую сеть. Когда нагрузка на электрическую сеть мала, работает только часть генераторов, при повышенном энергопотреблении («час пик») включаются резервные генераторы. Этот способ выгоден, так как каждый генератор работает на полную мощность, следовательно, с наиболее высоким коэффициентом полезного действия.

Синхронизация генератора с электрической сетью[править | править вики-текст]

В момент подключения резервного генератора к электрическим шинам его электродвижущая сила должна быть численно равна напряжению на этих шинах, иметь одинаковую с ним частоту, и фазовый сдвиг равный нулю. Процесс выведения резервного генератора на режим, при котором обеспечивается указанное условие, называется синхронизацией генератора.

Если это условие не будет выполнено (подключаемый генератор не выведен на синхронный режим), то из сети в генератор может пойти большой ток, генератор заработает в режиме электродвигателя, что может привести к аварии.

Для выполнения синхронизации подключаемого генератора с электрической сетью применяются специальные устройства, в простейшем виде — синхроноско́п.

Синхроноскоп представляет собой лампу накаливания и «нулевой» вольтметр, включенные параллельно контактам рубильника, отключающего генератор от шин сети (соответственно сколько фаз, столько ламп накаливания и вольтметров).

При разомкнутом состоянии рубильника параллельная сборка «лампа накаливания — „нулевой“ вольтметр» оказывается включенной последовательно цепи «фаза генератора — фаза электросети».

После запуска генератора (при разомкнутом рубильнике) его выводят на номинальные обороты, и регулируя ток возбуждения, добиваются того, чтобы электрическое напряжение на клеммах генератора и на шинах сети было приблизительно одинаковым.

Когда генератор приближается к режиму синхронизации, лампы накаливания начинают мигать, и в момент почти полной синхронизации они гаснут. Однако лампы гаснут при напряжении, не равном нулю, для индикации полного нуля служатвольтметры («нулевые» вольтметры). Как только и «нулевые» вольтметры покажут 0 вольт — генератор и электрическая сеть синхронизированы, можно замыкать рубильник. Если две лампы накаливания (на двух фазах) погасли, а третья — нет, это означает, что одна из фаз генератора подключена неправильно к шине электрической сети.

Генераторы переменного тока на транспорте[править | править вики-текст]

Автомобильный генераторпеременного тока. Приводной ремень снят.

Трёхфазные генераторы переменного тока с встроенным полупроводниковым мостовым трёхфазным выпрямителем используются на современных автомобилях для зарядки автомобильного аккумулятора, а также для питания электропотребителей, таких как система зажигания, автомобильная светотехника, бортовой компьютер, система диагностики и других. Постоянство напряжения в бортовой сети поддерживается специализированным регулятором напряжения.

Применение автомобильных генераторов переменного тока позволяет уменьшить габаритные размеры, вес генератора, повысить его надёжность, сохранив или даже увеличив его мощность по сравнению с генераторами постоянного тока[1].

Например, генератор постоянного тока Г-12 (автомобиль ГАЗ-69) весит 11 кг, номинальный ток 20 ампер, а генератор переменного тока Г-250П2 (автомобиль УАЗ-469) при массе 5,2 кг выдаёт номинальный ток 28 ампер.

Генераторы переменного тока применяются в гибридных автомобилях, позволяющих совмещать тягу двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. Это позволяет избежать работы ДВС в режиме малых нагрузок, а также реализовывать рекуперацию кинетической энергии, что повышает топливную эффективность силовой установки.

На тепловозах, таких как ТЭ109, ТЭ114, ТЭ129, ТЭМ7, ТЭМ9, ТЭРА1, ТЭП150, 2ТЭ25К применяется электрическая передача переменно-постоянного тока, устанавливаются синхронные трёхфазные тяговые генераторы. Тяговые электродвигатели постоянного тока, вырабатываемая генератором электроэнергия выпрямляется полупроводниковой выпрямительной установкой. Замена генератора постоянного тока на генератор переменного тока позволила снизить массу электрооборудования, резерв может быть использован для установки более мощного дизельного двигателя. Однако тяговый генератор переменного тока не может использоваться как стартер для двигателя внутреннего сгорания, запуск производится генератором постоянного тока для цепей управления.

На опытном тепловозе 2ТЭ137, новых российских локомотивах 2ТЭ25А, ТЭМ21 применяется электрическая передача переменно-переменного тока, с асинхронными тяговыми электродвигателями.

Асинхронные двигатели как генераторы переменного тока[править | править вики-текст]

Как обратимая электрическая машина асинхронный электродвигатель переменного тока может быть переведён в генераторный режим.

В генераторном режиме скольжение (разница между угловой скоростью ротора и угловой скоростью вращающегося магнитного поля) меняет знак,
то есть асинхронный двигатель работает как асинхронный генератор.

Данное включение используется в основном на транспорте для реостатного или рекуперативного торможения (там, где в качестве тяговых электродвигателей применяются асинхронные).

Охлаждение генераторов переменного тока[править | править вики-текст]

Генератор с водородным охлаждением, окрашен в красный цвет

Во время работы в генераторе возникают потери энергии, превращающиеся в теплоту и нагревающие его элементы. Хотя КПД современных генераторов очень высок, абсолютные потери достаточно велики, что приводит к значительному повышению температуры активной стали, меди и изоляции. Повышение температуры конструктивных элементов, в свою очередь, ведёт к их постепенному разрушению и уменьшению срока службы генератора[2][3]. Для предотвращения этого применяют различные системы охлаждения.

Выделяют следующие типы систем охлаждения: поверхностное (косвенное) и непосредственное охлаждение[2]. Косвенное охлаждение в свою очередь может быть воздушным и водородным.

Водородные системы охлаждения чаще устанавливаются на крупные генераторы, так как они обеспечивают лучший отвод тепла[4] (По сравнению с воздухом водород име­ет большую теплопроводность и в 10 раз меньшую плот­ность[5]). Водород пожаро- и взрывоопасен, поэтому применяется изоляция вентиляционной системы и поддержание повышенного давления.

 


⇐ Предыдущая12

Рекомендуемые страницы:

lektsia.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о