Генератори змінного струму . Не обраний. Читать текст оnline,

02.04.2017

ЗМІННОГО СТРУМУ

Вал генератора приводиться в обертання від шківа, встановленого на колінчастому валу двигуна, клиновидним ременем. Передаточне число клинопасової передачі 1,7—2,0. При русі автомобіля частота обертання колінчастого вала при холостому ході у сучасних двигунів становить 500-600 об/хв, максимальна частота 4000-5000 об/хв. Таким чином, кратність зміни частоти обертання двигуна, а, отже, і вала генератора може досягати 8 — 10. Напруга генератора залежить від частоти обертання його вала. Чим вища частота, тим більше напруга генератора. Проте всі прилади електрообладнання автомобіля, особливо лампи і контрольно-вимірювальні

прилади, розраховані на живлення від постійної напруги 12 або 24 Ст. Підтримання сталості напруги генератора незалежно від зміни частоти обертання і навантаження генератора (включення споживачів) виконує спеціальний прилад, званий регулятором напруги.

При зниженні частоти обертання колінчастого вала двигуна нижче 500-700 -об /хв напруга генератора стає менше напруги акумуляторної батареї. Якщо батарею не відключити від генератора, вона почне розряджатися на генератор, що може привести до перегріву ізоляції обмоток генератора і розряду акумуляторної батареї. При збільшенні частоти обертання колінчастого вала двигуна необхідно знову включити генератор в систему електрообладнання. Включення генератора в систему електрообладнання, коли його напруга вище напруги акумуляторної батареї, і відключення генератора від мережі, коли його напруга нижча від напруги акумуляторної батареї, виконує спеціальний прилад, званий реле зворотного струму.

Генератор розрахований на віддачу визначеної максимальної для даного генератора величини струму, однак при несправності в системі електроустаткування (розряджена акумуляторна батарея, коротке замикання тощо) генератор може віддавати струм більший, ніж той, на який він розрахований. Тривала робота генератора в такому режимі призведе до його перегріву і згорянню ізоляції обмоток. Для захисту генератора від перевантаження служить спеціальний прилад, званий обмежувачем струму.

Всі три приладу — регулятор напруги, реле зворотнього струму і обмежувач струму—об’єднані в одному пристрої, який називають реле-регулятором.

У деяких генераторах, наприклад М-250, змінного струму реле зворотнього струму і обмежувач струму можуть бути відсутніми, але в конструкції генератора є пристрої, що виконують функції цих приладів.

рис. 1 показано пристрій генератора змінного струму Г-250. Генератор має статор 6 з трифазною обмоткою, виконаної у вигляді окремих котушок, насаджених, на зубці статора. В кожній фазі є по шість котушок, з’єднаних послідовно. Фазні обмотки статора з’єднані зіркою, і їх вихідні затискачі підключені до випрямного блоку 10 .

Рис. 1

Пристрій генератора змінного струму Г-250

Корпус статора набраний з окремих пластин електротехнічної сталі. Обмотка збудження 4 генератора виконана у вигляді котушки і поміщена на сталевий втулці клювообразных полюсів ротора 13. Втулка, клювообразные полюси ротора і контактні кільця 5 жорстко закріплені на валу 3 ротора (пресова посадка на накатку). Магнітне поле, створене обмоткою збудження, проходячи через торці клювообразных полюсів, утворює північні і південні полюси на роторі (рис. 2 ) (Е. В. Михайлівський, «будова автомобіля», с. 163).

При обертанні ротора магнітне поле полюсів ротора перетинає витки котушок обмотки статора, индуктируя в кожній фазі змінної е. р. с.

Рис. 3

Схема випрямлення змінного струму

Струм в обмотці збудження підводиться через щітки 8 (рис.1 ) і контактні кільця 5. до яких припаяні кінці обмотки збудження. Щітки укріплені в щіткотримачі 9 .

Статор генератора з допомогою стяжних болтів закріплений між кришками 1 та 7. які мають кронштейни кріплення генератора до двигуна. У кришці 1 з боку приводу вгорі є різьбовий отвір для кріплення натяжної планки, з допомогою якої регулюється натяг приводного ременя генератора. Кришки відлиті з алюмінієвого сплаву.

З метою зменшення зносу посадочне місце під шарикопідшипник в задній кришці 7 і отвори в кронштейнах кришок армовані сталевими втулками.

В кришках встановлені кулькові підшипники 2 та 12 з двостороннім ущільненням і мастилом, закладеної на весь термін служби підшипника.

На виступаючий кінець вала 3 ротора кріпиться зовнішній вентилятор 14 (рис. 1 ) і шків 15. У кришках є вентиляційні вікна, через які проходить охолоджуючий повітря. Напрямок руху охолоджуючого повітря — від кришки з боку контактних кілець до вентилятора.

В кришці з боку контактних кілець встановлюється випрямний блок 10. зібраний з кремнієвих вентилів (діодів), що допускають робочу температуру корпусу плюс 150°С.

Рис. 4

Типи випрямних блоків

Випрямний блок ВБГ-1. (рис. 4 ) складається з трьох моноблоків, з’єднаних в схему двухполупериодного трифазного випрямляча

Кожні два вентилі випрямляча розміщені в моноблоці, що виконує одночасно роль радіатора і струмопровідного зажила середньої точки схеми 3. У корпусі моноблока-радіатора 4 є два гнізда, в яких зібрані р-п -переходи випрямних вентилів. В одному гнізді р-п -перехід має на корпусі р -зону, а в іншому — п -зону. Протилежні зони переходів мають гнучкі висновки 9. які з’єднують моноблок з сполучними шинами 2. Негативна шина випрямного блоку з’єднана з корпусом генератора. У більш пізніх конструкціях випрямних блоків БПВ-4-45 (рис. 4,б ) на струм 45 застосовують кремнієві вентилі типу ВА-20, які запресовані в тепловідводи 12 негативної й позитивної полярності по три вентиля в кожен. Радіатори ізольовані один від іншого пластмасовими втулками-ізоляторами 13. Зворотний струм вентилів не перевищує 3 мА, а зібраного блоку -10 мА. Для генераторів з максимальною потужністю до 1200 Вт (Р-228) застосовують кремнієві випрямні блоки ВБГ-7-Г на струм 80 (рис. 4, ) або БПВ-7-100. У блоках БПВ-7Т і БПВ-7-100 застосовані вентилі ВА-20 по два паралельно в кожному плечі, по шість вентилів у кожному тепловідвід. Блок БПВ-7-100 на струм 100 A і його електрична схема показані на рис. 4, м .

Для зниження рівня перешкод у блоках, ВБР-7-Р і, БПВ-7-100 встановлений паралельно затискачів « + » і «—» генератора конденсатор ємністю 4,7 мкФ. Загальний вигляд вентиля BA-20 показаний на рис. 5. Номінальний струм вентиля 20 А. Для спрощення схеми електричних з’єднань вентилі випускаються в двох виконаннях — з прямою і зворотною полярністю корпусам (рис. 5, б ). У вентилях прямої полярності «+» випрямленої буде на корпусі, в вентилях зворотної полярності буде «—» випрямленого струму.

Вентилі прямої та зворотної полярності розрізняються кольором маркування, що наноситься фарбою на денці корпусу. Вентилі прямої полярності: («+» на корпус) позначають червоною фарбою, а вентилі зворотної полярності ( «—» на корпус) — чорної.

Рис. 5

Кремнієвий вентиль ВА-20

Електрична схема з’єднання обмоток генератора і випрямлячів показана на рис 3, а. При обертанні ротора генератора в кожній фазі індукується змінну напругу зміна якого за один період показано на рис. 3, б. Після випрямлення криві фазної напруги приймуть вигляд зображений на рис. 3,. Випрямлена напруга буде майже постійним, (лінія 1 на рис. 3, ), причому частота пульсацій випрямленої напруги буде в шість разів більше, ніж частота у фазних обмотках (Ю. І. Боровських, «Пристрій автомобілів», с. 183).

З збільшенням, частоти обертання підвищується частота струму, индуктированного у фазних отмотках генератора змінного струму, і зростає індуктивний опір обмоток. Тому при великій частоті, обертання ротора, коли генератор може віддавати максимальну потужність, не виникає небезпеки його перевантаження, оскільки сила струму генератора обмежується підвищеним індуктивним опором його обмоток. Це явище в генераторах змінного струму називається властивістю самообмеження. Автомобільні генератори М-250, М-270, Р-221 та інші сконструйовані таким чином, що не потребують обмежувачі струму.

Властивість вентилів пропускати струм тільки в одному напрямку (від генератора до акумуляторної батареї) виключає необхідність установки на реле-регуляторі реле зворотного струму. Таким чином, реле-регуляторі працює з автомобільним генератором змінного струму, може застосовуватися тільки регулятор напруги. Це значно спрощує конструкцію та зменшує розміри, вага і вартість реле-регулятора. Шляхи струму через вентилі випрямляча при проходженні обмотками першої фази північного і південного полюсів ротора показано на рис. 3 стрілками. Як видно зі схеми, при наявності в обмотках першої фази змінного за напрямом струму струм в ланцюзі навантаження (Rн) буде постійним. Аналогічно відбувається процес і в інших фазах.

II. Т. О. ГЕНЕРАТОРА

Відмовами і несправностями генератора є: обрив або коротке замикання в обмотці статора генератора або в обмотці збудження, порушення контакту щіток з кільцями і іскріння щіток, знос підшипників генератора, поломка або ослаблення пружини щіткотримачів, пробою діодів у випрямлячі, ослаблення натягу (надмірне натягнення) приводного ременя.

Несправності генератора виявляються за показаннями амперметра або сигнальної лампи. Амперметр при несправному генераторі буде показувати розряд, а сигнальна лампа буде горіти при працюючому двигуні. Порушення контакту щіток з кільцями виникає від забруднення, обгорання або їх зносу, викришування або зносу щіток, а також ослаблення або поломки натискних пружин щіток. Забруднення кільця слід протерти чистою ганчіркою, обгорілі кільця прочистити скляним папером, зношену щітку замінити новою і притерти її по кільцю.

III. ДІАГНОСТИКА ГЕНЕРАТОРА

Діагностування генераторів зводиться до перевірки обмежує напруги і працездатності генератора. Для виконання цієї операції необхідно включити вольтметр паралельно споживачам струму. Обмежує напругу перевіряють при включених споживачів струму (подфарниках і габаритних ліхтарях) і підвищеній частоті обертання колінчастого вала двигуна. Воно повинно бути в діапазоні 13,5-14,2 Ст. Працездатність генератора оцінюють по напрузі при включенні всіх споживачів на частоті обертання, що відповідає повній віддачі генератора, яка повинна бути не нижче 12 Ст. Однак подібна методика перевірки не може виявити характерні, хоча і рідко зустрічаються несправності генератора, такі, як обрив або замикання обмоток статора на масу, обрив чи пробій діодів випрямляча, зважаючи значних резервів працездатності генератора.

Ці несправності легко виявляються по характерному вигляді осцилограм, пов’язаного в першу чергу з збільшенням діапазону коливання напруги. При справній роботі генератора діапазон коливань напруги в мережі не перевищує 1-1,2 В, який обумовлюється періодичним включенням в ланцюг навантаження первинної обмотки котушки запалювання. Це легко читається по осцилограмі осцилографа мотортестера (Елкон S-300, Елкон S-100А, К-461, ДО-488).

При одному пробитому (закороченном) діоді в результаті його випрямляючих властивостей діапазон коливання напруги зростає до 2,5-3 Ст. при загальному зниженні частоти його коливань. Середній рівень напруги, що відображається вольтметром, при цьому не змінюється, однак викиди напруги призводять до зниження довговічності акумуляторної батареї та інших елементів електрообладнання (Ст.Л. Роговцев, «Пристрій і експлуатація автотранспортних засобів», с. 391).

Таким чином, одночасне застосування осцилографа і вольтметра дозволяє швидко і об’єктивно проводити діагностування генераторів і реле-регуляторів змінного струму. Підвищення напруги генератора більше розрахункового на 10-12% знижує термін служби акумуляторної батарей в 2-3 рази.

Несправний генератор заміняють чи ремонтують в умовах електроцеху, обмежує напруга реле-регулятора регулюють натягом пружини якорька, а при відсутності такої можливості реле-регулятор також замінюють. Безконтактно-транзисторні реле-регулятори регулюють тільки в умовах електроцеху.

Список використаної літератури:

Короткий опис статті: генератор змінного струму Читати тип роботи не визначено online по темі ‘Генератори змінного струму ‘. Розділ: Економіка галузей, Промисловість і Виробництво, Загружено: 09.12.2008 скачати тип роботи не визначено

Джерело: Генератори змінного струму . Не обраний. Читать текст оnline —

Також ви можете прочитати