нужен нормальный поясняющий ответ на мой вопрос!
Генераторы
На автомобилях, тракторах, самоходных сельскохозяйственных машинах, тяжелых и средних мотоциклах, где используется стартерный запуск двигателей внутреннего сгорания, устанавливаются аккумуляторные батареи. В этом случае используется система электрооборудования постоянного тока.
На легких мотоциклах (объем цилиндров 125—175 см3), мопедах, велосипедах, где нет электрического запуска и аккумуляторных батарей, используется более простая и дешевая система электрооборудования переменного тока переменной частоты.
В качестве основных источников системы электрооборудования постоянного тока используются или вентильные генераторы (синхронные генераторы, работающие на сеть постоянного тока через выпрямитель), или коллекторные генераторы постоянного тока.
Для питания потребителей в системе электрооборудования переменного тока (в основном светотехнического оборудования, системы зажигания) используют различные типы однофазных синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов.
26.2.1. Специальные требования к генераторам
Кроме общих требований, изложенных в § 26.1 и относящихся ко всему автотракторному электрооборудованию, к автотракторным генераторам предъявляется ряд специальных требований, отражающих специфику их работы, состоящую главным образом в том, что они приводятся во вращение двигателем подвижного объекта, режим работы которого, прежде всею скоростной, определяется условиями движения. Границы диапазона изменения частот вращения для тракторных генераторов соотносятся в пределах 1:4, для автомобильных - 1:12. Поэтому в отличие от генераторов общего назначения, характеризующихся одной номинальной частотой вращения, для автотракторных генераторов специфичной является токоскоростная характеристика (ТСХ), представляющая собой зависимость наибольшего тока, отдаваемого генератором при заданном напряжении (номинальном, а в ряде случаев — неноминальном), от частоты вращения.
В технических материалах и документации часто указывается не вся ТСХ, а лишь ее отдельные точки, к которым относятся частота вращения при холостом ходе щ и частота вращения при номинальном токе нагрузки я„ом- Последний параметр характерен для генераторов постоянного тока коллекторного типа, так как они работают в комплекте с ограничителем тока, защищающим их от перегрузки, и при частотах вращения выше и„ом наибольший ток не может превышать номинального.
Вентильные генераторы, обладающие самоограничением, характеризуются наибольшим током 1тах, который они могут отдать при заданных напряжении и частоте вращения. Для автомобильных генераторов и некоторых типов тракторных генераторов Imax указывается при частоте вращения 5000 об/мин.
В качестве промежуточной точки ТСХ чаще всего указывается частота вращения при расчетном токе нагрузки, равном г1^1тпх-
Максимальный ток, умноженный на номинальное напряжение, определяет номинальную мощность автомобильных генераторов. Необходимость нормирования характерных точек ТСХ связана с тем, что генератор значительное время работает при малых частотах вращения, отдавая неполную мощность потребителям. При этом в системе электрооборудования постоянного тока часть нагрузки берет на себя аккумуляторная
батарея, которая в этом случае разряжается.
Если характерные точки ТСХ выбраны неправильно (слишком велика частота вращения щ, мал максимальный ток), разряд аккумуляторной батареи превышает допустимые пределы, что препятствует надежному запуску двигателя подвижного объекта и снижает срок службы аккумуляторных батарей.
То, что автотракторные генераторы проектируются для работы в широком диапазоне частот враакния, снижает их использование по массе в сравнении с генераторами, рассчитанными на постоянную частоту вращения. Переменной является и нагрузка генераторов. Она определяется мощностью и числом включенных в данный момент времени потребителей, что зависит от дорожных условий, режима движения, времени года, времени суток, а также от состояния аккумуляторной батареи.
При переменной частоте вращения и переменной нагрузке напряжение должно быть стабильным. Поэтому большинство генераторов работают с регуляторами напряжения, поддерживающими напряжение с точностью не хуже ± 4 %. Регулирование напряжения генераторов с электромагнитным возбуждением производится изменением тока возбуждения генератора, при этом ток возбуждения не должен быть больше допустимого для выбираемого типа регулятора напряжения.
Генератор должен быть защищен от пе-ретрузок. Предельная нагрузка генератора определяется нагревом самого генератора и встроенных в него выпрямителей и регуляторов напряжения. Вентильные генераторы, а также генераторы переменного тока должны иметь самоограничение, чтобы максимальный ток при любой частоте вращения не превышал допустимого по нагреву значения.
У коллекторных 1енераторов постоянного тока максимальный ток при больших частотах вращения заметно (при максимальной частоте вращения в 2 — 3 раза) превышает допустимый по нагреву, поэтому коллекторные генераторы должны работать с ограничителями тока.
Для снижения массогабаритных показателей генераторы имеют интенсивный обдув. Автомобильные генераторы снабжаются центробежными вентиляторами, обеспечивающими внутреннюю осевую вентиляцию. У тракторных генераторов последних разработок наряду с осевой внутренней вентиляцией применяется наружный обдув по корпусу от вентилятора двигателя или собственного осевого вентилятора. Мотогенераторы
охлаждаются встречным потоком воздуха при движении.
Резкие и частые изменения частоты вращения требуют от привода генератора наличия амортизирующих свойств. Таким свойством обладает ременная передача, связывающая валы автотракторного генератора и приводного двигателя. Исключение составляет привод генераторов повышенной мощности, где встречается привод через муфту (генератор 11.370! трактора ТЗЗО и др.). У мотоциклетных генераторов допускается шестеренчатый привод.
26.2.2. Особенности испытаний генераторов
В специфику испытаний вентильных и коллекторных автотракторных генераторов входит экспериментальное определение ТСХ или отдельных ее характерных точек.
Эти испытания сводятся к выявлению частот вращения, соответствующих наперед заданным напряжению и току нагрузки генератора, или к определению тока, отдаваемого генератором при наперед заданных напряжении и частоте вращения.
Токоскоростные характеристики могут определяться в «холодном» и «горячем» состояниях генератора. Под холодным понимают такое состояние генератора, при котором температура его узлов практически равна температуре окружающей среды (20 + 5 °С). Поскольку при снятии характеристик генератор нагревается, время эксперимента должно быть минимальным (не более 1 мин), а повторный эксперимент должен производиться после того, как температура узлов вновь станет равной температуре окружающей среды (не ранее чем через 2 ч).
Для снятия точек ТСХ в «горячем» состоянии генератор предварительно нагревается за счет выделяющихся в нем потерь при работе в заданном режиме и температуре окружающей среды 20 ± 5 °С. После достижения установившегося теплового состояния, при котором температура узлов генератора изменяется не более чем на 1 °С за 30 мин или отдаваемый ток не более чем на 0,5 А за 5 —10 мин при заданных частоте вращения и напряжении, производится снятие точки ТСХ.
Рекомендуется ТСХ определять по пяти измерениям в диапазоне от максимального тока нагрузки до холостого хода. При этом установившегося теплового состояния добиваются в каждой из измеряемых точек.
Практически тепловое состояние устанавливается через 1 ч работы в данном режиме.
Характерные точки ТСХ в «холодном» состоянии определяются при приемо-сдаточ-ных испытаниях, в «горячем» состоянии — при типовых и периодических испытаниях.
Современные генераторы выпускаются с встроенными регуляторами напряжения. Наличие регулятора оказывает существенное влияние на результаты экспериментов по снятию ТСХ, так как, во-первых, падение напряжения на полупроводниковых элементах в цепи обмотки возбуждения снижает отдачу генератора и, во-вторых, вступление регулятора в работу при напряжении ниже номинального (в пределах точности работы регулятора) не позволяет снять ТСХ при номинальном напряжении. Поэтому при приемо-сдаточных испытаниях характерные точки ТСХ определяют для генераторов с номинальным напряжением 14 В при напряжении 12,5 или 13 В, а с номинальным напряжением 28 В — при 25 или 26 В.
При типовых и периодических испытаниях характерные точки ТСХ определяют при номинальном напряжении, для чего регулятор напряжения специально перестраивается. Если такая перестройка невозможна, то эксперименты проводят при пониженном напряжении, что оговаривается в ТУ на данный генератор.
Генераторы переменного тока, предназначенные для питания осветительной аппаратуры и цепей зажигания, испытываются в комплекте с активным сопротивлением, имитирующим нагрузку от осветительной аппаратуры, и системой зажигания, нагруженной на стандартный трехэлектродный игольчатый разрядник.
Активное сопротивление нагрузки не должно иметь отклонения значения величины от номинала с учетом нагрева до практически установившейся температуры при прохождении тока более чем на ± 1 %.
Напряжение в цепи питания осветительной аппаратуры должно быть не ниже заданного при минимальной частоте вращения и не выше заданного при максимальной частоте.
По цепи зажигания проверяется бесперебойность искрообразования в трехэлектрод-ном игольчатом разряднике при работе генератора в заданном диапазоне частот вращения.
Перед проверкой электрических характеристик генератора магнит ротора стабилизируется кратковременными замыканиями цепей освещения в пределах 25 — 30 раз.
26.2.3. Генераторы постоянного тока
Генераторы постоянного тока (ГПТ) на автомобилях и тракторах в настоящее время применяются все реже. Основные технические данные наиболее распространенных ГПТ приведены в табл. 26.4.
Конструкция типового ГПТ представлена на рис. 26.1. Корпус генератора изготовляется из полосовой малоуглеродистой стали. Отверстия в корпусе для установки щеток закрываются защитной лентой. Отлитые из чугуна или алюминиевого сплава крышки стягиваются между собой двумя болтами. Полюсы, изготовленные штамповкой из цилиндрической заготовки, с надетыми на них обмотками возбуждения закреплены на корпусе винтами. Как правило, ГПТ — двухполюсные. Один вывод обмотки возбуждения соединен с отрицательной щеткой, другой — с выводом Ш ГПТ.
Сердечник якоря, набранный из пластин электротехнической стали толщиной 0,5 — 1 мм, изолированных друг от друга только окалиной, напрессован на вал. Коллекторы ГПТ изготовляются на пластмассе. Щеткодержатели реактивного типа крепятся на крышке со стороны коллектора заклеп-
ками. В ГПТ используются в основном щетки марок ЭГ-13 и ЭГ-13П.
В задней и передней крышках автомобильных генераторов имеются вентиляционные окна, через которые центробежный вентилятор, расположенный на приводном шкиве, протягивает воздух через генератор.
Отличием большинства тракторных и мотоциклетных генераторов от автомобильных является отсутствие вентиляционных окон в крышках и вентиляторов, так как охлаждение генератора осуществляется потоком воздуха от вентилятора двигателя или встречным потоком воздуха при движении.
26.2.4. Вентильные генераторы
Вентильный генератор (ВГ) — основной тип генератора, применяющийся сейчас на автомобилях и тракторах. Фактически современный ВГ представляет собой генераторную установку, поскольку в него кроме выпрямителя встроен регулятор напряжения. На рис. 26.2 представлена схема генераторной установки автомобиля.
Установка состоит из собственно генератора, выпрямителя и регулятора напряжения. Силовой выпрямитель дополнен тремя диодами выпрямителя обмотки возбуждения, что предотвращает возможность разряда аккумуляторной батареи на обмотку возбуждения при неработающем двигателе автомобиля. Выходной транзистор регулятора напряжения работает в ключевом режиме, изменяя ток в обмотке возбуждения так, чтобы напряжение генераторной установки оставалось практически неизменным при всех частотах вращения и нагрузках. Вентильные автомобильные и мотоциклетные генераторы выполняются с неподвижным якорем и вращающимся индуктором с клювообразной магнитной систе.мой и контактными кольцами для подвода тока к обмотке возбуждения. Вентильные тракторные генераторы выполняются индукторными с одноименными полюсами.
Автомобильный генератор постоянного тока: 1 — вывод; 2 — шкив-вентилятор; 3 — крышка, 4 — якорь; 5 — корпус
Большинство В Г выполняются трехфазными, однако выпускаются тракторные ВГ мощностью 1—2 кВт в пятифазном исполнении. Схема выпрямления переменного тока — мостовая.
Типовая конструкция автомобильного ВГ представлена на рис. 26.3. Генератор состоит из статора, ротора, крышек, выпрямительного блока, регулятора напряжения, шкива, вентилятора. Статор набирается из листов электротехнической стали толщиной 0,5 — 1 мм. На внутренней поверхности статора расположены пазы с размещенной в них трехфазной обмоткой. У автомобильных ВГ применяют 18, 36 и 72 паза. Обмотка выполняется как катушечной (q = 0,5), так и распределенной (q = 1; 2). Ротор состоит из вала, двух фланцев с клювами, втулки, обмо1ки возбуждения и контактных колец. Фланцы с клювами образуют магнитную систему индуктора с 6 парами полюсов. Встречаются конструкции, у которых втулка, разъединенная по длине на две части, изготовляется заодно с фланцами. Контактные кольца с пластмассовой арматурой напрессованы на вал. Крышки, отлитые из алюминиевого сплава, имеют вентиляционные отверстия. В крышках размещены шарикоподшипники с одноразовой смазкой. На задней крышке закреплены пластмассовый ко-робчагый щеткодержатель, вызодные болты и выпрямительный блок, состоящий из кремниевых диодов и теплоотводов.
У генераторов, имеющих встроенный регулятор напряжения, он закреплен на щеткодержателе. Для автомобильных ВГ применяются обычно щегки марок Ml А и ЭГ51А.
1 — генераторная установка; 2 — обмотка статора; 3 — обмотка возбуждения; 4 — силовой выпрямитель; 5 — выпрямитель обмотки возбуждения; б — регулятор напряжения (Б, В, М, Ш — выводы регулятора) ; 7 — конденсатор подавления радиопомех; 8 - аккумуляторная батарея; 9 - замок-выключатель
Я думаю после прочтения сам все поймешь.
