Работа генератора переменного тока: Генераторы тока: переменного и постоянного


0
Categories : Разное

Содержание

Генераторы тока: переменного и постоянного

Отсутствие электричества сегодня не становится проблемой как в быту, так и в промышленности. Широкий ассортимент генераторов тока позволяет решить проблему быстро, с минимальными трудозатратами. Резервные источники питания незаменимы в современной реальности — всему нужна электроэнергия. Гарантии, что подачу электроэнергии не прекратят в самый неподходящий момент – не может дать ни она организация. Поэтому резервная электростанция на базе генератора постоянного или переменного тока  — важное, а зачастую незаменимое оборудование, которое обеспечивает непрерывность производства, комфорт в бытовой сфере, безопасность и непрерывность технологических процессов.

Что такое генератор тока

Когда нет электрической энергии, требуется получить её из другого источника. Наши предки, например, использовали силу ветра, течения рек. Впрочем, сегодня подобную энергию применяют, если не жалко времени и сил на возведение плотин и ветряков. Генераторы тока стандартно «работают» на топливе, за счет вращения обмотки в магнитном поле преобразовывая механическую энергию вращения в электричество. Ток возникает в замкнутом контуре, протекает по обмоткам, когда к электростанции подключается потребитель — именно так работает генератор тока.

В зависимости от того, как вращается магнитное поле (при неподвижном или подвижном проводнике) различают два типа этих электрических машин — генераторы постоянного или переменного тока.

В чем разница между постоянным и переменным током

Вспоминаем уроки физики. Электроток — заряженные микрочастицы, которые «бегут» в определенном направлении. У постоянного тока частицы движутся по прямой, в одном направлении от минуса к плюсу. У переменного движение электронов идет по синусоиде с определенной частотой (полярность между проводами меняется несколько раз за заданный промежуток времени).

Разница между движением заряженных частиц заложена в принцип работы генераторов электрического тока. Для простого обывателя можно сказать так: в розетке — переменный, в батарейке — постоянный. В качестве частного случая, с очень большим упрощением, можно сказать так: всё что с напряжением до 48 Вольт — всё постоянный, всё что от 100 до 500 Вольт — переменный.

Автор статьи и специалисты Mototech прекрасно осведомлены о том, что и постоянный ток может иметь практически любое напряжение (например, 380 Вольт на шине постоянного тока в ИБП), так же как и переменный ток для узких задач.

В чем конструктивная разница между генераторами

Несмотря на то, что конечный результат работы электростанций один — потребитель получает электроэнергию, методы преобразования механической энергии в электродвижущую силу и электричество различаются. Элементы (комплектующие) также отличны.

Особенности конструкции генераторов переменного тока

Электростанция такого типа состоит из:

  • Внешней силовой рамы, изготовленной из высокопрочных сплавов. Корпус рассчитан на интенсивную нагрузку, возникающую при передаче магнитного потока от полюса к полюсу. Проще говоря: чугунный кожух не «пробивается» разрядами тока.
  • Магнитных полюсов, закрепленные на корпусе болтами или шпильками. На «плюс» и «минус» монтируется обмотка.
  • Статора. Остов с катушкой возбуждения изготавливают из ферромагнитных материалов, на сердечнике устанавливают магнитные полюса, которые и образуют магнитное поле.
  • Вращающегося ротора (якоря). Задача магнитопровода — снизить вихревые токи и повысить КПД генератора постоянного тока.
  • Коммутационного узла, оснащенного щетками (обычно изготовленными из графита) и коллекторными пластинами из меди.

Полюсов может быть несколько (число минусов и плюсов всегда идентично). Поэтому сегодня потребитель может купить электростанцию необходимой мощности и обеспечить электричеством как дом, так и промышленный объект.

Особенности конструкции генератора переменного тока

Конструктивной разницы в статоре и роторе между устройствами постоянного и переменного тока нет. Практически идентичны и силовые рамы. Существенное отличие в комплектации коммуникационного узла. Каждый выход механизма помимо щеток оснащен токопроводящими кольцами. «Закольцованный» ток движется по синусоиде и несколько раз в секунду достигает пика мощности. По типу устройства, характеристикам и принципу работы современные генераторы переменного тока делятся на синхронные и асинхронные.


Специфика синхронного устройства: скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного поля в рабочем зазоре.

Асинхронным машинам характерны:

  • Отсутствие электрической связи с ротором;
  • Вращение якоря под воздействием остаточного механизма статора;
  • Измененная электрическая нагрузка на статоре.

Такие агрегаты могут быть однофазными и трехфазными.

Принцип работы генератора постоянного тока

Простейший  по конструкции генератор работает следующим образом:

  • Рамка вращается вокруг оси, расположенная на корпусе обмотка регулярно проходит через «минус» и «плюс» полюсов.
  • Каждый раз при достижении разнополюсных точек, происходит смена направления тока на противоположное.
  • Выходной цепи благодаря полукольцу, расположенному на коллекторном узле, создается постоянный ток.
  • С помощью щеток с положительного или отрицательного полюса снимается потенциал и по схеме передается потребителю.

Такая схема работает в простейшей конструкции, с одним плюсом и минусом, если положительных/отрицательных точек больше, ЭДС и ориентировочное количество электроэнергии рассчитываются по формуле.


К преимуществам генераторов постоянного тока относят:

  • Небольшой вес и компактность агрегата;
  • Возможность использовать в экстремальных условиях;
  • Отсутствие потерь, связанных с вихревыми токами.

Минус: на большую мощность при использовании устройств такого типа рассчитывать не стоит.

Принцип работы генератора переменного тока

Устройства такого типа преобразуют механику в электроэнергию, вращая проволочную катушку в магнитном поле. Ток вырабатывается, когда силовые линии пересекают обмотку. До тех пор, пока магнитное поле соприкасается с проводником, в нем индуцируется электроток.
Идентичный принцип действует и в случае, если рамка вращается относительно магнита, пересекая силовые линии.

Основные достоинства генераторов переменного тока

В электростанциях с синусоидальной подачей тока отсутствует реактивная мощность. То есть весь запас электроэнергии (с вычетом потерь на проводах) расходуется на нужды потребителя, а не на поддержание работоспособности устройства.

Плюсами использования генераторов переменного тока являются:

  • Большая выходная мощность при одинаковых габаритах устройств постоянного и переменного тока;
  • Выработка электроэнергии на низких скоростях вращения ротора;
  • Проще конструкция и схема, соответственно, меньше узлов, нуждающихся в техобслуживании и ремонте;
  • Конструкция токосъемного узла отличается большей надежностью;
  • Больше эксплуатационный ресурс и меньше эксплуатационные затраты.

Дополнительное преимущество: агрегаты с трехфазным питанием можно использовать для питания высоковольтных потребителей.

Где применяются генераторы постоянного и переменного тока

Оба вида генераторов популярны в бытовой и промышленной сфере. Станции постоянного тока нашли применение в сфере транспорта. Так, в трамваях, троллейбусах обычно установлены двигатели, работающие на постоянном токе. Низковольтные устройства незаменимы для питания систем освещения в местах, где нет доступа к централизованной подачи электроэнергии. Например, на борту самолетов. Если большая мощность — не основополагающая характеристика электростанции, то генераторы постоянного тока отлично справятся с питанием оборудования в учебных, медицинских учреждениях, лабораториях. Полноценные дизельные электростанции постоянного тока используются на аэродромах для зарядки и питания бортовых систем летной техники. 

Электростанции переменного тока необходимы практически для всего остального. 99% того, что питается от централизованной сети — это устройства переменного тока. Соответственно, аварийное питание этих объектов так же должно осуществляться от соответствующего оборудования. 

Мototech специализируется на продаже электростанций различного типа. Поможем выбрать оптимальный вариант электростанции мощностью от 5 до 6000 кВА и конечно же, это будут электростанции переменного тока. Мы обеспечим сопроводительные строительные и электромонтажные работы, грамотную пуско-наладку и обслуживание устройств. С клиентами работают сотрудники с энергетическим образованием, поэтому квалифицированную информацию, ответы на вопросы и правильные расчеты характеристик в соответствии с вашими потребностями гарантируем.


устройство и принцип работы. Технические характеристики и виды приборов

Что такое генератор переменного тока, и кто его изобрел

Генератор переменного тока представляет собой специализированную электрическую установку, которая преобразует механическую энергию в электрическую. Последняя обладает переменной характеристикой. Само превращение основано на механическом вращении катушки из проволоки внутри магнитного поля.

К сведению! Практически все современные генераторы используют для получения электроэнергии вращающееся магнитное поле, а не катушку.

Как уже было сказано, электрический ток вырабатывается не только при механическом движении катушки в поле магнита, но и тогда, когда силовые линии магнита, находящегося во вращательном движении, пересекают витки катушки. Таким образом появляющиеся электроны начинают свое движение к положительному полюсу магнита, а сам электроток протекает от плюсового полюса к минусовому.

Ток индуцируется в проводнике (катушке). Его течение отталкивает магнит, когда рамка катушки подходит к нему, и отталкивает его, когда рамка удаляется. Его говорить проще, то ток каждый раз меняет свою ориентацию относительно полюсов магнита. Это и вызывает такое явление, как переменный электрический ток.

Данное приспособление появилось еще в 1832 г. благодаря стараниям Н. Тесла. Именно тогда был создал самый первый однофазный синхронный генератор переменного электрического тока. Самые первые установки производили только постоянный ток, а рассматриваемый генератор переменной характеристики некоторое время не мог найти своего практического применения. Это длилось не долго, так как люди быстро поняли, что переменный ток использовать гораздо практичнее, чем постоянный.

Обратите внимание! Преимущество новой технологии заключалось в том, что такой электроток было легче выработать, а на обслуживание приборов уходило в разы меньше времени и ресурсов, чем на аналоги, работающие на постоянном токе.

Именно благодаря переменному току и его генератору смогли появиться на свет такие электроприборы, как радиоприемник, магнитофон и другие более поздние автоматические и электротехнические установки, без которых представить жизнь современного человека нельзя.

Превращение механической энергии в электрическую

Любой генератор работает по принципу магнитной индукции. Самый простой генератор переменного тока можно представить, как катушку, которая вращается в магнитном поле. Также есть вариант, при котором катушка остается неподвижной, но магнитное поле только её пересекает. Именно во время этого движения и вырабатывается переменный ток. По такому принципу функционирует огромное количество генераторов во всем мире, объединенных в систему электроснабжения.

Базовые принципы

Итак, назначение и устройство генераторов переменного тока, называемого раньше альтернатором, заключается в преобразовании кинетической энергии, то есть механической, в электрическую. Подавляющее большинство современных генераторов используют вращающееся магнитное поле.

  • Работают такие устройства за счет электромагнитной индукции, когда при вращении в магнитном поле катушки из токопроводящего материала (обычно медная проволока), в ней возникает электродвижущая сила (ЭДС).
  • Ток начинает образовываться в тот момент, когда проводники начинают пересекать магнитные линии силового поля.
  • Причем пиковое значение ЭДС в проводнике достигается при прохождении им главных полюсов магнитного поля. В те моменты, когда они скользят вдоль силовых линий, индукция не возникает и ЭДС падает до нуля. Взгляните на любую схему из представленных – первое состояние будет наблюдаться, когда рамка примет вертикальное положение, а второе – когда горизонтальное.
  • Для лучшего понимания протекающих процессов нужно вспомнить правило правой руки, изучавшееся всеми в школе, но мало кем помнящееся. Суть его заключается в том, что если расположить правую руку так, чтобы силовые линии магнитного поля входили в нее со стороны ладони, большой палец, отведенный в сторону, укажет направление движения проводника, а остальные пальцы будут указывать на направление возникающей в нем ЭДС.
  • Взгляните на схему выше, положение «а». В этот момент ЭДС в рамке равно нулю. Стрелочками показано направление ее движения – часть рамки А двигается в сторону северного полюса магнита, а Б – южного, достигнув которых ЭДС будет максимальным. Применяя описанное выше правило правой руки, мы видим, что ток начинает течь в части «Б» в нашу сторону, а в части «А» – от нас.
  • Рамка вращается дальше и ток в цепи начинает падать, пока рамка снова не займет горизонтальное положение (в).
  • Дальнейшее вращение приводит к тому, что ток начинает течь в обратном направлении, так как части рамки поменялись местами, если сравнивать с начальным положением.

Спустя половину оборота, все снова вернется в изначальное состояние, и цикл повторится снова. В итоге мы получили, что за время совершения полного оборота рамки, ток дважды возрастал до максимума и падал до нуля, и единожды менял свое направление относительно нчального движения.

Переменный ток


В его честь была названа частота тока

Принято считать, что длительность периода обращения равняется 1 секунде, а число периодов «Т» является частотой электрического тока. В стандартных электрических сетях России и Европы за одну секунду ток меняет свое направление 50 раз – 50 периодов в секунду.

Обозначают в электронике один такой период особой единицей, названной в честь немецкого физика Г. Герца. То есть в приведенном примере российских сетей частота тока составляет 50 герц.

Вообще, переменный ток нашел очень широкое применение в электронике благодаря тому, что: величину его напряжения очень просто изменять при помощи трансформаторов, не имеющих движущихся частей; его всегда можно преобразовать в постоянный ток; устройство таких генераторов намного надежнее и проще, чем для выработки постоянного тока.

Устройство и конструкция генератора переменного тока

Стандартный электрогенератор имеет следующие компоненты:

  • Раму, к которой закреплен статор с электромагнитными полюсами. Изготовлена она из металла и должна выполнять защитную функцию всех элементов механизма.
  • Статор, к которому крепится обмотка. Изготавливается он из ферромагнитной стали.
  • Ротор – подвижный элемент, на сердечнике которого располагается обмотка, образующая электрический ток.
  • Узел коммутации, который отводит электричество с ротора. Представляет собой систему подвижных токопроводящих колец.

В зависимости от назначения, генератор имеет определенные особенности конструкции, но существуют два компонента, которыми обладает любое устройство, конвертирующее механическую энергию в электричество:

  1. Ротор – подвижная цельная деталь из железа;
  2. Статор – неподвижный элемент, который изготовлен из железных листов. Внутри него есть пазы, внутри которых располагается проволочная обмотка.

Для получения большей магнитной индукции, между этими элементами должно быть небольшое расстояние. По своей конструкции генераторы бывают:

  • С подвижным якорем и статическим магнитным полем.
  • С неподвижным якорем и вращающимся магнитным полем.

В настоящее время более распространено оборудование с вращающимися магнитными полями, т.к. значительно удобнее снимать электрический ток со статора, чем с ротора. Устройство генератора имеет немало сходств с конструкцией электродвигателя.

Основные рабочие части и их подключение

Если вы прочли предыдущий материал, то наверняка помните, что рамка в простейшей схеме была соединена с коллектором, разделенным на изолированные контактные пластины,  а тот, в свою очередь, был связан со щетками, скользящими по нему, через которые и была подключена внешняя цепь.

За счет того, что пластины коллектора постоянно меняются щетками, не происходит смены направления тока – он просто пульсирует, двигаясь в одном направлении, то есть коллектор является выпрямителем.

Устройство и принцип действия генератора переменного тока

  • Для переменного тока такого приспособления не нужно, поэтому его заменяют контактные кольца, к которым привязаны концы рамки. Вся конструкция вместе вращается вокруг центральной оси. К кольцам примыкают щетки, которые также по ним скользят, обеспечивая постоянный контакт.
  • Как и в случае с постоянным током, ЭДС, возникающие в разных частях рамки, будут суммироваться, образуя результирующее значение этого параметра. При этом во внешней цепи, подключенной через щетки (если подсоединить к ней резистор нагрузки RH), будет протекать электрический ток.
  • В рассмотренном выше примере «Т» равняется полному обороту рамки. Отсюда можно сделать логичный вывод, что частота тока, вырабатываемая генератором, напрямую зависит от скорости вращения якоря (рамки), или другими словами ротора, в секунду. Однако это касается только такого простейшего генератора.


Трехфазные генераторы переменного тока и устройство их

Если увеличить число пар полюсов, то в генераторе пропорционально возрастет и число полных изменений тока за один оборот якоря, и частота его будет измерять иначе, по формуле: f = np, где f – это частота, n – число оборотов в секунду, p – количество пар магнитных полюсов устройства.

  • Как мы уже писали выше, течение переменного тока графически изображается синусоидой, поэтому такой ток еще называется и синусоидальным. Сразу можно выделить основные условия, задающие постоянство характеристик такого тока – это равномерность магнитного поля (постоянная его величина) и неизменная скорость вращения якоря, в котором он индуктируется.
  • Для того чтобы сделать устройство достаточно мощным, в нем применяются электрические магниты. Обмотка ротора, в которой индуцируется ЭДС, в действующих агрегатах тоже не является рамкой, как мы показывали в схемах выше. Применяется очень большое количество проводников, которые соединены друг с другом по определенной схеме

Интересно знать! Образование ЭДС происходит не только тогда, когда проводник смещается относительно магнитного поля, но и наоборот, когда двигается само поле относительно проводника, чем активно и пользуются конструкторы электродвигателей и генераторов.

  • Данное свойство позволяет размещать обмотку, в которой индуктируется ЭДС, не только на вращающейся центральной части устройства, но и на неподвижной части. При этом в движение приводится магнит, то есть полюсы.


Синхронный генератор электрического тока и принцип действия этого устройства

  • При таком строении внешняя обмотка генератора, то есть силовая цепь, не нуждается ни в каких подвижных частях (кольцах и щетках) – соединение выполняется жесткое, чаще болтовое.
  • Да, но можно резонно возразить, мол, эти же элементы потребуется установить на обмотке возбуждения. Так и есть, однако сила тока, протекающая здесь, будет намного меньше итоговой мощности генератора, что значительно упрощает организацию подвода тока. Элементы будут малы по размерам и массе и очень надежны, что делает именно такую конструкцию самой востребованной, особенно для мощных агрегатов, например, тяговых, устанавливаемых на тепловозах.
  • Если же речь идет о маломощных генераторах, где токосъем не представляет каких-то сложностей, поэтому часто применяется «классическая» схема, с вращающейся якорной обмоткой и неподвижным магнитом (индуктором).

Совет! Кстати, неподвижная часть генератора переменного тока называется статором, так как она статична, а вращающаяся – ротором.

Принцип работы электрогенератора

В основу работы агрегатов, преобразующих энергию, положен закон Фарадея об электродвижущей силе (ЭДС). Учёный открыл закон, который объяснил природу появления тока в металлическом контуре (рамке), вращающемуся в однородном магнитном поле (явление индукции). Ток возникает также при вращении постоянных магнитов вокруг металлического контура.

Простейшая схема генератора представляется в виде вращающейся металлической рамки между двумя разно полюсными магнитами. На оси рамки помещают токосъёмные кольца, которые получают заряд электрического тока и передают его дальше по проводникам.

В действительности статор (неподвижная часть прибора) состоит из электромагнитов, а ротором служит группа рамных проводников. Устройство представляет обратный электромотор. Электродвигатель поглощает электрический ток и заставляет вращаться ротор. Электрический генератор, преобразовывающий кинематическую энергию механического вращения в ЭДС, называют индукционным генератором.

Технические характеристики генератора постоянного тока

Работу генератора характеризуют зависимости между основными величинами, которые называются его характеристиками. К основным характеристикам можно отнести:

  • зависимости между величинами при работе на холостом ходе;
  • характеристики внешних параметров;
  • регулировочные величины.

Некоторые регулировочные характеристики и зависимости холостого хода мы раскрыли частично в разделе «Классификация». Остановимся кратко на внешних характеристиках, которые соответствуют работе генератора в номинальном режиме. Внешняя характеристика очень важна, так как она показывает зависимость напряжения от нагрузки, и снимается при стабильной скорости оборотов якоря.

Внешняя характеристика генератора постоянного тока с независимым возбуждением выглядит следующим образом: это кривая, зависимости напряжения от нагрузки (см. рис. 5).  Как видно на графике падение напряжения наблюдается, но оно не сильно зависит от тока нагрузки (при сохранении скорости оборотов двигателя, вращающего якорь).

В генераторах с параллельным возбуждением зависимость напряжения от нагрузки сильнее выражена.  Это связано с падением тока возбуждения в обмотках. Чем выше нагрузочный ток, тем стремительнее будет падать напряжение на зажимах генератора. В частности, при постепенном падении сопротивления до уровня КЗ, напряжение падёт до нуля. Но резкое замыкание в цепи вызывает обратную реакцию генератора и может быть губительным для электрической машины этого типа.

Увеличение тока нагрузки при последовательном возбуждении ведёт к росту ЭДС. Однако напряжение (нижняя кривая) отстаёт от ЭДС, поскольку часть энергии расходуется на электрические потери от присутствующих вихревых токов.

Обратите внимание на то, что при достижении своего максимума напряжение, с увеличением нагрузки, начинает резко падать, хотя кривая ЭДС продолжает стремиться вверх. Такое поведение является недостатком, что ограничивает применение альтернатора этого типа.

В генераторах со смешанным возбуждением предусмотрены встречные включения обеих катушек – последовательной и параллельной. Результирующая намагничивающая сила при согласном включении равна векторной сумме намагничивающих сил этих обмоток, а при встречном – разнице этих сил.

В процессе плавного увеличении нагрузки от момента холостого хода до номинального уровня, напряжение на зажимах будет практически постоянным. Увеличение напряжения наблюдается в том случае, если количество проводников последовательной обмотки будет превышать количество витков соответствующее номинальному возбуждению якоря.

Изменение напряжения для случая с меньшим числом витков в последовательной обмотке, изображает кривая 3. Встречное включение обмоток иллюстрирует кривая 4.

Генераторы со встречным включением используют тогда, когда необходимо ограничить токи КЗ, например, при подключении сварочных аппаратов.

В нормально возбуждённых устройствах смешанного типа ток возбуждения постоянный и от нагрузки почти не зависит.

Реакция якоря

Когда к генератору подключена внешняя нагрузка, то токи в его обмотке образуют собственное магнитное поле. Возникает магнитное сопротивление полей статора и ротора. Результирующее поле сильнее в тех точках, где якорь набегает на полюсы магнита, и слабее там, где он с них сбегает. Другими словами якорь реагирует на магнитное насыщение стали в сердечниках катушек. Интенсивность реакции якоря зависит от насыщения в магнитопроводах. Результатом такой реакции является искрение щёток на коллекторных пластинах.

Снизить реакцию якоря можно путём применения компенсирующих дополнительных магнитных полюсов или сдвигом щёток с осевой линии геометрической нейтрали.

ЭДС

Электродвижущая сила (ее значение) пропорциональна магнитному потоку, числу проводников (активных) в обмотках, частоте вращения якоря. Если менять последние параметры, то можно легко управлять значением ЭДС. Последнее относится и к напряжению. Нужный результат достигается методом изменения частоты вращения якоря.

Мощность

Выделяют полезную и полную мощности устройства. При постоянной электродвижущей силе полная мощность находится в прямо пропорциональной зависимости от тока: P=EIa. Полезная, которая отдается в цепь, Р1=UI.

КПД

Важной характеристикой альтернатора является его КПД – отношение полезной мощности к полной. Обозначим данную величину символом ηe. Тогда: ηe=P1/P.

На холостом ходе ηe = 0. максимальное значение КПД – при номинальных нагрузках. Коэффициент полезного действия в мощных генераторах приближается к 90%.

Описание схем

Для получения связанной трехфазной системы, обмотки электрогенератора нужно соединить между собой одним из двух способов:

“Звезда”

Соединение “звездой” предусматривает электрическое соединение концов всех обмоток в одной точке. Точка соединения называется “нулем”. При таком соединении нагрузка к генератору может быть подключена 3 или 4 проводами.

Провода, идущие от начала обмоток называются линейными, а провод, идущий от нулевой точки – нулевым. Напряжение между линейными проводами называют линейным.

Линейное напряжение больше фазного в 1,73 раза.

Напряжение между нулевым и любым из линейных проводов называется фазным. Фазные напряжения равны между собой и сдвинуты друг относительно друга на угол, который равен 120 градусов.

Особенностью схемы является также равенство линейных и фазных токов.

Наиболее распространена 4 проводная схема – соединение “звездой” с нейтральным проводом. Она позволяет избежать перекоса фаз в случае подключения несимметричной нагрузки, например, на одной фазе – включена активная нагрузка, а на другой – емкостная или реактивная. При этом, обеспечивается сохранность включенных электроприборов.

“Треугольник”

Соединение “треугольником” – это последовательное соединение обмоток трехфазного генератора: конец первой обмотки соединяется с началом второй, ее конец – с началом третьей, а конец последней – с началом первой.

В этом случае, линейные провода отводятся от точек соединения обмоток. При этом, линейное напряжение равно фазному, а величина линейного тока в 1,73 раза больше фазного.

Все упомянутые зависимости справедливы только при равномерной нагрузке фаз. При неравномерной нагрузке фаз, их необходимо пересчитывать аналитическими или графическими методами.

Назначение генератора переменного тока

Переменные генераторы тока применяют уже достаточно давно. За последние годы сфера применения стала еще более обширной. Используются такие приборы не только в промышленных, но и в бытовых целях. Производственные электроустановки представляют собой самый выгодный вариант для генерации электроэнергии, используемой на заводах и предприятиях, учебных учреждениях, торговых центрах и т. д. Также такие генераторы позволяют значительно ускорить строительство того или иного сооружения в тех местах, где нет возможности провести линию электропередачи.

В быту такие устройства также применяются. Они обладают более компактными размерными характеристиками и универсальностью. Часто их используют для питания частных домов, дачных участков или коттеджей.

Обратите внимание! Бытовые и производственные генераторы перемененного тока пользуются популярностью практически во всех сфера жизни человека. Особенно они полезны там, где постоянно возникают перебои с подачей электроэнергии или ее нет вообще.

Классификация и виды агрегатов

Все электрогенераторы можно распределить по критерию работы и по типу топлива, из которого и образуется электроэнергия. Все генераторы делятся на однофазные (выход напряжения 220 Вольт, частота 50 Гц) и трехфазные (380 Вольт с частотой 50 Гц), а также по принципу работы и типу топлива, которое конвертируется в электричество. Ещё генераторы могут использоваться в разных сферах, что определяет их технические характеристики.

По принципу работы

Разделяют асинхронные и синхронные генераторы переменного тока.

Асинхронные генераторы

Асинхронные двигатели — это приборы, которые работают в тормозящем режиме. В данной ситуации ротор выполняет вращения только в одном направлении, совпадающем с движением магнитного поля, но немного опережает его.

Обратите внимание! Такие установки практически не подвержены коротким замыканиям и обладают повышенной защитой от воздействия внешних факторов.

Синхронные электрогенераторы

Синхронный генератор переменного тока конструктивно состоит из двух частей — подвижного ротора и неподвижного статора.

При вращении ротора, представляющего собой электромагнит с сердечником и обмоткой возбуждения, подключенный к внешнему источнику питания при помощи щеточного механизма, в обмотке статора индуцируется ЭДС, которая подается на выходные клеммы генератора. Такая конструкция исключает необходимость применения скользящих контактов, что существенно упрощает конструкцию агрегата. Изначально магнитный поток возбуждается от стороннего возбудителя, закрепленного на общем валу и подключаемого к системе при помощи муфты.

В синхронных электрогенераторах малой мощности обмотка возбуждения запитывается за счет выпрямленного тока. При этом электрическая цепь образуется за счет активации трансформаторов, входящих в цепь нагрузки. Туда же включен и полупроводниковый выпрямитель. В состав основной электрической цепи входят:

  • обмотка возбуждения;
  • регулировочный реостат.

Основная особенность синхронного генератора — частота генерируемого электрического тока пропорциональна скорости вращения ротора.

Инверторные генераторы

Инверторный электрогенератор — это обычный асинхронный генератор, на выходе которого установлен дополнительный стабилизатор выходных параметров.

Работает он следующим образом: вырабатываемое асинхронным генератором напряжение поступает в инвертор, где сначала выпрямляется, а затем из полученного постоянного напряжения формируются импульсы заданной частоты и скважности. На выходе устройства эти импульсы преобразуются в синусоидальное напряжение с почти идеальными техническими характеристиками.

Автономность

Главное преимущество, которым обладает электрический генератор, – это его полная независимость от централизованных поставщиков энергии. Автономность электротехнического оборудования бывает стационарной и мобильной.

Стационарные

Обычно это генераторные станции, работающие от дизельных двигателей. Станции используют для электроснабжения потребителей в местах, удалённых от централизованных электрических сетей.

Стационарные генераторные станции необходимы для обеспечения током производственных процессов там, где даже кратковременные перебои поставки электроэнергии недопустимы.

Мобильные

Электрогенераторы мобильного типа выполнены в виде компактных аппаратов, которые можно перемещать в пространстве. Передвижные станции используют для электросварки, местного освещения, снабжения током бытовых электроприборов и многое другое.

Оборудование включает в себя двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине или дизельном топливе. Агрегаты имеют различные габариты. Компактный аппарат может транспортировать один человек. Существуют мобильные агрегаты, которые устанавливаются на специальном автомобильном прицепе.

Режимы работы

В зависимости от того, в каком режиме эксплуатируются агрегаты, их подразделяют на основные и резервные.

Основные

Аппараты предназначены для работы в постоянном режиме. Мощные электрогенераторы с дизельными двигателями относят к промышленным установкам. Устанавливаются там, где требуется получение электроэнергии круглосуточно.

Резервные

Само название агрегатов говорит о применении их в исключительных случаях – при внезапном отключении централизованного электроснабжения. Генераторы могут включаться в работу при срабатывании реле, реагирующего на исчезновение напряжения в электросети централизованного источника. Резервные аппараты рассчитаны на беспрерывную работу в течение нескольких часов.

Схемы подключения

Собственно, даже не схемы включения, а варианты. Их, как правило, три:

      • Автоматическое включение. В этом случае устанавливается специальный блок аварийного включения. Как только отключают напряжение в сети, блок подаёт команду на запуск генератора и переключает сеть с внешнего источника питания, на генераторную установку.
      • Ручное включение. В этом случае, пользователь сам проводит операцию переключения с внешнего источника питания на генераторную установку и вручную запускает генератор.
      • Синхронная работа. Такой режим, в основном используется на крупных станциях, генераторы которых объединены в одну сеть. Все генераторы этой сети работают синхронно, с одной частотой, с одной очерёдностью фаз и с одинаковым напряжением на обмотках статора.
Однофазный генератор

Здесь я подробно останавливаться не буду. Такие устройства сейчас можно встретить в любом магазине инструментов. Если однофазный генератор используется как запасной источник электроэнергии, то подключается к домовой сети, как правило, посредством рубильника. То есть, одновременно внешний источник питания и генератор на одну сеть не могут – либо то, либо другое. Во-первых, незачем, во-вторых, это сильно усложнило бы и увеличило стоимость бытовых генераторов. Единственное, на чём могу здесь остановиться, это включение однофазного генератора в трёхфазную сеть.

Включение однофазного генератора в трёхфазную сеть

Однако у такого метода есть свой недостаток. Трёхфазные двигатели в такой сети работать не будут, если же их включить, то очень быстро нагреются и выйдут из строя.

Трехфазный генератор

Трёхфазные генераторы могут быть бытовыми и промышленными. Устройство генератора трёхфазного тока в бытовом варианте практически ничем не отличается от однофазного, как и схема включения. Единственное условие при включении бытового генератора в сеть, если в такой сети имеются трёхфазные двигатели – соблюдать очередность фаз. В случае же, если нагрузка в доме однофазная, то такой предосторожностью можно пренебречь.

Устройство генератора трёхфазного тока в промышленном варианте – это устройство, оснащенное автоматическим пуском и иногда может быть оснащено устройством синхронизации. Подключение таких генераторов лучше доверить специалистам.

Ну а бытовой генератор точно так же, как и однофазный включается в сеть через рубильник. Следовательно, в зависимости от положения рубильника работает либо внешний источник питания, либо генератор.

По типу топлива двигателя

Удаленность от электросети с появлением генераторов больше не становится препятствием для пользования электроприборами.

Газовый генератор

В качестве топлива здесь используется газ, во время сгорания которого и вырабатывается механическая энергия, которая затем заменяется электрическим током. Преимущества использования газогенератора:

  • Безопасность для окружающей среды, ведь газ при сгорании не выделяет вредных элементов, копоти и токсичных продуктов распада;
  • Экономически это очень выгодно – сжигать дешевый газ. В сравнении с бензином, это обойдется значительно дешевле;
  • Подача топлива осуществляется автоматически. Бензин и дизельное топливо требуется по мере необходимости подливать, а газовый генератор обычно подключают к системе газоснабжения;
  • Благодаря автоматике, аппарат приходит в действие самостоятельно, но для этого он должен располагаться в теплом помещении.
Дизельный генератор

Эту категорию составляют преимущественно однофазные агрегаты мощностью 5 кВт. 220 Вольт и частота 50 Гц являются стандартными для бытовой техники, поэтому дизельный аппарат неплохо справляется со стандартной нагрузкой. Как можно догадаться, для его работы требуется дизельное топливо. Почему стоит выбрать именно дизельный электрогенератор:

  • Относительная дешевизна топлива;
  • Автоматика, позволяющая автоматически запускать генератор при прекращении подачи электрического тока;
  • Высокий уровень противопожарной безопасности;
  • В течении длительного периода времени агрегат на дизеле способен проработать без сбоев;
  • Внушительная долговечность – некоторые модели способны работать в общей сумме 4 года непрерывной эксплуатации.
Бензиновые

Бензиновые генераторы в основной своей массе изготавливают мощностью, не превышающей 20 кВт. Устройства используют для аварийного обеспечения электричеством загородных домов, дач, а также для питания ручных электроинструментов, небольших станков и прочее. Генераторы могут поддерживать освещение придомовой территории, автомобильной стоянки и торговых площадей.

Дополнительная информация. Стандартное топливо для агрегатов – это бензин марки АИ-92. Кратковременно можно заливать в бак оборудования бензин АИ-76 и АИ-95.

Бензиновые генераторы переменного тока могут быть мобильными и стационарными. Особо мощные тяжёлые установки оснащают колёсной парой. В зависимости от модели, устройства оснащают ручным запуском или стартером. Для понижения шумности работы двигателя внутреннего сгорания аппарат помещают в звукопоглощающий кожух.

Способы возбуждения обмотки

Последнее различие моделей, которое хотелось бы затронуть, связано со способом запитки возбуждающей обмотки.

Тут можно выделить 4 типа:

  1. Питание на обмотку подается через сторонний источник.
  2. Генераторы с самовозбуждением – питание берется от самого генератора, при этом напряжение выпрямляется. Однако находясь в неактивном состоянии, такой генератор не сможет выработать достаточного напряжения, чтобы стартовать, для чего в схеме применяется аккумулятор, который будет задействован во время старта.
  3. Вариант с обмоткой возбуждения, питающейся от другого генератора меньшей мощности, установленного с ним на одном валу. Второй генератор уже должен стартовать от стороннего источника, например, того же аккумулятора.
  4. Последняя разновидность вообще не нуждается в подаче питания на обмотку возбуждения, так как ее у него нет, ведь применяется в устройстве постоянный магнит.
С параллельным возбуждением

Для обеспечения нормальной работы электроприборов, требуется наличие стабильного напряжения на зажимах генераторов, не зависящее от изменения общей нагрузки. Задача решается путём регулировки параметров возбуждения. В альтернаторах с параллельным возбуждением выводы катушки подключены через регулировочный реостат параллельно якорной обмотке.

Реостаты возбуждения могут замыкать обмотку «на себя». Если этого не сделать, то при разрыве цепи возбуждения, в обмотке резко увеличится ЭДС самоиндукции, которая может пробить изоляцию. В состоянии, соответствующем короткому замыканию, энергия рассеивается в виде тепла, предотвращая разрушение генератора.

Электрические машины с параллельным возбуждением не нуждаются во внешнем источнике питания. Благодаря наличию остаточного магнетизма всегда присутствующего в сердечнике электромагнита происходит самовозбуждение параллельных обмоток. Для увеличения остаточного магнетизма в катушках возбуждения сердечники электромагнитов делают из литой стали.

Процесс самовозбуждения продолжается до момента, пока сила тока не достигнет своей предельной величины, а ЭДС не выйдет на номинальные  показатели при оптимальных оборотах вращения якоря.

Генераторы с параллельным возбуждением: схема, устройство, принцип работы

У генератора с параллельным включением обмотки возбуждения, в принципе, тоже неплохие нагрузочные характеристики, хотя и несколько хуже, чем у схем с независимым возбуждением – 10-30%. У схем с зависимым возбуждением есть одна особенность, для того, чтобы произошло возбуждение, металл генератора должен иметь остаточную намагниченность. Достаточно 2-3% остаточной намагниченности чтобы запустился процесс самовозбуждения. Конечно же, при этом направление обмотки возбуждения должно совпадать с направлением поля остаточной намагниченности.

Якорь генератора раскручивают до номинальных оборотов, за счет остаточного намагничивания происходит самовозбуждение, то есть, в контуре генератор-обмотка возбуждения появляется ЭДС, появляется небольшой ток. Он увеличивает ЭДС, следовательно, ток снова увеличивается и так происходит до тех пор, пока не будет достигнут баланс между падением напряжения в обмотке генератора и падением напряжения в обмотке возбуждения.

В работе генератора есть одна особенность. Если плавно увеличивать нагрузку вплоть до короткого замыкания, то в какой-то момент мощность генератора достигнет пиковых значений, затем пойдет на спад. По сути, если в момент номинальной загрузки генератора устроить короткое замыкание, то ничего страшного не произойдет. Но если это сделать при небольшой нагрузке, то ток короткого замыкания достигает критических значений 8-10 Iн, а значит, такие генераторы крайне настоятельно рекомендуется защищать от короткого замыкания любым доступным способом.

Такие генераторы получили наибольшее распространение, поскольку не требуют внешних источников питания, имеют неплохую нагрузочную способность и позволяют контролировать ток возбуждения.

Генераторы с последовательным возбуждением: схема, устройство, принцип работы

Поскольку ток обмотки возбуждения в данном случае равен току в цепи, а значит, достигает больших значений, обмотка возбуждения выполняется толстым проводом и имеет меньшее количество витков, чем в предыдущих двух схемах. Принцип работы такой же, как и у предыдущей схемы. Обмотка и поле остаточной намагниченности должны совпадать по направлению. При раскручивании якоря до номинальной частоты возникает ЭДС, поднимается ток и дальше по нарастающей, пока не будет достигнут баланс.

Но здесь есть один небольшой нюанс. Ток обмотки возбуждения изменяется от тока нагрузки, и регулировать ток возбуждения возможности нет. А это приводит к тому, что очень сильно изменяется и напряжение. Здесь мы получаем самый настоящий генератор тока, а не напряжения. Именно поэтому область применения генератора с последовательным возбуждением сильно ограничена.

Со смешанным возбуждением

Полезные характеристики сочетают в себе конструкции генераторов со смешанным возбуждением. Их особенности: устройства имеют две катушки – основную, подключённую параллельно обмоткам якоря и вспомогательную, которая подключена последовательно. В цепь параллельной обмотки включён реостат, используемый для регулировки тока возбуждения.

Процесс самовозбуждения альтернатора со смешанным возбуждением аналогичен тому, который имеет генератор с параллельными обмотками (из-за отсутствия начального тока последовательная обмотка в самовозбуждении не участвует). Характеристика холостого хода такая же, как у альтернатора с параллельной обмоткой. Это позволяет регулировать напряжения на зажимах генератора.

Смешанное возбуждение сглаживает пульсацию напряжения при номинальной нагрузке. В этом состоит главное преимущество таких альтернаторов перед прочими типами генераторов. Недостатком является сложность конструкции, что ведёт к удорожанию этих устройств. Не терпят такие генераторы и коротких замыканий.

Опции и возможности бытовых электрогенераторов

Для удобства эксплуатации производители оснащают свою продукцию рядом полезных опций, среди которых можно выделить:

  • устройство автоматического запуска агрегата при отключении электроэнергии;
  • наличие встроенного УЗО, отключающего устройство от электросети при пробое изоляции и появлении тока утечки;
  • контроль параметров и отображение их на дисплее;
  • защита от перегрузки.

При подключении к электрогенератору нагрузки, величина которой буде ниже паспортной, агрегат начнет «съедать» часть жидкого топлива впустую, не используя полностью свои возможности.

Не будет лишним наличие в комплекте поставки специального шумогасящего кожуха, топливного бака увеличенного объема, кожуха, защищающего агрегат от воздействия низкой температуры и пр.

Особенности установки

Потенциальный владелец генератора переменного тока перед приобретением должен озаботиться подготовкой места для его установки. Независимо от того, где будет установлен такой агрегат, в помещении или на свежем воздухе, для него понадобится ровная и твердая площадка. Установка электрогенератора на неровной площадке приведет к увеличению вибрации, что ускорит износ деталей и может спровоцировать выход дорогостоящего устройства из строя.

Устанавливая генератор в помещении, важно предусмотреть наличие вытяжной вентиляции. Кроме того, во время работы агрегата рекомендуется оставлять дверь помещения открытой, что в свою очередь потребует установить в дверном проеме решетку, перекрывающую посторонним, а главное детям, доступ в опасную зону.

Соединяют электрогенератор с электросетью в строгом соответствии с требованиями, изложенными в инструкции по эксплуатации. При этом электрический кабель необходимо подключить после вводного автомата и электросчетчика.

Применение генераторов переменного тока на практике

Применяются такие генераторы практически во всех сферах человеческой деятельности, где требуется электрическая энергия. Причем принцип ее добычи отличается только способом приведения в движение вала устройства. Так работают и гидро-, и тепло- и даже атомные станции.

Данные станции запитывают по проводам общественные сети, к которым подключается конечный потребитель, то есть все мы. Однако существует множество объектов, к которым невозможно доставить электрическую энергию таким способом, например, транспорт, стройплощадки вдали от линий электропередач, очень далекие поселки, вахты, буровые установки и прочее.

Это означает только одно – требуется свой генератор и двигатель, приводящий его в движение. Давайте рассмотрим несколько небольших и часто встречающихся в нашей жизни устройств.

Автомобильные генераторы


На фото — электрический генератор для автомобиля

Кто-то возможно тут же скажет: «Как? Это же генератор постоянного тока!». Да, действительно, так оно и есть, однако таковым его делает лишь наличие выпрямителя, который этот самый ток делает постоянным. Основной принцип работы ничем не отличается – все тот же ротор, все тот же электромагнит и прочее.


Принципиальная схема автомобильного генератора

Это устройство функционирует таким образом, что вне зависимости от скорости вращения вала, оно вырабатывает напряжение в 12В, что обеспечивается регулятором, через который идет питание обмотки возбуждения. Обмотка возбуждения стартует, запитываясь от автомобильного аккумулятора, ротор агрегата приводится в движение двигателем автомобиля через шкив, после чего начинает индуцироваться ЭДС.

Функции генератора

При запуске двигателя пусковой ток на стартер подается от аккумулятора. Но сам аккумулятор не вырабатывает энергию, а только ее накапливает и потом отдает. Если использовать для питания всех потребителей только АКБ, то она быстро разрядится. Автомобильный генератор производит электроэнергию, заряжает АКБ и питает бортовую сеть автомобиля во время работы двигателя (при достижении им определенных оборотов вращения коленчатого вала).

Генератор начинает вырабатывать электрический ток начиная с частоты вращения холостого хода, однако, на оптимальный режим работы он выходит при достижении двигателем 1600-1800 об/мин и более.

Устройство генератора

Элементы источника переменного тока спрятаны в одном корпусе, который также является основой для статорной обмотки.

В процессе изготовления кожуха применяются легкие сплавы (чаще всего алюминия и дюрали), а для охлаждения предусмотрены отверстия, обеспечивающие своевременный отвод тепла от обмотки.

В передней и задней части кожуха предусмотрены подшипники, к которым и крепится ротор — главный элемент источника питания.

В кожухе помещаются почти все элементы устройства. При этом сам корпус состоит из двух крышек, расположенных с левой и с правой стороны — около приводного вала и контрольных колец соответственно.

Две крышки объединяются между собой с помощью специальных болтов, изготовленных из алюминиевого сплава. Этот металл отличается незначительной массой и способностью рассеивать тепло.

Основные параметры и характеристики

Для любого электрогенератора важны такие характеристики как:

  1. КПД, %;
  2. напряжение, В;
  3. выдаваемый ток, А;
  4. частота и направление вращения ротора, об/мин;
  5. мощность, Вт (Ватты).
Виды генераторов

Выделяют два вида автомобильных генераторов:

  • постоянного тока;
  • переменного тока.

Первый вид генераторов в настоящее время уже не используется. Такие устройства устанавливались на старых моделях автомобилей (ГАЗ-51, Победа и др.). Они имеют много недостатков, такие как:

  • малая мощность и эффективность;
  • необходимость в постоянном контроле и обслуживании;
  • небольшой срок службы.

Сейчас применяются генераторы переменного тока. Главное их отличие в том, что вне зависимости от режима работы двигателя автомобильную сеть питает постоянный ток. Это достигается благодаря полупроводниковому выпрямителю.

Принцип работы генератора

Главный потребитель электроэнергии еще на запуске машины — стартер. При этом стоит заметить, что при впрыске топлива в мотор сила тока способна вырасти сразу до сотни ампер, если не больше. В таком режиме оборудование транспортного средства получает электроэнергию только от аккумулятора, который, как уже было отмечено ранее, быстро разряжается.

Как только двигатель начинает работать, на смену батарее приходит генератор, который тут же направляет электроэнергию для работы электрических систем, датчиков и других устройств.

При работе двигателя внутри машины происходит непрерывная зарядка аккумулятора, а также обеспечивается работоспособность электрооборудования, и со всем этим справляется автогенератор. Если он неожиданно выйдет из строя, то батарея машины, проработав небольшое количество времени, быстро сядет, и железному коню потребуется ремонт.

Режимы работы

Чтобы разобраться в особенностях функционирования автомобильного генератора, важно понять особенности каждого из режимов:

  • В процессе пуска двигателя главным потребителем электрической энергии выступает стартер. Особенностью режима является создание повышенной нагрузки, что приводит к уменьшению напряжения на выходе АКБ. Как следствие, потребители берут ток только с аккумулятора. Вот почему при таком режиме батарея разряжается с наибольшей активностью.
  • После завода двигателя автомобильный генератор переходит в режим источника питания. С этого момента устройство дает ток, который необходим для питания нагрузки в автомобиле и подзаряда АКБ. Как только аккумулятор набирает требуемую емкость, уровень зарядного тока снижается. При этом генератор продолжает играть роль главного источника питания.
  • После подключения мощной нагрузки, например, кондиционера, обогрева салона и прочих, скорость вращения ротора замедляется. В этом случае автомобильный генератор уже не способен покрыть потребности автомобиля в токе. Часть нагрузки перекладывается на АКБ, который работает в параллель с источником питания и начинает постепенно разряжаться.
Правила эксплуатации генератора (по Остеру)

И напоследок несколько “вредных” советов, как быстро и без проблем “сжечь” генератор:

  1. Самый лучший и быстрый способ – “Переплюсовка”. Поменяйте местами провода от клемм аккумуляторной батареи, при этом возможен не только оптический эффект (яркая вспышка внутри генератора, легкое дымовое облако), но также звуковой (от щелчка до хлопка и шипения), обонятельный (почувствуете непередаваемый аромат горящих проводов!), и, наконец, тактильный (ожог 1-3 степени – подбирается экспериментально!) После применения этого способа диодный мост выгорает с вероятностью 99%, статор – 60%, реле-регулятор – 20%, провода – 10%, автомобиль целиком – 0,01%! Способ очень эффективен при “прикуривании”. Возможны побочные эффекты – выгорание бортовых компьютеров, сигнализации, музыки и т.д. Большой плюс – не требует специальных навыков и знаний, легко осваивается начинающими.
  2. Способ “Мойка”. Помойте двигатель своей машины. Особенно тщательно помойте генератор, проследите, чтобы потоки воды прополоскали все внутренности агрегата. Ни в коем случае не продувайте генератор после мойки! Сразу же заводите машину и включите побольше нагрузок – весь свет, обогрев, музыку. Если эффект не произошел – повторите попытку. Эффект появится, поверьте!!! Плюс – сгоревший генератор будет чистым.
  3. “Дедовский” метод – сдёргивание плюсовой клеммы аккумулятора на работающем двигателе вроде бы для проверки зарядной системы. Процент сгоревших релюшек увеличивается до 50-70%. Способ требует определенной сноровки – главное, чтобы было побольше искр! Возникающие в цепях высоковольтные коммутационные процессы рано или поздно должны будут сжечь хоть что-нибудь в Вашем генераторе, или, в крайнем случае, в машине! Как всегда, рекомендуется включить побольше всяких там нагрузок – свет, печки, подогрев. Способ не очень эффективен на старых машинах, но главное – верить, что так и будет!
  4. “Лужа” – способ, которым пользуется множество автолюбителей, даже не подозревая об этом. При этом многие искренне уверены, что автомобиль и его агрегаты, включая генератор, по водонепроницаемости должен быть сродни подводной лодке. Дерзайте! Как много неисследованных глубин ждут своих первооткрывателей! И еще простой совет – лужу надо проезжать на возможно максимальной скорости, тщательно следя, чтобы брызги равномерно захлестывали подкапотное пространство. Отсутствие защитных кожухов и поддонов во многом облегчит Вашу непростую задачу. Очень большой плюс – способом можно пользоваться практически ежедневно, не выходя из машины!
  5. Способ “Меломан”. Для очень крутых! Поставьте в Вашу машинку супер магнитолку, парочку CD чейнджеров, пару-тройку ламповых усилителей ватт по 200-300, сабвуфер ватт на 500, ну колонок с десяток, лучше полтора. Вообще, чем больше – тем лучше! Баксов на 12-25 тысяч! (Это не враки – случай зафиксирован!) Включайте! Если через пару минут генератор все ещё работает, а характерного дыма и запаха все еще нет – значит Вы поставили слишком дешёвую аппаратуру!
  6. “Аккумуляторный” способ – наиболее коварный и таинственный из всех, поскольку его осознание требует понимания химических и физических процессов (ну хотя бы закон Ома, что уже не всем дано!) А если по-простому – используйте давно просроченный аккумулятор, не моложе трех-пяти лет. Чем старше – тем больше вероятность, что в аккумуляторе окажется короткозамкнутая банка. При этом аккумулятор может подавать признаки жизни – заводить машину, подзаряжаться от зарядного устройства и т.д., но при этом он становится мощной паразитной нагрузкой в цепи генератора. Возможно, что силы тока будет хватать на работу инжектора, но при включении дальнего света и обогрева генератор будет греться так, что его можно использовать для приготовления яичницы в походных условиях! Главное – не обращать на это внимания, и способ когда-нибудь сработает!
Основные неисправности автомобильного генератор

Электрогенераторы для автомобилей надежные, но неисправности все же случаются. Они бывают:

  • механические;
  • электрические.

К механическим относится:

  • износ ремня привода, щеток, контактных колец, шкива, подшипников;
  • разрушение корпуса, болтов крепления, пружин.

Обнаружить их просто по стукам и другим посторонним шумам. Ремонт сводится к замене неисправных деталей.

Чаще случаются электрические неисправности:

  • нарушение функциональности или выход из строя регулятора напряжения;
  • обрывы, замыкания обмоток на роторе/статоре;
  • пробой выпрямителя;
  • сбои функциональности реле.

Для определения неисправностей необходимо знать характерные признаки:

  • на панели мигает и горит непрерывно лампа разряда аккумуляторной батареи;
  • фары горят тускло, во время работы двигателя слышен дребезжащий звук;
  • из генератора слышен звук, напоминающий писк, вой.

Неисправную деталь желательно выявить сразу. Если пробит регулятор напряжения, аккумуляторная батарея постоянно перезаряжается. При неисправных кольцах или щетках аккумулятор перезаряжается или недозаряжается, быстро требуется замена.

Чтобы самостоятельно провести диагностику и ремонт, необходимо хорошо знать, из чего состоит генератор, как расположены детали, для чего каждая предназначена, как работает. Сначала проверяется предохранитель, потом расположение агрегата, целостность корпуса, ремня, проводки, вращение ротора, контактные кольца, щетки.

Из механических повреждений самым частым считается износ подшипников. Необходимо их снять, оценить состояние посадочных мест, при необходимости заменить на новые. Свист во время разгона свидетельствует о проблемах с ремнем. Заменить его тоже не совсем просто.

Проверка обмоток ротора проводится мультиметром, сопротивление должно быть 1,8-5 Ом. Если цифра меньше, на витках короткое замыкание, если больше, обмотка оборвана. Чтобы проверить обмотки статора, необходимо отсоединить их от выпрямителя. Об отсутствии у обмоток контакта с корпусом свидетельствует бесконечное значение на приборе.

Диоды выпрямителя тоже проверяются мультиметром, меняя щупы местами. Полупроводниковая деталь неисправна, если показания при проверке не зависят от расположения щупов. Диодный мост нужно менять полностью, если окислились контакты.

Современный автомобильный генератор достаточно сложный, для проверки, диагностики, ремонта лучше обратиться к опытным специалистам, обладающим необходимыми знаниями, использующим при работе специальный стенд, заменяющим неисправные детали на соответствующие оригинальные.

Генератор на жидком топливе

Устройство бензинового генератора переменного тока, ровно, как и дизельного, мало чем отличается от того, что установлен в вашем автомобиле, за исключением нюанса, что ток он будет выдавать, как положено, переменный.

Из особенностей можно выделить то, что ротор агрегата всегда должен вращаться с одной скоростью, так как при перепадах выработка электроэнергии становится хуже. В этом кроется существенный недостаток подобных устройств – подобный эффект происходит при износе деталей.

Интересно знать! Если к генератору подключить нагрузку, которая будет ниже рабочей, то он не будет использовать свою мощность на полную, съедая часть жидкого топлива впустую.На рынке представлен большой выбор подобных агрегатов, рассчитанных на разную мощность. Они пользуются большой популярность за счет своей мобильности. При этом инструкция по пользованию предельно проста – заливаем своими руками топливо, запускаем двигатель поворотом ключа и подключаемся…

На этом, пожалуй, закончим. Мы разобрали назначение и общее устройство этих приборов  максимально просто. Надеемся, генератор переменного тока и принцип его действия стали к вам чуточку ближе, и с нашей подачи вы захотите погрузиться в увлекательный мир электротехники.

Вывод

Таким образом, существует огромное количество видов генераторов переменного тока, которые используются в той или иной жизненной ситуации. Они обладают всевозможными видами защиты от перегрузок, перегрева, токов КЗ. Основной принцип работы заключается в преобразовании энергии различного типа в электрическую.

Источники

  • https://rusenergetics.ru/oborudovanie/generator-peremennogo-toka
  • https://odinelectric.ru/equipment/kak-ustroen-generator-peremennogo-toka
  • https://Elektrik-a.su/elektrooborudovanie/generatory/ustrojstvo-generatora-peremennogo-toka-1009
  • https://amperof.ru/elektropribory/chto-takoe-generator.html
  • https://www.asutpp.ru/generator-postoyannogo-toka.html
  • https://rusenergetics.ru/oborudovanie/generator-postoyannogo-toka
  • https://househill.ru/kommunikacii/electrika/stabilizatory/generator-peremennogo-toka.html
  • https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/ustrojstvo-i-princip-dejstviya-generatorov-peremennogo-toka/
  • https://uelektrika.ru/osnovy-yelektrotekhniki/ustroystvo-generatora-toka/
  • https://TechAutoPort.ru/elektrooborudovanie-i-elektronika/istochniki-pitaniya/generator.html
  • https://AutoTopik.ru/obuchenie/1309-princip-raboty-generatora.html
  • https://VazNeTaz.ru/avtomobilnyj-generator
  • https://promercedes.ru/informatsiya/iz-chego-sostoit-avto-generator
  • https://avtonov.info/avtomobilnyj-generator-ustrojstvo-naznachenie-i-neispravnosti
  • https://motorsguide.ru/gadgets/generator-peremennogo-toka

[свернуть]

Генератор переменного тока: принцип работы, устройство, схема

Переменный ток — основа электрического питания потребителей. Именно этот ток доставляется потребителю по разветвленной системе воздушных и кабельных линий, в промежутках занижаемый трансформаторами.

Переменный ток образуется за счет работы мощных генераторов на электростанциях. Статья подробно раскроет тему, что такое генератор переменного тока, опишет разновидности этих устройств, на каком принципе основана его работа и сферы применения.

Начало

Простейший и самый первый генератор переменного тока был разработан физиком Майклом Фарадеем в 1831 году и получил название «Диск Фарадея». Конструкция первого генератора переменного тока была очень простой. Она включала такие элементы:

  1. Два разно полярных магнита «N» и «S».
  2. Рамку из медной проволоки со сторонами A, B, C, D.
  3. Оси вращения N и N1.

Принцип действия генератора переменного тока Фарадея заключался в том, что при вращении рамки, вырабатывался ток со слабым напряжением. Происходит это следующим образом:

  1. Рамка из проволоки осуществляет вращение внутри постоянного магнитного поля по оси N и N 1.
  2. При изменении положения рамки из вертикального в горизонтальное, возникает эффект разреза магнитного поля.
  3. В такие моменты возникает электродвижущая сила (ЭДС).
  4. При прохождении одного полуоборота ЭДС имеет положительный потенциал. Ток протекает от точки А к точке B.
  5. При возврате в вертикальное положение ЭДС меняет направление из точки C в точку D, а значит меняется и потенциал тока.

Все генераторы переменного тока используют вращающееся магнитное поле. При изменении положения медной рамки существует также момент полной потери напряжения. Он возникает при медленном вращении, например, без двигателя. При быстром вращении, величина напряжения остается неизменной.

Назначение и устройство

Современные генераторы переменного тока работают по тому же принципу, но в качестве движущей силы используют различные механизмы. Основное назначение генератора переменного тока — это преобразование какого-либо типа энергии в электрический ток. В качестве источника энергии может быть:

  1. Мощный поток воды. Такие устройства используются на ГЭС. Генератор приводится в действие за счет протекания воды по узкому каналу и вращения турбины. Вращающиеся лопасти турбины раскручивают вал генератора, тем самым преобразуя механическую энергию в электричество.
  2. Сжигание газа. Характерно для ТЭС.
  3. Использование силы ветра. Такие генераторы устанавливают в наиболее ветряных районах. Главный недостаток в полном отключении в безветренную погоду.
  4. Использование атомной энергии.
  5. Применение дизельных или бензиновых двигателей для вращения стационарных или автомобильных генераторов.

Генератор или альтернатор переменного тока состоит из следующих частей:

  1. Статор. Является неподвижной частью устройства. Изготавливается из стальных листов, которые обеспечивают устойчивость к нагрузкам. В статоре прорезаны длинные пазы, в которых содержится проволочная обмотка. Данная обмотка отводит сгенерированный ток.
  2. Ротор. Является подвижной частью. Устанавливается непосредственно по центру статора. Для точной центровки устанавливается на подшипники, которые вмонтированы в переднюю и заднюю крышки корпуса. Сам ротор является электромагнитом. На нем также есть пазы и уложенная в них обмотка. Она необходима для возбуждения статора и генерации электромагнитного поля.
  3. Якорь. На нем смонтирован ротор с обмоткой. Он нужен для передачи крутящего момента от двигателя или турбины.
  4. Коллектор. Коллектор состоит из нескольких изолированных пластин, который представляют собой 2 основных полукольца. Каждое соединяется с обмоткой ротора. Одна половина с полюсом «+», другая с минусовым полюсом. Коллектор электрогенератора необходим для выпрямления и перенаправления переменного тока.
  5. Угольные щетки. На некоторых моделях их заменяют контактными пластинами. Через угольные щетки осуществляется подача постоянного тока от аккумулятора, который используется для предварительного возбуждения обмотки ротора.

Это самые основные части, из которых состоит простейший альтернатор. Мы рассмотрели устройство и принцип действия современного генератора переменного тока.

Генераторы такого типа могут быть синхронными и асинхронными. Оба устройства практически идентичны. Разница между ними заключается в следующем. Синхронные и асинхронные модели отличаются наличием обмотки на роторе (синхронный) или ее отсутствием (асинхронный). Также различия заключаются в принципе возбуждения, схемы подключения.

Разновидности

Внутреннее устройство генератора переменного тока зависит от его типа. Электромашины делятся на 2 основных типа:

  1. Синхронные.
  2.  Асинхронные.

Также существует классификация по:

  1. Способу возбуждения.
  2. Количеству фаз.
  3. По типу ротора и статора.

Далее будет дано подробное описание всех классификаций.

Синхронные

Альтернатор синхронного типа имеет главную особенность, по которой его можно определить с первого взгляда. На его роторе имеется обмоточный провод. Он необходим для стабилизации частоты между статором и ротором. ЭДС в таком устройстве создается за счет пересечения магнитного полюса ротора и обмотки статора.

Альтернатор синхронного типа оснащается роторами с несколькими полюсами, число которых всегда кратно 2, например, 2, 4, 6, 8. Работает генератор переменного тока по следующему принципу:

  1. После запуска ротором создается очень слабое магнитное поле. Величина ЭДС увеличивается по мере увеличения оборотов вала. Для первоначального возбуждения используется постоянное напряжение от аккумулятора или блока управления.
  2. Если генератор работает от двигателя внутреннего сгорания, сначала необходимо стабилизировать обороты для получения стабильного переменного напряжения.
  3. После установки необходимых оборотов, происходит стабилизация напряжения блоком автоматической регулировки (AVR). Обороты двигателя очень сильно влияют на частоту переменного напряжения на выходе и его мощность. Оптимальной считается частота вращения до 3000 оборотов. AVR стабилизирует напряжение под этот параметр, и при сбое значительно снижает напряжение. В противном случае электрические насосы могут быстро потерять мощность и перегреться.

Работа такого генератора сильно зависит от типа нагрузки. Нагрузка индукционного типа сильно влияет на размагничивание якоря. Этот эффект приводит к большой потере напряжения.

При емкостных нагрузках якорь наоборот намагничивается, что значительно увеличивает выходное напряжение. Схема генератора переменного тока синхронного типа представлена ниже.

Синхронный альтернатор имеет одно большое преимущество. Его выходное напряжение намного выше (в 3–4 раза) номинальных значений. Увеличение необходимо, если устройство питает электрические насосы, приборы и устройства, которым нужен стартовый ток. Такие устройства сильно увеличивают реактивные нагрузки на общую сеть, с которыми справляется синхронный генератор.

Недостатки у такого генератора также есть. Первый заключается в высокой чувствительности к перегрузке в цепи. Реакцией на нагрузку является краткий, но достаточно мощный ток на обмотке ротора, который появляется из-за увеличения тока самим блоком регулировки. В результате обмотка выгорает или происходит ее нагрев.

Вторым минусом является искрение. У простейшего генератора синхронного типа на роторе установлены контактные кольца с щетками. Они небезопасны при эксплуатации на промышленных предприятиях, в условии наличия легко воспламеняемых газов или жидкостей. Для таких случаев используются трех машинные генераторы синхронного типа. Устройство и принцип работы генератора переменного тока такого типа сильно отличается. Этот генератор состоит из:

  1. Пред возбудителя.
  2. Возбудителя.
  3. Самого генератора.

Все эти элементы установлены на общий вал. Работа осуществляется следующим образом:

  1. Постоянные магниты, установленные на валу, возбуждают обмотку синхронного генератора пред возбудителя. Для такого генератора не требуется наличие аккумулятора или дополнительного генератора для возбуждения. Его работа строится на явлении магнитной индукции, которое возникает при вращении постоянного магнита.
  2. Напряжение, которое он сгенерировал, перенаправляется к возбудителю, а точнее на обмотку его статора.
  3. Обмотка ротора соединена с трехфазным выпрямителем напряжения.
  4. На них действует возбуждение от статора возбудителя.

В конечном итоге генератор выдает номинальное требуемое напряжение, которое регулируется блоком AVR. Вся работа такого устройства производится в одном корпусе, который полностью герметичен.

Асинхронный

Асинхронный генератор переменного тока имеет иное устройство. Его ротор не имеет обмотки. По этой причине принцип его работы сильно отличается. Во время вращения, ротор такого генератора опережает обороты магнитных полей, которые создаются статором. Роторы этих устройств имеют 2 типа обмотки: короткозамкнутую и фазную. Принцип работы асинхронных электрогенераторов следующий:

  1. На вспомогательной обмотке статором создается магнитное поле.
  2. После чего поле передается ротору и формирует ЭДС на обмотке статора.
  3. Выработанное напряжение поступает на блок управления.

Главное отличие заключается в невозможности регулировки напряжения при установленном числе оборотов. Асинхронные генераторы сильно зависимы от приводных двигателей. Любая потеря стабильности приводит к понижению напряжения и частоты тока.

Преимуществом подобных устройств является низкая чувствительность к возникновению коротких замыканий. Применение — питание бытовых приборов, сварочного оборудования и электрических насосов. При наличии реактивной нагрузки, AVR должен увеличить обороты приводного двигателя на короткий срок. При этом включенный в цепь понижающий трансформатор защищает остальные устройства от перенапряжения.

Фазы

Самые распространенные и универсальные типы генераторов переменного тока имеют 3 независимые обмотки. Такие устройства являются трехфазными. Их принцип работы следующий:

  1. По окружности силовой части статора генератора располагаются 3 обмотки. Они имеют смещение 120 градусов.
  2. Вращение ротора возбуждает в этих обмотках ЭДС переменного потенциала.
  3. ЭДС имеют сдвиг по такту на 1 треть.

Каждая обмотка такого устройства — это независимый однофазный генератор переменного тока, который способен питать бытовую сеть.

Для снижения числа проводников, которые подключены к генератору, используется один общий провод. Он заменяет 3 проводника от приемников. Этот проводник становится нейтралью. Основные особенности трехфазных генераторов следующие:

  • Устройство вырабатывает линейное и фазное напряжения.
  • При одинаковой нагрузке на каждой фазе по нейтральному проводу не протекает электрическая энергия.
  • При разнице нагрузок нейтраль становится проводником тока.
  • Если генератором вырабатывается высокое напряжение (больше 380 вольт), к его выходу легко подключается понижающий трансформатор для передачи электрического тока бытовым и промышленным сетям.

Общая схема трехфазного генератора представлена ниже.

Трехфазные генераторы могут использоваться для бытовых нужд. Но подключение стоит проводить между несколькими потребителями или помещениями. Для единоличного потребления подходит однофазная модель синхронного типа. Главное подобрать модель подходящей мощности с небольшим запасом.

Возбуждение

По способу возбуждения, генераторы делятся на 4 основных типа. Они бывают следующими:

  1. Возбуждение от постороннего источника. Часто этим источником является аккумулятор или генератор постоянного тока.
  2. Устройства с самостоятельным возбуждением. Напряжение на обмотку подается через выпрямитель. Такие виды генераторов постоянного тока имеют старт от аккумулятора, который соединен параллельно со стартером двигателя внутреннего сгорания. Также питание может производиться от блока управления, который подключен к аккумулятору, но значительно увеличивает силу тока для стартового возбуждения.
  3. Параллельный генератор. Или устройством, состоящим из двух генераторов разной мощности, которые закреплены на одном валу. Маломощное устройство стартует от аккумулятора, а выработанное напряжение перенаправляет на более мощный альтернатор. Оба устройства работают от одного приводного двигателя.
  4. Без возбуждения. Переменный ток вырабатывает генератор переменного тока за счет вращения постоянного магнита. Достаточно просто завести тяговый двигатель и возбуждение появляется за счет магнита. Такие устройства наиболее эффективные. Не зависят от наличия аккумулятора. Могут быть использованы в качестве передвижных станций. Например, трех машинный генератор переменного тока используют этот принцип работы.

Генераторы переменного тока могут иметь схожее устройство. Часто промышленные и бытовые модели различаются только размером и компоновкой. Но есть отличие по принципу возбуждения и количеству фаз. Также существует классификация по схеме подключения внутренней обмотки.

Схемы подключения

Существуют две основные схемы подключения внутренней обмотки. Каждая со своими особенностями.

  1. Звезда. Данное подключение подразумевает соединение 3 выходов обмоток в единую точку. Эта точка называется «нуль». Проводники, подключенные к каждому началу обмотки, являются линейными и поставляют ток непосредственно потребителю. Четвертый проводник считается нулем. Такое подключение очень сильно повышает устойчивость сети к сдвигу фаз, во время возникновения разности несимметричных нагрузок.
  2. Треугольник. Схема треугольник отличается от звезды. Она предполагает последовательный контакт всех обмоток. Первая обмотка соединяется своим концом с началом второй, а конец второй с началом третьей. Конец третьей и начало первой обмотки соединяют между собой. От каждой точки соединения отводятся линейные проводники. Такая схема подразумевает баланс между фазным и линейным напряжениями. Данная схема очень восприимчива к разности нагрузок на каждой фазе. При появлении разности требуется составление векторной диаграммы и пересчет всех параметров.

Каждая схема подключения также предполагает одинаковое сечение проводов. В случае возникновения большой нагрузки на одной фазе, ее провод может выгореть, что приведет к появлению несимметричности цепи, а по нейтрали, в этом случае, потечет ток.

Инвертор

Инверторный генератор переменного тока представляет собой современный и универсальный блок, который может использоваться для бытовых и промышленных нужд. Состоит устройство из следующих частей:

  1. ДВС на бензиновом или дизельном топливе.
  2. Простого генератора, вырабатывающего переменный ток.
  3. Инверторного преобразователя.
  4. Специальных разъемов для подключения нагрузки.
  5. Управляющей части.

Особенность таких устройств — это стабильная выдача напряжения, возможность подключения к переменному и постоянному току через отдельные гнезда. Рассмотрим, как работает этот тип генератора.

  1. ДВС приводит в движение вал синхронного генератора.
  2. Выработанное переменное напряжение поступает на выпрямитель, в который включен трансформатор, диодный мост и радиатор для охлаждения.
  3. После выпрямителя, представляющего собой блок преобразователь, ток приобретает напряжение пульсирующего типа частотой до 20000 Гц.
  4. Пульсирующий ток направляется в фильтр и пропускается через конденсатор. В итоге ток выравнивается и становится постоянным с напряжением 12–20 вольт (зависит от типа устройства).
  5. Постоянный ток передается на инвертор, который преобразует его в переменный ток с рабочей частотой 50 Гц.

На выходе разъема получается ток частотой 50 Гц, напряжением 220 вольт. Инверторные модели генераторов обладают существенным преимуществом. Оно заключается в следующих нюансах конструкции:

  1. Выходной переменный ток с идеальной синусоидой. Это обеспечивает бесперебойную работу чувствительного оборудования.
  2. Фильтр устройства собран на высоковольтных конденсаторах, способных пропускать через себя напряжение до 400 вольт.
  3. Синусоида формируется за счет транзисторного ключа. Ключ многократно преобразует синусоиду за счет парной работы транзисторов.
  4. Прибор способен работать в режиме перегрузки всего несколько секунд. При увеличении нагрузки, срабатывает защита и отключает генератор без остановки ДВС.

На данный момент различаются 3 основных типа инверторных генераторов:

  1. Прямоугольные. Используются для питания 1–3 электрических приборов малой мощности.
  2. Трапецеидальные. Более мощные. Применение — ими можно питать бытовые приборы, но в цепи не должно быть устройств с высоким сопротивлением (чайники, плиты, печи).
  3. Синусоидальные. Самые мощные устройства со стабильным напряжением. Можно использовать для питания сложной и чувствительной техники, бытовых приборов.

Инверторные генераторы переменного тока компактные, установить и использовать их довольно просто. В бытовую сеть могут быть подключены через обычный рубильник, с предварительно отсоединенной основной сетью.

Заключение

Статья дала подробное описание всех разновидностей генераторов переменного тока. В данном устройстве используется простой принцип выработки электрического тока за счет образования ЭДС. Генераторы имеют простое устройство, способны обеспечивать бесперебойным электричеством как бытовые, так и промышленные сети.

Видео по теме

На каком принципе основана работа генераторов переменного тока

С помощью генераторов переменного тока механическая энергия преобразуется в электрическую. Они получили широкое распространение в промышленности и других областях. Для того чтобы эксплуатация была наиболее оптимальной, необходимо знать, на каком принципе основана работа генераторов переменного тока. Всем известно, что в основе действия таких агрегатов лежит вращение магнитного поля. Это позволяет максимально упростить их конструкцию и вырабатывать потребное количество электроэнергии.

Составные части и узлы генератора

Основной функцией генератора переменного тока является преобразование механической энергии вращения в электрическое напряжение. Эти устройства могут достигать огромных размеров и использоваться для производства энергии на электростанциях. Маленькие агрегаты применяются не только в промышленности, но и в быту, например, в автомобилях или в качестве резервного источника питания.

Конструкция стандартного генератора состоит из двух основных частей: неподвижного элемента – статора и вращающейся части – ротора. Статор, изготовленный в виде полого цилиндра, содержит магнитную систему. Она представляет собой стальные листы, смонтированные в пакет. Внутри пластин имеются пазы с изоляцией из фторопластовой пленки или другого диэлектрика. Каждый паз содержит обмотку в виде катушки из медного провода, исполняющей роль одной фазы с параллельным или последовательным соединением витков.

Определенная часть катушки выступает из пазов и носит название лобового соединения. В каждой обмотке имеется вывод, соединяющийся в общей точке. На данном месте соединения выполняется изоляция, исключающая соприкосновение с корпусом и другими деталями. Подобное соединение известно, как «звезда», а снятие напряжения осуществляется со всех трех концов.

Вторая основная деталь – ротор, изготавливается в виде массивного стального сердечника и обмотки возбуждения. В большинстве конструкций вал находится в горизонтальном положении, однако на гидроэлектростанциях применяется вертикальное расположение. Охлаждение работающего генератора может быть водяным, воздушным, масляным или водородным.

Принцип действия генераторов

Работа генератора переменного тока основана на электромагнитной индукции. Для получения переменного напряжения требуется задействовать катушку с постоянным электрическим током. Под его воздействием в возбуждающей обмотке образуется магнитное поле. Схема дополняется стальной системой, имеющей полюса для подводки магнитного поля к катушкам. Данная система представляет собой уже рассмотренную статорную обмотку. При вращении ротора, катушки статора поочередно взаимодействуют с разноименными полюсами.

Силовая обмотка статора,как правило, неподвижна. Движение ротора осуществляется с помощью прикладываемой к нему механической энергии. Обычно используется сила ветра, воды, различные виды цепных или ременных передач, способных передавать энергию вращения.

Толчком к началу работы генератора служит подача напряжения к его обмотке возбуждения. Это приводит к созданию электромагнитного поля, которое осуществляет индукцию напряжения в катушках статора под действием вращающегося ротора. Если на обмотке возбуждения увеличивается напряжение, то напряжение автоматически повышается и на катушках статорной обмотки. При уменьшении напряжения происходит обратный процесс. Напряжения на катушку возбуждения может подавать сам генератор. Подобные конструкции относятся к категории самовозбуждающихся устройств.

Как работает трёхфазный генератор переменного тока

Генератор переменного тока — это… Что такое Генератор переменного тока?

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 15 декабря 2011.

Генератор переменного тока (альтернатор) является электромеханическим устройством, которое преобразует механическую энергию в электрическую энергию переменного тока. Большинство генераторов переменного тока используют вращающееся магнитное поле.

История

Системы производящие переменный ток были известны в простых видах со времён открытия магнитной индукции электрического тока. Ранние машины были разработаны такими пионерами, как Майкл Фарадей и Ипполит Пикси.

Фарадей разработал «вращающийся треугольник», действие которого было многополярным — каждый активный проводник пропускался последовательно через область, где магнитное поле было в противоположных направлениях. Первая публичная демонстрация наиболее сильной «альтернаторной системы» имела место в 1886 году. Большой двухфазный генератор переменного тока был построен британским электриком Джеймсом Эдвардом Генри Гордоном в 1882 году. Лорд Кельвин и Себастьян Ферранти также разработали ранний альтернатор, производивший частоты между 100 и 300 герц. В 1891 году Никола Тесла запатентовал практический «высокочастотный» альтернатор (который действовал на частоте около 15000 герц). После 1891 года, были введены многофазные альтернаторы.

Принцип действия генератора основан на действии электромагнитной индукции — возникновении электрического напряжения в обмотке статора, находящейся в переменном магнитном поле. Оно создается с помощью вращающегося электромагнита — ротора при прохождении по его обмотке постоянного тока. Переменное напряжение преобразуется в постоянное полупроводниковым выпрямителем.

Автомобильный генератор переменного тока. Приводной ремень снят.

Генератор переменного тока используется на современных автомобилях для заряда батареи аккумуляторов и для энергоснабжения автомобильной электрической системы. В генераторах переменного тока не используется коммутатор, это даёт большое преимущество над генераторами постоянного тока: они проще, легче и дешевле. Автомобильные генераторы переменного тока используют набор выпрямителей (диодный мост) для преобразования переменного тока в постоянный ток. Для производства постоянного тока с низкими пульсациями, автомобильные генераторы переменного тока имеют трёхфазную обмотку и трёхфазный выпрямитель.

Современные автомобильные генераторы переменного тока имеют встроенный в них регулятор напряжения. Ранее устанавливались регуляторы напряжения только аналогового вида. На данный момент реле регуляторы перешли на цифровой канал так называемая CAN шина.

Морские генераторы переменного тока

Морские генераторы переменного тока в яхтах с соответствующей адаптацией к солёно-водной окружающей среде.

Бесщёточные генераторы переменного тока

Бесщеточный генератор состоит из двух генераторов на одном валу. Маленькие бесщеточные генераторы могут выглядеть как одна единица, но две части легко идентифицируются на больших генераторах. Большая часть из двух является основным генератором и меньшая является возбудителем. Возбудитель имеет стационарные катушки поля и вращающегося якоря (мощность катушек). Основной генератор использует противоположные конфигурации с вращающимся полем и стационарные катушки. Мостовой выпрямитель (вращающийся выпрямитель) монтируется на пластину, прикрепленную к ротору. Ни щетки, ни контактные кольца не используются, что сокращает число изнашивающихся частей.

Индукционный генератор

В отличие от остальных генераторов, в основе работы индукционного генератора лежит не вращающееся магнитное поле, а пульсирующее, иначе говоря поле изменяется не в функции перемещения, а в функции времени, что в конечном счёте (наведение ЭДС) даёт такой же результат.

Конструкция индукционных генераторов предполагает размещение и постоянного поля и катушек для наведения ЭДС на статоре, ротор же остаётся свободным от обмоток, но обязательно имеет зубцовую форму, так как вся работа генератора основана на зубцовых гармониках ротора.

Генераторы для малой энергетики

Для мощностей до 100 кВт широкое применение нашли одно и трехфазные генераторы с возбуждением от постоянных магнитов. Применение высокоэнергетических постоянных магнитов состава неодим-железо-бор позволило упростить конструкцию и значительно уменьшить размеры и вес генераторов, что является критически важным для малой ветроэнергетики.

Конструкция генератора переменного тока

В самом общем случае, наиболее часто применяемый трехфазный генератор переменного тока состоит из явнополюсного ротора с одной парой полюсов (маломощные оборотистые генераторы) или 2 парами их, расположенными крестообразно (наиболее распространенные генераторы мощностями до нескольких сот киловатт. Такая конструкция не только позволяет более рационально использовать материал, но и для промышленной частоты переменного тока 50 Гц дает рабочую частоту вращения ротора 1500 оборотов в минуту, что хорошо согласуется с тяговыми оборотами дизельных двигателей этой мощности), а также статора с 3 (в первом случае) или 6 (во втором) силовыми обмотками и полюсами. Напряжение с силовых обмоток и есть то, которое подается потребителю.

Ротор может быть выполнен на постоянных магнитах только для весьма маломощных генераторов, во всех остальных случаях он имеет намотку т.н. обмотки возбуждения, то есть представляет из себя электромагнит постоянного тока, запитываемый во вращающемся роторе через щёточно-коллекторный узел с простыми кольцевыми контактами, более устойчивыми к износу нежели разрезной ламельный коллектор машин постоянного тока.

В сколько-либо мощном генераторе переменного тока с обмоткой возбуждения на роторе, неизбежно встает вопрос — какой величины ток возбуждения подавать на катушку? Ведь от этого зависит выходное напряжение такого генератора. И это напряжение должно поддерживаться в определенных рамках, например, 380 Вольт, вне зависимости от тока в цепи потребителей, значительная величина которого способна также значительно уменьшать выходное напряжение генератора. Кроме этого, нагрузка по фазам вообще может быть очень неравномерной.

Этот вопрос решается в современных генераторах, как правило введением в выходные цепи фаз генератора электромагнитных трансформаторов тока, соединенных вторичными обмотками треугольником или звездой, и дающими на выходе переменное трехфазное напряжение амплитудой единицы — десятки вольт, строго пропорциональное и согласованное по фазе с величиной тока нагрузки фаз генератора — чем больше потребляемый в данный момент по данной фазе ток, тем больше напряжение на выходе соответствующей фазы соответствующего токового трансформатора. Этим и достигается стабилизирующий и авторегулирующий эффект. Все три регулирующие фазы с вторичных обмоток токовых трансформаторов далее заводятся на обычный 3-фазный выпрямитель из 6 полупроводниковых диодов, и на выходе его получается постоянный ток нужной величины, и подаваемый на обмотку возбуждения ротора через щёточно-коллекторный узел. Схема может быть дополнена реостатным узлом для некоторой свободы регулирования тока возбуждения.

В устаревших или маломощных генераторах вместо токовых трансформаторов применялась система из мощных реостатов, с вычленением рабочего тока возбуждения за счет изменения падения напряжения на резисторе при изменении тока через него. Эти схемы были менее точны и гораздо менее экономичны.

В обоих случаях существует проблема появления начального напряжения на силовых обмотках генератора в момент начала его работы — действительно, если возбуждения ещё нет, то и току во вторичных обмотках токовых трансформаторов взяться неоткуда. Проблема, однако, решается тем что железо ярма ротора обладает некоторой способностью к остаточному намагничиванию, эта остаточная намагниченность оказывается достаточной для возбуждения в силовых обмотках напряжения в несколько вольт, достаточного для самовозбуждения генератора и выхода его на рабочие характеристики.

В генераторах с самовозбуждением — серьезную опасность представляет случайная подача внешнего напряжения промышленной электрической сети на силовые обмотки статора. Хотя это не приводит к каким-то негативным последствиям для самих обмоток генератора, мощное переменное магнитное поле от внешней сети эффективно размагничивает статор, в результате чего генератор теряет способность к самовозбуждению. В этом случае требуется начальная подача напряжения возбуждения от какого-то внешнего источника, например, автомобильного аккумулятора, иногда такая процедура полностью излечивает статор, но в некоторых случаях необходимость подачи внешнего возбуждения остается навсегда.

Главный генератор переменного тока

Главный генератор состоит из вращающегося магнитного поля, как было указано ранее, и неподвижной арматуры (генераторные обмотки)

Гибридные автомобили

Первый серийный гибридный автомобиль Toyota Prius. Модель 1997 года

Автомобиль, использующий для привода ведущих колёс разнородную энергию.

Современными автопроизводителями используется схема, позволяющая 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.

Иногда с гибридами ошибочно смешивают транспортные средства с электромеханической трансмиссией (например, тепловозы, некоторые тракторы и танки).

См. также

Ссылки

  • Alternators. Integrated Publishing (TPub.com).
  • Wooden Low-RPM Alternator. ForceField, Fort Collins, Colorado, USA.
  • Understanding 3 phase alternators. WindStuffNow.
  • Alternator, Arc and Spark. The first Wireless Transmitters. The G0UTY Homepage.
  • Thompson, Sylvanus P., Dynamo-Electric Machinery, A Manual for Students of Electrotechnics, Part 1, Collier and Sons, New York, 1902
  • White, Thomas H.,»Alternator-Transmitter Development (1891-1920)«. EarlyRadioHistory.us.

Генераторы переменного тока и выпрямители

ГЕНЕРАТОРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И ВЫПРЯМИТЕЛИ  [c.58]

Генератор переменного тока и аккумуляторная батарея, установленные на автомобиле, работают параллельно, однако их совместная работа возможна только при наличии выпрямительного устройства,которое выполняется с использованием полупроводниковых (кремниевых) диодов, смонтированных в выпрямительном блоке генератора. При неработающем двигателе или при его работе на малых частотах вращения коленчатого вала диоды выпрямителя предотвращают прохождение тока от аккумуляторной батареи в генератор, защищая его от обратных токов, а аккумуляторную батарею — от разряда. Таким образом, применение кремниевых выпрямителей исключает установку реле обратного тока и ограничителя тока.  [c.101]


Источниками питания гальванических ваин постоянным током обычно являются генераторы постоянного тока и выпрямители переменного. В табл. 25 приведены основные характеристики источников постоянного тока.  [c.62]

Испытание в режиме генератора проводят без нагрузки и под нагрузкой. При этом испытании напряжение должно быть 12,5 В. В генераторах переменного тока с выпрямителем это напряжение измеряют на клеммах выпрямителя. Затем при испытании генератора постоянного тока повышают частоту вращения якоря до  [c.241]

Принципиальная схема трехфазного генератора переменного тока и его выпрямителя  [c.209]

Комплект генератора переменного тока с выпрямителем и регулятором напряжения называют генераторной установкой переменного тока.  [c.182]

В некоторых тракторных реле-регуляторах, работающих с генераторами переменного тока и имеющих электромагнитное возбуждение (например, у трактора К-700 реле-регулятор КТР-1), вместо трех реле устанавливается только два регулятор напряжения РН и ограничитель тока ОТ. Роль реле обратного тока выполняет селеновый выпрямитель, который пропускает электрический ток только в одну сторону — от генератора в сеть.  [c.111]

Конденсатор Сх совместно с резисторами / 1—Яъ образует фильтр низких частот, сглаживающий пульсации напряжения на выходе генератора переменного тока (после выпрямителя). Без этого фильтра переключение транзисторов регулятора происходило бы с частотой пульсаций генератора (несколько килогерц), что вызывало бы увеличение мощности рассеивания в транзисторах и снижало бы надежность регулятора. Схе.ма фильтра построена таким образом, что его постоянная времени остается практически неизменной при различных положениях движка переменного резистора / 2, с помощью которого устанавливается уровень поддерживаемого напряжения.  [c.113]

Применяют генераторы постоянного или переменного тока. Для генераторов переменного тока требуются выпрямители тока такие генераторы в основном применяются нока только на автобусах, где имеется большое количество потребителей и необходима значительная мощность. На остальных автомобилях применяют генераторы постоянного тока.  [c.286]

Для тех же параметров пара ЛКЗ изготовил турбогенераторы для ледоколов Арктика и Сибирь (рис. VII.4). На каждом ледоколе две турбины мощностью по 37 500 л. с. с частотой вращения 3500 об/мин. С турбиной последовательно соединены три электрических генератора переменного тока. Электродвигатели постоянного тока питаются через кремниевые выпрямители. Они вращают трехвальную гребную установку.  [c.124]


Еще раньше, с 1974 г., впервые в отечественной практике на та—кую систему перешел ижевский завод. На мотоцикле Иж-Планета-спор т установлен новый 12-вольтовый генератор переменного тока Иж-ГП1 со встроенным выпрямителем, подающим в систему выпрямленный ток и снабжающий электроэнергией 12-вольтовую аккумуляторную батарею.  [c.49]

Диагностирование генераторной установки осуществляют при помощи вольтметра. При этом, помимо ограничивающего напряжения, возможна проверка и работоспособности генератора. Ограничивающее напряжение проверяют при выключенных потребителях тока и повышенной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Работоспособность генератора оценивают по напряжению при включении потребителей тока (приборов освещения) на частоте вращения, соответствующей полной отдаче генератора. При этом напряжение должно быть не ниже 12 В. Однако подобная методика проверки даже при наличии дополнительного режима испытания не может выявить такие характерные, хотя и редко встречающиеся, неисправности генераторов переменного тока, как обрыв или замыкание обмоток статора на корпус (массу) или пробой диодов выпрямителя ввиду значительных резервов работоспособности генератора.  [c.190]

Питание ламп может осуществляться от сети постоянного тока через активные балластные сопротивления, от генератора постоянного тока с мягкой внешней вольт-амперной характеристикой и от сети переменного тока через выпрямитель.  [c.26]

Для алюминиевых заводов подводится почти исключительно переменный ток, а выпрямители устанавливаются вблизи от электролизных серий. Это преобразование необходимо потому, что невозможно построить генераторы постоянного тока с достаточно высокой мощностью и числом оборотов, а также потому, что шины для тока большой силы даже при небольшой их протяженности  [c.56]

Генератор переменного тока с электромагнитным возбуждением представляет собой трехфазную синхронную электрическую машину. Синхронным генератор называется потому, что частота тока в нем пропорциональна числу оборотов ротора генератора. В комплект генераторной установки входят генератор, выпрямитель и реле-регулятор (табл. 10).  [c.121]

Обмотка возбуждения генераторов автобусов ЛАЗ и ПАЗ питается постоянным током от аккумуляторной батареи или от селенового выпрямителя. Выпрямитель преобразует вырабатываемый генератором переменный ток в постоянный.  [c.121]

В генераторах переменного тока с ростом частоты вращения ротора увеличивается частота изменения направления тока. Это приводит к увеличению индуктивного сопротивления фазовых обмоток. Поэтому при частотах вращения ротора, обеспечивающих получение максимальной мощности генератора, сила тока не может превысить предельной величины. Это свойство генераторов переменного тока называют свойством саморегулирования . Вследствие этого при применении генераторов переменного тока отпадает необходимость в ограничителях тока. Так как выпрямитель пропускает ток только в одном направлении — от генератора к аккумуляторной батарее, то отпадает необходимость и в реле обратного тока.  [c.81]

Кремниевый выпрямитель и реле-регулятор генератора переменного тока  [c.135]

До недавнего времени на автомобилях применялись генераторы постоянного тока. Их замена генераторами переменного тока произошла благодаря развитию электроники и возможности применения дешевых и надежных полупроводниковых выпрямителей. Достоинствами генераторов переменного тока по сравнению с генераторами постоянного тока являются расширение рабочего диапазона частот вращения, большой срок службы, меньшая масса при той же отдаваемой мощности, уменьшение трудоемкости технического обслуживания. Генераторы постоянного тока необходимо было защищать от перегрузки и разряда аккумуляторной батареи через его обмотки, для чего устанавливались ограничитель тока и реле обратного тока. Генераторы переменного тока обладают свойством самоограничения максимальной силы тока, а встроенный выпрямитель препятствует разряду батареи через его обмотки.  [c.31]


Следующий этап развития системы электрооборудования был связан с применением полупроводниковых приборов. Были созданы генераторы переменного тока со встроенными кремниевыми выпрямителями, транзисторные регуляторы напряжения и транзисторные системы зажигания. В настоящее время изделия электрооборудования са встроенными полупроводниковыми приборами уста-  [c.3]

Общеизвестно, что наиболее слабым местом генератора постоянного тока является щеточно-коллекторный узел. Большое количество неисправностей происходит из-за нарушения работоспособности этого узла. Это обстоятельство является причиной стремления заменить автомобильный генератор постоянного тока генератором переменного тока, не имеющим коллектора. Генератор переменного тока, работающий параллельно с аккумуляторной батареей, можно устанавливать только в комплекте с выпрямителем. Первые отечественные генераторы переменного тока для автобусов снабжались селеновыми выпрямителями. Большие габариты селеновых выпрямителей создавали трудности при их размещении на автомобиле. Кроме того, селеновые выпрямители подвержены старению, имеют низкую температурную стойкость и ряд других недостатков. Поэтому генераторы с селеновыми выпрямителями не нашли широкого применения на автомобилях. Развитие техники полупроводников позволило создать кремниевые выпрямительные диоды, характеризующиеся малыми габаритами, высокой температурной стойкостью, стабильностью электрических характеристик и рядом других преимуществ. Малые габариты кремниевых диодов позволяли встроить их в генератор. Появление кремниевых диодов создало предпосылки для широкого внедрения генераторов переменного тока. На подавляющем большинстве изготовляющихся в настоящее время отечественных автомобилей устанавливаются генераторы переменного тока.  [c.112]

Генераторы с независимым возбуждением и размагничивающей последовательной обмоткой, (рис. 71, а). Генератор Г имеет две обмотки возбуждение обмотку независимого возбуждения НО, питаемую от отдельного источника через сеть переменного тока и полупроводниковый выпрямитель, и последовательную размагничивающую обмотку Р0 включенную последовательно с обмоткой якоря. Ток в цепи независимого возбуждения регулируется реостатом Р. Магнитный ток Фн, создаваемый обмоткой независимого возбуждения, противоположен по своему направлению магнитному потоку  [c.158]

На автобусе ЗИЛ-155 устанавливают генератор переменного тока Г-2 мощностью 750 вт с выпрямителем РС-21 и реле-регулятором РР-2.  [c.111]

Генератор переменного тока Г-285 (рис. 101) трехфазный, синхронный с электромагнитным возбуждением, защищенного исполнения с самовентиляцией, работает с селеновым выпрямителем и реле-регулятором. Генератор установлен при помощи приливов на кронштейне двигателя. Привод осуществляется клиновидным ремнем от шкива вентилятора двигателя.  [c.197]

Генератор, устанавливаемый на автомобилях,— трехфазный переменного тока с выпрямителями на кремниевых диодах. Он служит для питания всех потребителей электрической энергии и для зарядки аккумуляторной батареи при среднем и большом числах оборотов коленчатого вала двигателя.  [c.72]

Электронно-ионный регулируемый привод ЭЛИР (табл. 12, тип 6) работает на том же принципе, что и система Г Д. Однако в этом случае питание рабочего двигателя постоянного тока производится не от генератора, а от сети переменного тока через выпрямитель с тиратронами. Этот выпрямитель одновременно позволяет путем применения различных схем сеточного управления регулировать напряжение подводимого к якорю рабочего электродвигателя тока в широких пределах 1 30. Учитывая возможность регулирования скорости вращения рабочего электродвигателя за счет изменения магнитного потока, общий диапазон регулирования привода ЭЛИР может достигать 80— 100. Привод ЭЛИР имеет сложную монтажную схему, сравнительно малый срок службы (порядка 1000 ч) и ограниченную мощность (5—7 кет).  [c.360]

На современных автомобилях устанавливают генераторы переменного тока с кремниевыми выпрямителями. Реле-регулятор генератора переменного тока состоит из регулятора напряжения и реле защиты (от перегрузок).  [c.143]

К источникам электроэнергии относятся аккумуляторные батареи, генератор переменного тока с встроенными выпрямителем и регулятором напряжения,  [c.341]

Пуск дизеля осуществляется электростартером. Для облегчения пуска в холодную погоду служат декомпрессионное устройство и электрическая свеча, с помощью которой подогревается воздух во впускном трубопроводе. Двигатель снабжен генератором переменного тока мощностью 400 Вт с встроенным выпрямителем.  [c.231]

Генераторы переменного тока и выпрямители тока. Генератор переменного тока с электромагнитным возбуждением представляет собой трехфазную синхрои-  [c.141]

Некоторые генераторы переменного тока имеют выпрямители, непосредственно встроенные в конструкцию генератора. К таким генераторам относится генератор типа Г250, устанавливаемый на автомобилях ГАЗ-53А, ГАЗ-24, Москвич -412 и автобусе ПАЗ-672.  [c.127]

Сварку иод флюсом осуществляют переменным или постоянным током. Монтангиые организации в большинстве случаев используют переменный ток, так как оборудование для этого (трансформаторы) проще, дешевле и надежнее в эксплуатации, а расход электроэнергии нин е, чем при сварке на постоянном токе. Постоянный ток (генераторы постоянного тока и выпрямители) находит применение преимущественно при сварке нержавеющих сталей, цветных металлов и сплавов и при наплавке.  [c.74]


Источник тока. В зависимостн от источника тока системы батарейного зажигания могут быть постоянного и переменного тока. Система зажигания с генератором переменного тока и аккумуляторной батареей в настоящее время применяется очень редко. Эта система имеет ряд преимуществ (простота конструкции и малая стоимость генераторов, меньшая масса), но требует включения в схему выпрямителей, которые недостаточно надежны, особенно на транспортных установках, и это пока является препятствием для широкого распространения этой схемы.  [c.166]

В исполнительный орган входят возбудитель СВ в виде однофазного генератора переменного тока и управляемый выпрямитель возбуждения УВВ (см. гл. I). Управляющий орган МПР возбуждения состоит из блока управления выпрямителем БУВ и селективного узла СУ, в который поступают сигналы от датчиков по току нагрузки генератора — от трансформаторов ТПТ1 и ТПТ2 по напряжению генератора — от трансформатора ТПН по нагрузке дизеля — от индуктивного датчика ИЦ и сигнал уставки — от блока задания возбуждения БЗВ.  [c.79]

Генератор переменного тока и аккумуляторная батарея, расположенные на автомобиле, работают параллельно, однако их совместная работа возможна только при наличии вьшрямительного устройства. Детали выпрямителя закреплены на крышке 7 генератора. Вьшрямитель собран по трехфазной мостовой схеме из шести кремниевых вентилей типа ВА-20 — полупроводниковых приборов, пропускающих ток только в одном направлении. Они находятся в специальном вьшрямительном блоке.  [c.85]

Широкое применение нашел генератор переменного тока Г250. Он состоит из ротора 9 (рис. 27), статора 10, крышек 1, 8, приводного шкива 6 с вентилятором 4 и выпрямителя 11. Подвижное магнитное поле создается вращающимся двенадцатиполюсным электромагнитом — ротором, который состоит из надетых на вал 5 двух половин, имеющих по шесть клювообразных полюсов. Между половинами ротора размещена обмотка возбуждения 3. Напряжение к обмотке возбуждения подводится через медно-графитовые щетки 2. Одна из щеток присоединена к корпусу генератора, а вторая — к изолированной клемме, к которой через регулятор подводится ток возбуждения от аккумуляторной батареи. Ротор вращается внутри статора 10, набранного из изолированны — пластин, выполненных из малоуглеродистой электротехнической стали. При вращении ротора в обмотках статора индуктируется ЭДС. Секции выпрямителя размещены в крышке генератора. Выводы всех секций выпрямителя с одной  [c.70]

Генератор переменного тока Г-250 (рис. 63) состоит из ротора, статора, крышек и приводного шкива с вентилятором и имеет выпрямитель. Подвижное магнитное поле создается вращающимся двенадцатй-полюсным электромагнитом — ротором. Ротор состоит из надетых на вал 7 двух чашеобразных половин 11, имеющих каждая по шесть клювообразных полюсов. Между половинами ротора на стальном кольце размещена обмотка возбуждения 20. Напряжение к обмотке возбуждения подводится через меднографитовые щетки 4 и два изолированных контактных кольца 2, напрессованных на вал ротора. Концы обмотки возбуждения соединены с контактными кольцами. Меднографитовые щетки размещены в щеткодержателях 3 в торцовой крышке 1 генератора со стороны, противоположной приводу. Одна из щеток подключена к корпусу генератора, а вторая — к изолированной клемме, к которой через регулятор подводится ток возбуждения от аккумуляторной батареи. Возникающее магнитное поле намагничивает клювообразные полюсы ротора. Полюсы каждой из половин ротора имеют разную полярность.  [c.96]

На рис. 64 показана схема двухступенчатого вибрационного регулятора напряжения РР380, устанавливаемого на автомобилях ВАЗ — 2103, ВАЗ — 2106 Жигули , ВАЗ-2121 Нива и работающего совместно с генератором переменного тока. В начале работы генератора ток от аккумуляторной батареи поступает к обмотке возбуждения 6 генератора через выключатель зажигания 7 и замкнутые контакты 4 и 3 реле напряжения. Одновременно через резистор ток проходит к управляющей обмотке 7 реле напряжения. Когда напряжение на клеммах выпрямителя повышается,  [c.81]

Осйовные неисправности генератора переменного тока. Генератор дает малый зарядный ток. Признак на средних и больших оборотах ампермегр показывает разряд или малый зарядный ток. Причины обрыв, плохой контакт или замыкание на массу цепей от генератора до аккумуляторной батарей сгорели предохранители цепей обмоток возбуждения ротора загрязнены или замаслены контактные кольца, слабое давление щеток 10 (см. рис. 43), обрыв в обмотках ротора или в катушках статора пробой селенового выпрямителя.  [c.58]

С выводов генератора переменного тока со встроенными кремниевыми выпрямителями снимается постоянный ток, и, следовательно, он является бесколлекторным генератором постоянного тока. Термин автомобильный генератор переменного тока сложился, когда выпрямительное устройство представляло собой отдельный агрегат, и удержался до настоящего времени.  [c.112]

Количество и мощность потребителей электрической энергии в системах электрооборудования автомобилей непрерывно возрастает, что требует соответствующего роста мощности генератора. Однако при увеличении габаритов генератора возникают трудности, связанные с недостатком места. Высокая компактность генератора переменного тока дает ему преимущества и в этом отношении. Отношение мощности к массе (удельная мощность) у генератора переменного тока Г250, например, составляет 90 Вт/кг, в то время как удельная мощность генераторов постоянного тока не превышает 35 Вт/кг. Генератор переменного тока мощностью 500 Вт имеет меньшую массу и габариты, чем генератор постоянного тока мощностью 350 Вт. С этим связан меньший расход конструкционных материалов на изготовление генератора переменного тока. Например, расход меди на изготовление 500-ваттного генератора переменного тока втрое меньше, чем для 350-ваттного генератора постоянного тока. Надо, однако, указать, что стоимость кремниевых выпрямителей довольно высока и поэтому генератор переменного тока дороже генератора постоянного тока. Тем не менее эксплуатационные преимущества генераторов переменного тока настолько велики, что последние практически вытеснили генераторы постоянного тока на выпускаемых отечественных автомобилях. В настоящее время генераторы постоянного тока изготовляются главным образом в запасные части для находящихся в эксплуатации автомобилей старых моделей.  [c.122]

Генератор переменного тока Г-3 (рис. 54). Трехфазная обмотка 7 якоря генератора неподвижна и размещена на статоре 9. Магнитное поле возбуждения создается об.моткойвращающегося ротора 11, по которой течет постоянный ток от особого выпрямителя (см. 4 на рис. 55).  [c.107]

Электрооборудование базового трактора К-700 (К-702) (рис. 100) включает в себя генератор переменного тока, работающий совместно с селеновым выпрямителем, реле-регулятор, аккумуляторные батареи, приборы системы пуска двигателя, освещения, сигнализащщ, предпускового обогрева и контрольных приборов.  [c.197]


Принцип работы генераторов переменного тока.

Принципы работы генератора.

Генераторы переменного тока, которые еще часто называют альтернаторами, представляют собой электромеханические устройства, предназначенные для преобразования механической энергии в электрическую. Принцип работы множества из них основывается на вращении магнитного поля. Современные генераторы имеют довольно простую конструкцию и способны производить электроэнергию высокого напряжения.

Большой востребованностью в современной энергетике стали пользоваться электромеханические генераторы вращающегося типа.

Принцип их работы основывается на возникновении электродвижущей силы в проводнике, который находится под воздействием переменного магнитного поля. Все генераторы состоят из двух основных частей: индуктора, в котором создается магнитное поле, и якоря, создающего электродвижущую силу. Неподвижный элемент генератора носит название статор, а вращающийся — ротор. В генераторах переменного тока ротор выполняет функции индуктора.

Конструктивно индуктор представляет собой электромагнитную систему, в состав которой входит 2 полюса или больше и обмотка возбуждения. Эту обмотку питает постоянный ток возбуждения. В некоторых случаях используются индукторы, основой которых являются постоянные магниты.

Во всем современном мире подавляющую часть электроэнергии получают с использованием синхронных альтернаторов.

[dropshadowbox align=»none» effect=»lifted-both» width=»100%» height=»» background_color=»#f0ddbe» border_width=»1″ border_color=»#dddddd» ](Альтернатор) Электрический генератор — это устройство, в котором не электрические виды энергии преобразуются в электрическую энергию.[/dropshadowbox]

Вращающийся индуктор в таких устройствах образует магнитное поле, индуцирующее в статоре (как правило, с трехфазной обмоткой) электродвижущую силу переменного типа. Численно частота такой силы совпадает с количеством оборотов ротора за определенный промежуток времени.

Трёхфазные генераторы переменного тока.

Трехфазное напряжение, которое производится трехфазным генератором, можно стабилизировать за счет применения трех однофазных стабилизаторов, подсоединенных по схеме «звезда».

[dropshadowbox align=»none» effect=»lifted-both» width=»100%» height=»» background_color=»#f0ddbe» border_width=»1″ border_color=»#dddddd» ]Для современных потребителей, предъявляющих высокие требования к полнофазному питанию, это не самое лучшее решение, поскольку при отключении одного из стабилизаторов при аварийной ситуации отключается одна фаза.[/dropshadowbox]

Подобной ситуации можно избежать, используя синхронизатор, который в случае отсутствия одной фазы или двух просто отключает нагрузку. Существуют в настоящее время также трехфазные стабилизаторы напряжения, установка которых производится намного проще.

  • Такие устройства внешне выглядят как напольные стойки, оборудованные блоками однофазных стабилизаторов.

Применение генератора переменного тока.

Генераторы переменного тока (альтернаторы) широко применяются в поликлиниках, детских садиках, морозильных складах, больницах и многих других местах и учреждениях, в которых требуется поддержание стабильного электроснабжения.

Такое оборудование можно использовать также на строительных объектах в случае невозможности подсоединения к централизованной электросети. Они позволяют снабжать электричеством домашние сети коттеджей и загородных домов.

Принцип работы генератора

Машина, которая вырабатывает трехфазную энергию из механической энергии, называется генератором переменного тока или синхронным генератором. Работа генератора переменного тока основана на том принципе, что при изменении потока, соединяющего проводник, в проводнике индуцируется ЭДС.

Генераторы являются основным источником всей потребляемой нами электроэнергии. Эти машины являются крупнейшими преобразователями энергии в мире. Они преобразуют механическую энергию в энергию переменного тока.

Принцип работы генератора

Генератор переменного тока работает на том же фундаментальном принципе электромагнитной индукции, что и генератор постоянного тока. Работа генератора переменного тока основана на том принципе, что при изменении потока, соединяющего проводник, в проводнике индуцируется ЭДС.

Как и генератор постоянного тока, генератор переменного тока также имеет обмотку якоря и обмотку возбуждения. Но между ними есть одно важное различие.

В генераторе постоянного тока обмотка якоря размещается на роторе, чтобы обеспечить способ преобразования переменного напряжения, генерируемого в обмотке, в постоянное напряжение на клеммах с помощью вращающегося коммутатора.

Полевые столбы размещаются на стационарной части машины. Поскольку в генераторе переменного тока коммутатор не требуется, обычно удобнее и выгоднее размещать обмотку возбуждения на вращающейся части (т. е. роторе), а обмотку якоря — на неподвижной части (т. е. статоре).

Генератор переменного тока имеет 3-фазную обмотку на статоре и обмотку возбуждения постоянного тока на роторе. Этот источник постоянного тока (называемый возбудителем) обычно представляет собой небольшой шунт постоянного тока или составной генератор, установленный на валу генератора переменного тока.

Конструкция ротора бывает двух типов, а именно;

  1. Тип выступающих (или выступающих) полюсов
  2. Неявнополюсный (или цилиндрический) полюс

В генераторе переменного тока с явными полюсами выступающие или выступающие полюса монтируются на большой круглой стальной раме, которая крепится к валу генератора переменного тока.

В генераторе переменного тока с цилиндрическими полюсами ротор выполнен из гладкого массивного радиального цилиндра из кованой стали, имеющего ряд пазов по внешней периферии.

Работа генератора

Обмотка ротора питается от возбудителя постоянного тока, и на роторе формируются чередующиеся полюса N и S.

При вращении ротора против часовой стрелки первичным двигателем проводники статора или якоря перерезаются магнитным потоком полюсов ротора. Следовательно, э.д.с. индуцируется в проводниках якоря за счет электромагнитной индукции.

ЭДС индукции переменная, так как N и S полюса ротора попеременно проходят через проводники якоря.Направление ЭДС индукции можно найти по правилу правой руки Флеминга , а частота определяется по формуле;

f = PN / 120
где N = скорость ротора в об/мин.
P = количество полюсов ротора

Величина напряжения, индуцированного в каждой фазе, зависит от потока ротора, количества и положения проводников в фазе и скорости ротора.

При вращении ротора в обмотке якоря индуцируется 3-х фазное напряжение.Величина ЭДС индукции зависит от скорости вращения и постоянного тока возбуждения. Величина э.д.с. в каждой фазе обмотки якоря одинакова. Однако они отличаются по фазе на 120° электрических.

Анимация видео

Посмотрите в этом видео работу генератора переменного тока на сайтеlearnengineering.org.

Генератор: определение, функции, детали, виды, работа, вып.

Большинство пользователей транспортных средств никогда не понимают, в чем секрет самозаряжающихся автомобилей. Что ж, здесь вы узнаете о генераторах переменного тока.Вы должны знать, что аккумулятор может выйти из строя, но генератор следует спрашивать, когда он разряжается. Это система зарядки, которая увеличивает мощность аккумулятора двигателя.

Генераторы находятся в передней части двигателя, приводятся в движение коленчатым валом. есть разные виды и дизайны. Генератор с постоянным магнитом для магнитного поля известен как магнето, а генераторы переменного тока на электростанциях, приводимые в движение паровыми турбинами, называются турбогенераторами. Тем не менее, основной функцией генераторов переменного тока в любом механическом приложении является зарядка их электрических устройств.

Ранние автомобили использовали отдельный приводной ремень для привода шкива генератора. Но в современных автомобилях поликлиновой ремень или один ремень приводит в движение все узлы, используя мощность коленчатого вала. Большинство генераторов устанавливаются с помощью кронштейна, который крепится болтами к двигателю в определенной точке. Один из кронштейнов находится в фиксированном положении, а другой регулируется, чтобы можно было правильно натянуть приводной ремень.

Сегодня мы рассмотрим определение, функции, детали, схемы, типы, принципы работы и худшие признаки генератора переменного тока, используемого в автомобильном двигателе.

Подробнее: Понимание стартера двигателя

Определение генератора

Генератор переменного тока можно определить как электрический генератор, который преобразует механическую энергию в электрическую. Работа совершается в виде переменного тока. Электрические компоненты состоят из вращающегося магнитного поля с неподвижным якорем, что делает его конструкцию менее сложной и дешевой.

Автомобильная зарядная система состоит из трех основных частей: аккумуляторной батареи, регулятора напряжения и генератора переменного тока.Без этих трех система зарядки неполноценна, хотя генераторы теперь оснащены регуляторами напряжения. Генератор переменного тока работает с аккумулятором для выработки электроэнергии для электрических компонентов автомобиля, таких как внутреннее и внешнее освещение и т. д.

Что ж, генераторы переменного тока получили свое название от термина «переменный ток» (AC), поскольку они производят энергию за счет электромагнетизма. Этот электромагнетизм формируется через отношения статора и ротора. Это будет дополнительно объяснено ниже этой статьи.

Функции генераторов

Ниже приведены функции генераторов переменного тока

  • Основной функцией генератора переменного тока является зарядка автомобильного аккумулятора, чтобы обеспечить питание других электрических компонентов автомобиля.
  • Заряженный аккумулятор обеспечивает электроэнергию, необходимую для запуска двигателя стартера. И
  • Когда автомобиль работает, генераторы вырабатывают энергию для питания электрической системы и аккумулятора.

Генераторы действуют как генераторы, поскольку работают одинаково.Шкив вращается и создает постоянный ток (DC). Во время вращения переменный ток (AC) проходит через магнитное поле, которое создает электрический ток.

Основные компоненты генератора переменного тока

Ниже перечислены компоненты генератора переменного тока и их функции:

Регулятор:

Регулятор напряжения — это деталь, которая регулирует мощность, подаваемую от генератора к аккумуляторной батарее. Он контролирует процесс зарядки, поскольку разработан с различными функциями и работает в зависимости от их приложений.

Выпрямитель:

Выпрямитель используется для преобразования переменного тока (DC) в постоянный ток (DC) в процессе зарядки.

Ротор:

Ротор — это деталь, которая вращается внутри генератора переменного тока и приводит во вращение шкив и ременную систему. Он действует как вращающийся электромагнит.

Контактные кольца:

Токосъемные кольца являются средством получения постоянного тока и питания ротора.

Торцевой подшипник с контактным кольцом: Подшипники генератора

предназначены для поддержки вращения вала ротора.

Статор:

Статор представляет собой железное кольцо, вокруг которого намотано несколько витков проволоки. часть статора служит корпусом генератора переменного тока, создавая электрический ток при создании магнитного поля.

Подшипник со стороны привода:

Подшипники со стороны привода также поддерживают вращение вала ротора.

Шкив:

Шкив представляет собой деталь, соединенную с валом ротора и системой приводного ремня. Хотя вращение получается от двигателя, передаваемого приводным ремнем на шкив. Вращение вызывает процесс зарядки.

Генераторы

содержат несколько функциональных крошечных компонентов, хотя мы объяснили несколько основных. но внутри электрического устройства мы можем найти диодный выпрямитель или выпрямительный мост, регулятор напряжения, контактные кольца и щетки.Мы также можем найти обмотку возбуждения ротора, полюса пальцев, обмотку возбуждения, статор и т. д.

Подробнее: Принцип работы сварки трением

На задней стороне генератора переменного тока имеется несколько клемм или точек подключения, которые служат для различных целей:

IG Клемма – это выключатель зажигания, который включает регулятор напряжения.

S Клемма – точка подключения, измеряющая напряжение аккумуляторной батареи.

L Клемма – замыкает цепь на контрольную лампу.

B Клемма – основная выходная клемма генератора. Он подключен напрямую к аккумулятору.

F Клемма – полнополевой байпас для регулятора.

Типы генераторов

Генераторы переменного тока классифицируются по многим признакам в зависимости от их конструкции и области применения. Ниже приведены 5 типов генераторов переменного тока в зависимости от их применения:

Автомобильные генераторы переменного тока – используются в современных автомобилях.

Генераторы переменного тока для дизель-электрических локомотивов – используются в дизель-электрических моторвагонах.

Радиогенераторы – используются для низкочастотной радиопередачи.

Судовые генераторы переменного тока – используются в морских приложениях

Бесщеточные генераторы переменного тока – используются в качестве основного источника энергии на электростанциях.

Подробнее: Что нужно знать о двигателях с турбонаддувом

Генераторы переменного тока (альтернаторы) также классифицируются по конструкции:

Гладкие цилиндрические генераторы:

Гладкие цилиндрические конструкции генераторов, используемые для генератора переменного тока с приводом от паровой турбины.Ротор выполнен из цельного гладкого цилиндра из кованой стали, в котором выфрезеровано определенное количество пазов для размещения катушек возбуждения. Он вращается с очень высокой скоростью, так как может содержать от 2 до 4 полюсов турбогенератора, работающего со скоростью 36000 об/мин или 1800 об/мин соответственно.

Типы явнополюсных полюсов:

Эти типы генераторов используются в качестве средне- и низкоскоростных генераторов. Он содержит большое количество выступающих полюсов с сердечниками, прикрепленными болтами к тяжелому магнитному колесу. Магнитное колесо изготовлено из чугуна или стали с хорошими магнитными свойствами.Эти генераторы выглядят как большое колесо, но в основном используются для низкоскоростных турбин, например, на электростанции Hydel. Но они классифицируются по их большому диаметру и короткой осевой длине.

Принцип работы

Работа автомобильного генератора переменного тока довольно проста и менее сложна. Он содержит две обмотки, такие как статор (неподвижная внешняя обмотка) и ротор (вращающаяся внутренняя обмотка). Регулятор напряжения подает напряжение на обмотку ротора, которая возбуждает и превращает его в магнит.Через шкив ротор вращается двигателем через приводной ремень.

Поскольку магнитное поле создается вращающимся ротором, оно индуцирует переменный электрический ток в неподвижной обмотке статора. Диоды помогают преобразовывать переменный ток в постоянный, необходимый для электрической системы автомобиля. Как правило, регуляторы напряжения встроены в генератор. Они контролировали выходное напряжение.

Автомобильные генераторы переменного тока относительно малы и легки и имеют внешний алюминиевый корпус.этот легкий металл не намагничивается, поэтому во время процесса выделяется тепло, а узел ротора создает магнитное поле. На передней и задней части генератора есть вентиляционные отверстия, которые также помогают рассеивать тепло.

Во время работы двигателя коленчатый вал вращает приводной ремень, который вращает шкив генератора. И когда генератор вращается, вырабатывается ток. Вот почему говорят, что генераторы переменного тока преобразуют механическую энергию двигателя в электрическую энергию для компонентов автомобиля.

Водное видео работы генераторов:

Подробнее: Все, что вам нужно знать о карбюраторе

Признаки неисправного и неисправного генератора

Ниже приведены общие признаки неисправного и неисправного генератора:

Одним из наиболее распространенных симптомов, которые часто возникают в системе зарядки автомобиля, является индикатор нагревания значка аккумулятора на приборной панели, который будет гореть во время движения. Обычно сигнальная лампа загорается при включении зажигания автомобиля, но гаснет при запуске двигателя.Постоянное свечение указывает на проблему с системой зарядки двигателя. Профессионал должен осмотреть двигатель, так как сигнальная лампа прямо не говорит о том, что проблема в генераторе. А вот генератор — общая проблема для такого знака.

При слабой системе зарядки вы увидите, что подсветка приборной панели и фары тускнеют на холостых оборотах, но становятся ярче при увеличении оборотов двигателя. Эта проблема может быть вызвана слабым генератором, неисправной батареей, плохим соединением батареи или ослабленным поликлиновым ремнем.Жужжание или визг генератора – еще один признак неисправности генератора. Это может быть вызвано неисправным подшипником внутри генератора.

Наиболее распространенные проблемы с генератором включают изношенные контактные кольца, изношенные угольные щетки или неисправный регулятор напряжения. При восстановлении генератора подшипники, регулятор напряжения, щетки и некоторые мелкие детали обычно заменяются новыми.

Подробнее: Понимание системы впрыска топлива в автомобильных двигателях

В заключение следует отметить, что генераторы переменного тока являются отличным компонентом автомобильной зарядной системы.Мы видели его функции, детали, работу. Мы также видели его типы и некоторые плохие признаки или симптомы неисправного генератора.

Я надеюсь, вам понравилось чтение, если да, пожалуйста, прокомментируйте, поделитесь и прочитайте какой-нибудь другой пост, чтобы получить больше знаний. Спасибо!

Электрические системы

  • Основная функция бортовой электросистемы заключается в выработке, регулировании и распределении электроэнергии по всему самолету. На самолетах имеется несколько различных источников питания для питания электрических систем самолета.Эти источники питания включают в себя: генераторы переменного тока (AC) с приводом от двигателя, вспомогательные силовые установки (APU) и внешнее питание. Электроэнергетическая система самолета используется для работы пилотажных приборов, основных систем, таких как защита от обледенения, и обслуживания пассажиров, таких как освещение салона
  • Электроэнергия производится двух видов в зависимости от их использования:
    • Постоянный ток (DC): батарея, генератор, трансформатор-выпрямитель
    • Переменный ток (AC): генератор, инвертор
  • Большинство самолетов оборудованы 14- или 28-вольтовой электрической системой постоянного тока
  • Электрическая система состоит из множества компонентов, которые питают различные системы самолета
  • Генератор/генератор
  • Аккумулятор
  • Главный переключатель/переключатель батареи
  • Переключатель генератора/генератора
  • Шина, предохранители и автоматические выключатели
  • Регулятор напряжения
  • Амперметр/измеритель нагрузки
  • Статические фитили
  • Соответствующая электропроводка
  • Справочник пилотов по авиационным знаниям, электрическая схема
    • Генераторы переменного тока и/или генераторы представляют собой аксессуары для источников питания с приводом от двигателя, которые подают электрический ток в электрическую систему для полетов, поддерживая при этом достаточный заряд батареи
      • Генераторы переменного тока вращают магнитное поле внутри стационарных катушек проводов
      • Генераторы переменного тока производят ток, достаточный для работы всей электрической системы, даже при низких оборотах двигателя, за счет выработки переменного тока, который преобразуется в постоянный
      • Электрическая мощность генератора более постоянна в широком диапазоне частот вращения двигателя
      • На некоторых самолетах есть розетки, к которым может быть подключен внешний наземный блок питания (GPU) для подачи электроэнергии для запуска, что может быть очень полезно, особенно при запуске в холодную погоду
      • В генераторе проводники представляют собой медные провода, намотанные на якорь, прикрепленный болтами к ведущему шкиву
      • При вращении якоря медные провода движутся через магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами, которое вырабатывает электроэнергию
      • Генераторы не развивают номинальную мощность до тех пор, пока частота вращения двигателя не достигнет среднего рабочего диапазона, обычно выше 1400 об/мин
      • Пилоты, которые сталкивались с быстрым затемнением посадочных огней при снижении оборотов двигателя на коротком финальном этапе, поймут один из недостатков системы с питанием от генератора
      • Недостатки:
        • Тяжелый
        • Нижний электрический выход
        • Электрический шум и статические помехи, которые излучаются на другое бортовое электронное оборудование
        • Требуют большего обслуживания, чем генераторы переменного тока
      • Преимущества:
        • Нечувствителен к блуждающим электрическим выбросам или обратной полярности
        • производить электроэнергию, даже если батарея разряжена
    • Узнайте больше об обслуживании генератора переменного тока, прочтите статьи AOPA об уходе за генератором и осмотрах через 500 часов
    • Электрическая энергия, хранящаяся в аккумуляторе, обеспечивает источник электроэнергии для запуска двигателя и ограниченный запас электроэнергии для использования в случае выхода из строя генератора переменного тока или генератора
    • Большинство генераторов постоянного тока не производят достаточное количество электрического тока при низких оборотах двигателя для работы всей электрической системы
    • Во время работы при низких оборотах двигателя электроэнергию необходимо получать от аккумулятора, который может быстро разряжаться
    • Справочник пилотов по авиационным знаниям,
      Главный переключатель
    • Электрическая система включается или выключается главным выключателем
      • Это эквивалентно повороту ключа от машины для запуска электрических компонентов без фактического запуска автомобиля
    • Поворот главного выключателя в положение ВКЛ подает электроэнергию на все цепи электрооборудования, кроме системы зажигания
    • Многие самолеты оснащены выключателем аккумуляторной батареи, который управляет подачей электроэнергии в самолет аналогично главному выключателю
    • .
    • Кроме того, установлен выключатель генератора, который позволяет пилоту отключать генератор от электрической системы в случае отказа генератора
    • Когда половина переключателя генератора находится в положении OFF, вся электрическая нагрузка возлагается на аккумулятор
    • Все второстепенное электрическое оборудование должно быть отключено для экономии заряда батареи
    • Шина используется в качестве терминала в электрической системе самолета для подключения основной электрической системы к оборудованию, использующему электричество в качестве источника энергии
    • Это упрощает систему проводки и обеспечивает общую точку, от которой напряжение может распределяться по всей системе
    • Плавкие предохранители или автоматические выключатели используются в электрической системе для защиты цепей и оборудования от электрической перегрузки
    • Запасные предохранители соответствующего предела силы тока должны иметься на борту воздушного судна для замены неисправных или перегоревших предохранителей
    • Автоматические выключатели выполняют те же функции, что и предохранители, но их можно сбрасывать вручную, а не заменять, если в электрической системе возникает состояние перегрузки
    • Таблички на панели предохранителей или автоматических выключателей идентифицируют цепь по названию и показывают ограничение силы тока
    • Амазонка, вольтметр
    • Регулятор напряжения регулирует скорость заряда аккумулятора, стабилизируя электрическую мощность генератора или генератора переменного тока
    • Выходное напряжение генератора/генератора переменного тока должно быть выше напряжения аккумуляторной батареи
    • Например, 12-вольтовая батарея будет питаться от системы генератор/генератор переменного тока примерно на 14 вольт
    • Разница в напряжении поддерживает заряд аккумулятора
    • Рассмотреть резервные решения для панельных датчиков, которые можно подключать к прикуривателям (если таковые имеются).
      • Убедитесь, что цифровой вольтметр соответствует электрической системе (т.е., 12В или 24В)
    • Амазонка, вольтметр
    • Статические фитили контролируют электрический разряд в атмосферу, изолируя шум и предотвращая его воздействие на бортовое оборудование связи
    • Этот разряд предотвращает отложения, что обеспечивает удовлетворительную работу бортовых систем навигации и радиосвязи
  • Оборудование, которое обычно использует электрическую систему, включает:
  • Этот тип манометра имеет шкалу, начинающуюся с нуля, и показывает нагрузку, воздействующую на генератор переменного тока/генератор
    • Электрическая система постоянного тока 28 В
    • Питание от 60-амперного генератора (с ременным приводом) и 24-вольтовой батареи (левая передняя сторона брандмауэра)
    • Модуль распределения питания (J-box), расположенный на левой передней стороне брандмауэра, содержит все реле, блок управления генератором и разъем внешнего питания внутри модуля
    • Электрическая система 14 В постоянного тока
    • Питание от генератора на 60 ампер (с ременным приводом) и 12-вольтовой батареи на 35 ампер-часов
  • Если у вас его еще нет, подумайте о приобретении портативного радио
  • Все еще что-то ищете? Продолжить поиск:

Copyright © 2022 CFI Notebook. Все права защищены.| Политика конфиденциальности | Условия обслуживания | Карта сайта | Патреон | Контакт

Руководства по эксплуатации — BalmarBalmar

Balmar поддерживает следующую библиотеку руководств по установке и эксплуатации для своей текущей линейки продуктов. Просто нажмите на предоставленную ссылку, чтобы просмотреть и/или загрузить соответствующий документ.

Руководства пользователя для текущей продукции Balmar
Номер детали Описание
Генераторы и зарядные устройства
Генераторы Генераторы Balmar 12 и 24 В
Серия XT-IR Генераторы серии XT для вейкботов
Серия 96 Генераторы переменного тока 48 В с регулятором MC-620
AltMount ® Комплекты для переоборудования шкивов
AltMount ®   AltMount ® Комплекты для переоборудования серпантиновых шкивов с использованием шкивов J10 (все двигатели Yanmar)
AltMount ®   AltMount ® Комплекты для переоборудования змеевидных шкивов с использованием шкивов K6 (Nanni, VP, Westerbeke)
AltMount ®   AltMount ® Комплекты для переоборудования змеевиков с использованием шкивов K6 (WSP-40 и PSP-410-A)
Регуляторы напряжения
АРС-5 Регулятор напряжения ARS-5
МС-618 Регулятор MC-618
МС-614 Регулятор напряжения MC-614
МС-624 Регулятор напряжения MC-624
МС-612-ДВОЙНОЙ MC-612-DUAL Регулятор напряжения
CFII-12/24 Балансировщик заряда Centerfielder II
ДДЦ-12/24 Цифровой объединитель зарядных батарей Duo
БРС-2Т-12 Регулятор BRS-2T 12 В
БРС-2Т-24 Регулятор BRS-2T 24 В
КОМПЛЕКТ ERS Одноступенчатый регулятор ERS
Мониторы батареи
SG200 Монитор батареи SG200
Smartgauge ТМ Smartgauge TM Монитор батареи
Другие продукты Balmar
Multi-Lite TM Multi-Lite TM Фиксатор
УББ Универсальный поясной друг
УББ2 Универсальный поясной ремень со смещением 1/2″
ББУ Универсальный механизм Belt Buddy
15-ТСС Стабилизатор сигнала тахометра

Спецификации на текущую продукцию Balmar, в которых указаны критические размеры, кривые мощности и другие важные данные, можно найти на странице продукта по соответствующему номеру детали.

Генератор | Инжиниринг | Фэндом

Генератор переменного тока представляет собой электромеханическое устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую энергию переменного тока.

Дизайн[]

В большинстве генераторов переменного тока используется вращающееся магнитное поле. Иногда также используются различные геометрические формы, такие как линейный генератор переменного тока для использования с двигателями Стирлинга. В принципе, любой генератор переменного тока можно назвать генератором переменного тока, но обычно это слово относится к небольшим вращающимся машинам, приводимым в движение автомобильными и другими двигателями внутреннего сгорания.

Теория работы[]

Генераторы переменного тока вырабатывают электричество по тому же принципу, что и генераторы постоянного тока, а именно, когда магнитное поле вокруг проводника изменяется, в проводнике индуцируется ток. В типичном современном генераторе переменного тока вращающийся магнит, называемый ротором, вращается внутри стационарного набора проводников, намотанных катушками на железный сердечник, называемый статором. Поле пересекает проводники, генерируя электрический ток, поскольку механическое воздействие заставляет ротор вращаться.

Магнитное поле ротора может создаваться индукцией (в «бесщеточном» генераторе), постоянными магнитами (обычно в очень небольших машинах) или обмоткой ротора, питаемой постоянным током через токосъемные кольца и щетки. В автомобильных генераторах переменного тока неизменно используются щетки и токосъемные кольца, что позволяет контролировать генерируемое генератором напряжение путем изменения тока в обмотке возбуждения ротора. В машинах с постоянными магнитами отсутствуют потери из-за тока намагничивания в роторе, но они ограничены по размеру из-за стоимости магнитного материала.Поскольку поле постоянного магнита постоянно, напряжение на клеммах напрямую зависит от скорости генератора. Бесщеточные генераторы переменного тока обычно представляют собой более крупные машины, чем те, которые используются в автомобилях.

Автомобильные генераторы[]

Генераторы переменного тока используются в автомобилях для зарядки аккумулятора и питания всех электрических систем автомобиля при работающем двигателе. Генераторы переменного тока имеют большое преимущество перед генераторами постоянного тока, заключающееся в том, что в них не используется коммутатор, что делает их проще, легче и надежнее, чем генератор постоянного тока.Более прочная конструкция генераторов переменного тока позволяет им вращаться с более высокой скоростью, позволяя автомобильному генератору вращаться с удвоенной скоростью двигателя, улучшая выходную мощность при работе двигателя на холостом ходу. Доступность недорогих твердотельных диодов примерно с 1960 года позволила производителям автомобилей заменить генераторы постоянного тока генераторами переменного тока. Автомобильные генераторы переменного тока используют набор выпрямителей (диодный мост) для преобразования переменного тока в постоянный. Для обеспечения постоянного тока с низкой пульсацией автомобильные генераторы переменного тока имеют трехфазную обмотку.

Более поздние автомобильные генераторы имеют встроенный регулятор напряжения. Типичные автомобильные генераторы переменного тока генерируют поле, используя постоянный ток через токосъемные кольца. Ток возбуждения намного меньше, чем выходной ток неподвижной обмотки статора, поэтому контактные кольца для тяжелых условий эксплуатации не требуются. Например, в генераторе переменного тока, рассчитанном на 70 ампер постоянного тока, ток возбуждения будет меньше 2 ампер. Регулятор напряжения работает, модулируя небольшой ток возбуждения, чтобы обеспечить постоянное напряжение на выходе статора.Во многих старых конструкциях автомобилей обмотки возбуждения изначально питаются от замка зажигания и индикатора заряда, поэтому индикатор горит, когда зажигание включено, но двигатель не работает. После запуска двигателя и генератора переменного тока диод подает ток возбуждения с основного выхода генератора, тем самым выравнивая напряжение на сигнальной лампе, которая гаснет. Провод, подающий ток возбуждения, часто называют проводом «возбудителя».

Эта система проста и позволяет избежать необходимости в выключателе для тяжелых условий эксплуатации в выходной цепи главного генератора переменного тока, который может проводить очень большие токи — до 100 ампер (хотя в обычных автомобилях используются генераторы на 40–60 ампер).Одним из недостатков такого устройства является то, что если сигнальная лампа выходит из строя или провод «возбудителя» отсоединен, первичный ток не достигает обмотки возбуждения генератора переменного тока, и поэтому генератор переменного тока не будет генерировать никакой энергии. Однако некоторые генераторы переменного тока самовозбуждаются, когда двигатель разгоняется до определенной скорости. Водитель может проверить неисправность цепи возбудителя, убедившись, что сигнальная лампа горит при остановленном двигателе. Современные системы имеют более сложный электронный мониторинг и должны предупреждать водителя при возникновении таких проблем.

Современные автомобили неизменно имеют генератор переменного тока вместо генератора постоянного тока. Он имеет встроенную группу выпрямителей для преобразования переменного тока в постоянный. Этот блок становится более надежным, потому что он позволяет избежать коллектора и угольных щеток генераторов постоянного тока.

Очень большие автомобильные генераторы переменного тока, используемые на тяжелом оборудовании или машинах скорой помощи, могут производить 150 ампер. Очень старые автомобили с минимальным освещением и электронными устройствами могут иметь только генератор на 30 ампер. Гибридные автомобили заменяют отдельный генератор переменного тока и стартер комбинированным двигателем / генератором, который выполняет обе функции, запуская двигатель внутреннего сгорания при запуске, обеспечивая дополнительную механическую мощность для ускорения и заряжая большую аккумуляторную батарею, когда транспортное средство движется с постоянной скоростью.Эти вращающиеся машины имеют значительно более мощные электронные устройства для управления ими, чем описанный выше простой автомобильный генератор переменного тока.

Радиогенераторы[]

В 1891 году Фредерик Томас Троутон прочитал лекцию, в которой утверждалось, что если электрический генератор переменного тока будет работать на достаточно большой скорости, он будет генерировать беспроводную энергию [1]. В патенте США Николы Теслы « Method of Operational Arc-Lamps » (10 марта 1891 г.) описывается генератор переменного тока, который вырабатывает высокочастотный ток для этого периода времени, около 10 000 циклов в секунду (позже известный как герц). ).Его запатентованное нововведение заключалось в подавлении неприятного звука гармоник промышленной частоты, создаваемых дуговыми лампами, работающими на частотах в пределах диапазона человеческого слуха. Производимая частота находилась в диапазоне длинноволнового вещания (диапазон ОНЧ).

В 1904 году Реджинальд Фессенден заключил контракт с General Electric на генератор переменного тока, который генерировал частоту 100 000 Гц для « непрерывного » радио. Э. Ф. В. Александерсон разработал генератор переменного тока Александерсона, который производил такие переменные токи в General Electric.Генератор переменного тока Александерсона широко использовался для длинноволновой радиосвязи береговыми станциями, но был слишком большим и тяжелым, чтобы его можно было установить на большинстве кораблей. Позже в 1911 году Александерсон получил патент США на свое устройство. Генератор переменного тока Александерсона был первой формой радиопередатчика, модулированного для передачи звука человеческого голоса. Подобно высокочастотному генератору переменного тока Теслы, генератор переменного тока Александерсона использовал принцип периодического изменения магнитной проницаемости цепи возбуждения.  стр. 17

  • Уайт, Томас Х., « Разработка генератора-передатчика (1891-1920) «. EarlyRadioHistory.us.
  • Другие артикулы
    • « Генераторы «. Интегрированная публикация (TPub.com).
    • « Деревянный низкочастотный генератор «. ForceField, Форт-Коллинз, Колорадо, США.
    • Манн, Х., « Однофазный генератор «. Электромеханические системы, DynLAB — Курс по моделированию и имитационному моделированию.
    • « Общие сведения о трехфазных генераторах «. WindStuffNow.
    • Автор неизвестен, « Секреты генератора «. дата неизвестна.
    • « Генератор, дуга и искра. Первые беспроводные передатчики «. Домашняя страница G0UTY.
    • Игл, Натан, « Использование генератора переменного тока в проектах по возобновляемым источникам энергии ». Бенджамин Олдинг, лето 2000 г.
    • Тесла, Никола, « Высокочастотный генератор переменного тока Юинга и паровой двигатель Парсона ».17 декабря 1892 г. (Страницы Теслы Пепе, DOC)
    • Демонстрация первой практической системы переменного тока с трансформаторами (Уильям Стэнли)
    • Пример фонаря с питанием от линейного генератора.

    Что это такое и как это работает? • ДС Авто

    Генератор для Chevy Silverado 1993 года выпуска.

    Говорят, машина работает на бензине. Что ж, они определенно правы.

    Но мы упускаем нечто не менее важное, а именно… электричество !

    Я не говорю о последней модели электромобиля Tesla, но ВСЕ автомобили имеют какую-либо электрическую систему .

    Если в вашем автомобиле нет электричества,

    • Фары и задние фонари вашего автомобиля не загораются!
    • Ни радио, ни дворники, и никакие аксессуары не будут работать.
    • Все вышеперечисленное в любом случае не имеет значения. Потому что твоя машина вообще не заводится. Воспламенитель нуждается в электричестве, чтобы вызвать первый взрыв в двигателе вашего автомобиля.

    Так что же делает все это возможным? Две вещи: наш автомобильный аккумулятор и генератор .

    Если вас интересует именно автомобильный аккумулятор, мы обсудим автомобильный аккумулятор в отдельной статье.

    А пока мы наденем увеличительное стекло на генератор автомобиля.

    Что такое автомобильный генератор? Можете ли вы найти генератор? Это тот, что в центре двигателя, чуть левее. Автомобильный генератор

    впервые появился в продаже на автомобиле Chrysler Valiant 1960 года выпуска.

    Это небольшой и легкий генератор энергии размером с кокосовый орех.Вы всегда можете найти его установленным рядом с двигателем вашего автомобиля.

    Вы еще помните те ветряные электростанции, которые вы видите в сельской местности (как в фильме)? Они производят электричество, когда ветер поворачивает свои лопасти.

    Генератор работает так же!

    За исключением того, что он вырабатывает электричество, когда ремень двигателя приводит в движение ротор генератора.

    Он преобразует механическую энергию двигателя в электрическую энергию, которая в конечном итоге используется для:

    • Зарядите аккумулятор и
    • Подайте дополнительную электроэнергию для питания электрической системы вашего автомобиля.

    Вам может быть интересно…

    Автомобильный аккумулятор тоже дает электричество!

    Так зачем нам генератор?

    Ну, это потому, что автомобильный аккумулятор несет достаточно электрических зарядов, чтобы питать электрическую систему вашего автомобиля в течение выдающихся (нет) продолжительности 2 часов .

    Без автомобильного генератора ваш автомобильный аккумулятор, вероятно, разрядится до того, как вы сможете доехать из Селангора в Малаку.

    Какие детали внутри автомобильного генератора?

    Подшипники, провода тут и там, гайки и болты…

    Ладно, стоп.Я не хочу усыплять тебя.

    Давайте просто сосредоточимся на этих четырех основных частях.

    • Ротор
    • Статор
    • Диод в сборе
    • Регулятор напряжения

    Деталь № 1: Ротор

    Ротор вращается. Это не может быть проще, чем это!

    Источник

    © Раймонд Спеккинг / CC BY-SA 4.0 (через Викисклад)

    Вы можете думать об этом как о сердце генератора переменного тока.

    По сути, это железный сердечник с намотанной на него медной проволокой.

    При запуске двигателя ремень двигателя приводит во вращение ротор. Отсюда и название «Ротор».

    Когда через него проходит электрический ток, он становится электромагнитом . Это важно для электромагнитной индукции, о чем я объясню в следующем разделе.

    Деталь № 2: Статор


    Это статор генератора. Вы можете увидеть медные обмотки в центре.

    Неудивительно, название « Статор » также подразумевает, что это стационарная часть генератора переменного тока.

    Он содержит медные провода, обеспечивает механическую поддержку и защиту ротора.

    Вы можете думать об этом как о корпусе генератора переменного тока.

    Деталь № 3: диод в сборе

    Диоды маленькие! Их длина составляет всего полсантиметра.

    Диод — это крошечный электронный компонент, который позволяет электрическому току двигаться только в одном направлении.

    Это как вентиль, только электрический!

    Обычно мы используем 4 диода в определенной конфигурации для преобразования переменного тока в постоянный.

    Деталь № 4: Регулятор напряжения

    Регуляторы напряжения обычно встроены в генераторы, но некоторые из них можно найти рядом с ним.

    Регулятор напряжения помогает контролировать и регулировать электрический ток.

    Как следует из названия, он контролирует напряжение электрического тока в цепи, чтобы убедиться, что оно не слишком высокое или слишком низкое.

    • Если ток слишком большой, это сломает предохранитель и повредит компонент.
    • Если сила тока слишком мала, наши электрические части не могут работать должным образом. Это как со мной, когда я мало ем.

    Как генератор переменного тока производит электричество?

    Это симфония!

    Четыре компонента должны работать рука об руку, чтобы вырабатывать электричество.

    Но сначала мне нужно познакомить вас с физикой 101 — Магнитная индукция от EdisonTechCentre.

    Магнитная индукция возникает, когда вы приближаете магнит к проводу.

    И северный, и южный полюса имеют собственное магнитное поле.

    Эти магнитные поля перемещают электроны в проводе, что создает электрический ток.

    Вот как это работает.

    • Магнит имеет северный полюс и южный полюс.
    • Начнем с северного полюса вверху и южного полюса внизу.
    • Когда вы вращаете магнит, магнитное поле проходит через провод.
    • Это заставляет электрический ток течь в одном направлении.
    • После поворота магнита на пол-оборота северный полюс достигает дна, а южный полюс достигает верха.
    • Это также создаст ток, но теперь электрический ток будет течь в противоположном направлении , потому что магнитные полюса находятся в другом положении .
    • Теперь, если вы повернете его очень быстро, вы получите переменный ток (AC).

    Переменный ток выглядит примерно так.

    Переменный ток чередуется с положительного на нулевой, а затем на отрицательный. Для инженеров мы называем это синусоидой.

    Для генератора переменного тока ротор — это вращающийся магнит, а статор — провода.

    Вот как это работает на автомобильном генераторе.

    При запуске двигателя бензин сгорает и коленчатый вал начинает вращаться.Это приводит в движение ремень двигателя.

    Поскольку ремень двигателя соединен с ротором генератора нашего автомобиля, ротор крутится.

    В то же время небольшое количество тока от батареи проходит через медный провод ротора и делает его электромагнитом.

    Итак, ротор становится этим вращающимся магнитом.

    С другой стороны, статор действует как провод. Он имеет медные петлевые обмотки.

    Когда ротор вращается, магнитное поле прорезает медный провод статора, который индуцирует электрический ток.

    Теперь это то, что мы называем электромагнитной индукцией , как это было объяснено в видео.

    Отлично, теперь у нас есть электричество!

    Мы произвели переменный ток.


    Итак, теперь у нас есть этот переменный ток в форме синусоиды в нашей цепи.

    Но у нас есть одна маленькая проблема.

    Наш автомобиль не может использовать переменный ток, нам нужен постоянный ток.

    Здесь в игру вступают диоды.

    Диод пропускает ток только в одном направлении.

    Это как вентиль, но для электричества.

    Таким образом, с умным расположением нескольких диодов мы можем превратить отрицательный ток в положительный.

    Мы называем это «выпрямлением» тока.

    Диод принимает отрицательный ток и снова делает их положительными. Проще говоря, мы называем это двухполупериодным выпрямлением.

    Хм… Как видите, ток все еще прыгает вверх и вниз, от положительного к нулю, а затем снова к положительному.

    Слишком сильно колеблется!

    Я не хочу, чтобы фары моего автомобиля были тусклыми, затем яркими, а затем снова тусклыми.

    В этом случае помогут конденсаторы.

    Конденсатор накапливает электрические заряды и высвобождает их с течением времени.

    Вы можете думать о них как о крошечной почке. Как только вы выпьете достаточно воды (или электричества), вы должны отпустить их.

    Это помогает сгладить постоянный ток до стабильного.

    Конденсатор превращает наш выпрямленный ток в сглаженную пульсацию, так что мы получаем более стабильное напряжение.

    Теперь, когда проблемы устранены (каламбуры!), наш автомобильный генератор использует электрический ток для зарядки автомобильного аккумулятора или питания бортовой сети автомобиля.

    Это мой друг, как генератор вырабатывает электричество.

    Признаки неисправности генератора

    С этой штукой мало что может пойти не так.

    Генераторы очень надежны и обычно могут прослужить вам от 8 до 12 лет.

    Кроме того, ваш генератор переменного тока может не обеспечивать стабильное питание.

    Это приведет к неэффективной работе таких компонентов, как освещение, радио, кондиционер и т. д.

    Вы можете начать замечать любую из этих проблем…

    • Фары автомобиля тусклые.
    • Тусклое освещение приборной панели.
    • Электрические стеклоподъемники работают медленно.
    • Генератор издает рычащий звук.
    • Включена сигнальная лампа на приборной панели. Обычно отображается красным значком батареи. Он может загореться только при использовании нескольких электроприборов.
    • Двигатель прокручивается очень медленно.

    Все вышеперечисленное является ранним признаком проблем с бортовой сетью автомобиля. Если вы заметили какую-либо из них, вы можете предпринять несколько простых шагов, чтобы изолировать основную причину.

    Как диагностировать неисправный генератор?

    Как вы, наверное, уже знаете, автомобильный аккумулятор и автомобильный генератор обеспечивают электричеством нашу машину.

    Это очень тесно связанные детали, поэтому как узнать, что у вас плохой аккумулятор или неисправный генератор ?

    Попробуйте этот быстрый и простой способ проверить, неисправен ли ваш генератор.

    Сценарий №1: Если ваша машина все еще может завестись.

    Цифровой мультиметр — удобный инструмент для проверки электрического тока. Он проще в использовании и более точен, чем традиционные.
    • Получите мультиметр.
    • Установите мультиметр на 20 В постоянного тока.
    • Полностью заглушите машину.
    • Откройте капот автомобиля.
    • Подсоедините красный провод мультиметра к положительной клемме аккумулятора.
    • Подсоедините черный провод мультиметра к отрицательной клемме аккумулятора.
    • Проверьте показания. В нормальных условиях ваша батарея должна выдавать в среднем 12 вольт .
    • Теперь включите автомобиль.
    • Еще раз проверьте показания. Напряжение, которое вы хотите видеть на мультиметре в это время, должно быть между 14.2 — 14,7 Вольт .
    • Затем включите всю электронику, такую ​​как фары, радио и прочее.
    • Еще раз проверьте показания. Если вы получите аналогичные показания ( 14,2–1,4,7 Вольт ), то генератор в хорошем состоянии. Но, , если показания опускаются намного ниже и достигают около 12,7 В, это означает, что генератор не работает должным образом .
    • Когда закончишь, выключи машину.
    • Сначала отсоедините черный провод, затем красный провод.

    Сценарий № 2: Если ваша машина не заводится.

    У вас обязательно должна быть пара соединительных кабелей в багажнике вашего автомобиля. Это спасение жизни!
    • Дважды проверьте, действительно ли ваша машина заглохла, запустив двигатель еще на 3 секунды.
    • Если машина не работает, купите соединительный кабель.
    • Завести машину.
    • Дать поработать 15 секунд.
    • Снимите соединительные кабели.
    • Если вскоре после этого машина заглохнет, то, скорее всего, проблема в генераторе.

    Так что же пошло не так?

    Если у вас неисправен генератор переменного тока, вероятным виновником являются они.

    • Ремень двигателя ослаб.
    • Изношен шариковый подшипник генератора.
    • Клеммы подключения не подключены должным образом.
    • Поврежденные или корродированные провода.
    • Регулятор напряжения потерял свою функциональность.

    Но прежде чем вы решите полностью заменить генератор, вы можете проверить натяжение ремня двигателя и правильность подключения соединительных клемм.

    Это распространенная проблема, которая может быть ошибочно принята за неисправный генератор.

    Это займет не более 5 минут и сэкономит вам сотни долларов!

    Но если проблема не устранена, обратитесь за консультацией к опытному автомеханику, и вы можете подумать о поиске нового генератора.

    Как заменить генератор?

    Это фантастическое видео от ChrisFix, показывающее, как заменить генератор в автомобиле.

    Он показывает вам шаг за шагом, как это сделать, гораздо лучше, чем я мог бы объяснить словами.

    При использовании этого видео помните, что не все модели автомобилей одинаковы, но это видео должно дать вам общее представление о том, что необходимо сделать.

    Вообще говоря, вам нужно…

    • Снимите ремень двигателя
    • Отсоедините электропроводку
    • Извлеките неисправный генератор
    • Замените его новым генератором
    • Подсоедините электропроводку
    • Установите ремень двигателя
    • Восстановите надлежащее натяжение ремня двигателя.

    Теперь цена.

    Должен сказать вам, что цена может сильно различаться в зависимости от модели.

    Точно так же, как вы не можете сравнить еду в уличном магазине с изысканным рестораном, вы не можете сравнить генератор Proton с генератором BMW.

    Если вам интересно, сколько они стоят, вот очень ГРУБАЯ оценка автомобильного генератора.

    Новый оригинальный генератор обойдется вам примерно в 2000 ~ 3000 ринггитов .

    Генератор вторичного рынка может стоить в среднем от 250 до 500 ринггитов , в зависимости от модели автомобиля и года выпуска.

    Качество изготовления может стоить вам от 50 до 200 ринггитов . Некоторые модели смехотворно просты в установке, в то время как некоторые требуют столько же усилий, сколько поход в спортзал.

    Практический результат Генератор переменного тока

    — это небольшой генератор, который может питать электрическую систему нашего автомобиля почти десять лет, используя мощность двигателя.

    Вот и все, что вам нужно знать об автомобильном генераторе. Я надеюсь, что статья была полезной.

    Вы знаете, мы бы очень хотели услышать от вас, ребята. Дайте нам знать, что вы думаете.

    Вы когда-нибудь меняли генератор? Как вы это заметили и за сколько поменяли?

    Оставьте комментарий ниже, и мы ответим.

    А пока водите осторожно и разумно!

    Как работает бесщеточный генератор? (с диаграммой)

    Нормальный крутящий момент генератора переменного тока зависит как от присоединенной нагрузки, так и от тока возбуждения, при этом ток возбуждения регулируется внутренним регулятором напряжения.Без подачи питания на поле сопротивление нормального генератора переменного тока очень мало. Крутящий момент генератора переменного тока с постоянными магнитами регулируется только нагрузкой, но все же требует большего крутящего момента, чем обычный генератор переменного тока без нагрузки. (Я основывал это на простом реальном испытании — у меня есть и обычный генератор переменного тока, и генератор с постоянными магнитами, и я пытался раскрутить оба)

    С точки зрения работы с фактической нагрузкой, теоретически, PMG и обычный генератор потребуется такое же количество входной мощности (скорость x крутящий момент) для производства той же выходной мощности.Однако, поскольку обычному генератору переменного тока требуется мощность для возбуждения поля, при условии, что сам генератор переменного тока в конечном итоге питает поле, для привода генератора требуется больше входной мощности по сравнению с ГПМ с той же приложенной нагрузкой.

    Но, поскольку поле генератора переменного тока можно изменять, генератору потребуется меньший крутящий момент по мере увеличения скорости, поскольку регулятор напряжения будет уменьшать ток возбуждения по мере увеличения скорости для поддержания того же выходного напряжения.

    Если к генератору переменного тока подключить статическую (резистивную) нагрузку, мощность, подаваемая на нагрузку, останется постоянной по мере увеличения скорости генератора, поскольку крутящий момент, необходимый для вращения генератора, уменьшается, поддерживая постоянную мощность нагрузки.Это означает, что если поле питается при 0 об/мин, генератор будет практически невозможно провернуть. В автомобиле генератор питается только после запуска двигателя, что легко сделать, отключив ток возбуждения, когда ключ находится в положении «пуск».

    Для ГПМ с подключенной статической нагрузкой крутящий момент, необходимый для вращения ротора, остается постоянным от 0 об/мин до любой скорости, однако мощность, подаваемая на нагрузку, будет увеличиваться по мере увеличения скорости.

    Leave a Reply

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    2019 © Все права защищены.