Генератор автомобиля устройство и принцип работы: Генератор автомобиля: устройство и принцип работы

Принцип работы генератора состоит в преобразовании механической энергии в электрическую. Происходит это за счет явления электромагнитной индукции. Суть его состоит в том, что при пересечении проводником электричества силовых линий магнитного поля, на концах первого возникает разность потенциалов. То есть электрическое напряжение. Принцип работы автомобильного генератора заключается в том же.

Генератор автомобиля является генератором переменного тока со встроенным в него выпрямителем.

Для чего автомобилю нужен генератор

Каждому автомобилю для работы нужна электрическая энергия. Она используется для пуска и работы двигателя, освещения дороги. Контрольные приборы и световая индикация тоже используют ее для нормального функционирования. Поэтому электрический аккумулятор в процессе работы автомобиля быстро разряжается. Чтобы он заряжался во время работы двигателя, на каждый автомобиль, оснащенный двигателем внутреннего сгорания, устанавливают генератор.

Состав и устройство автогенератора

Автогенератор состоит из следующих частей:

• Статор, включающий в себя сердечник из пластин электротехнической стали с тремя намотанными на него катушками медного эмалированного провода диаметрам чуть меньше миллиметра. Соединяются эти обмотки между собой «звездой», а к их свободным концам подключаются диоды выпрямителя.
• Ротор, состоящий из сердечника с 6 полюсами и намотанной внутри этой конструкции катушки изолированного медного провода, выводы которой подключены к двум медным контактным кольцам. Эта катушка является обмоткой возбуждения автогенератора.
• Блок диодов выпрямителя. Его схема состоит из 6 мощных диодов, расположенных на двух алюминиевых подковах и попарно соединенных между собой. Способом их коммутации здесь, как правило, бывает схема Ларионова. Эта схема преобразует трехфазное переменное напряжение в постоянное.
• Дюралюминиевый корпус автогенератора, с изолированной от него клеммой выхода, и с элементами крепления к двигателю. Выполнен он из двух половинок: передней и задней, стягивающимися между собой длинными болтами с гайками.
• Регулятор напряжения со щетками. В более ранних конструкциях автогенератора регулятор напряжения не объединялся с блоком щеток, а устанавливался в моторном отсеке отдельно. Схема подключения автогенератора со встроенным и вынесенным регулятором напряжения несколько различается.
• Помехоподавляющий конденсатор. Служит для уменьшения помех радиоаппаратуре в бортовой сети автомобиля. Подключается параллельно выходу генератора, то есть один его вывод присоединяется к плюсовой клемме устройства, а другой к «массе» автомобиля.
• Приводной шкив, часто соединенный с крыльчаткой охлаждения.

Схема регулятора напряжения, по сути, является усилителем тока с отрицательной обратной связью по напряжению. То есть повышение напряжения на выходе автогенератора приводит к уменьшению тока проходящего через обмотку возбуждения ротора, что ослабляет его магнитное поля, а из-за этого уменьшается напряжение на выходе устройства. В современных генераторах для питания обмотки возбуждения используются дополнительный выпрямитель из трех маломощных диодов. Это исключает протекание тока через обмотку возбуждения при выключенном зажигании и упрощает схему индикации наличия или отсутствия зарядки. При включении зажигания, через индикаторную лампочку, на регулятор напряжения подается питание. Пока нет зарядки, ток возбуждения генератора идет через лампочку и она светится. А как только генератор начинает вырабатывать энергию, питание на регулятор подается с дополнительных диодов, ток через контрольную лампочку прекращается и она гаснет.

Работа агрегата

При прохождении тока по обмотке возбуждения автогенератора, вокруг ротора возникает магнитное поле.

Вращение ротора двигателем через приводной ремень, заставляет силовые линии магнитного поля пересекать витки обмоток статора. Отчего в них возникает ЭДС, а на выводах обмоток появляется переменное электрическое напряжение.

Последнее преобразуется блоком диодов в постоянное. Необходимая для нормальной зарядки аккумулятора величина постоянного напряжения (от 13,9 до 14,2 В) поддерживается при помощи реле-регулятора, которое при повышении напряжения выше верхнего значения, уменьшает ток возбуждения. А при снижении ниже нижнего, увеличивает его. Так устроен любой автогенератор.

Немного истории

Первые автомобильные генераторы были генераторами постоянного тока. Такими генераторами автомобили комплектовались вплоть до начала 60 годов прошлого века. Их главное отличие от генераторов переменного тока в том, что электромагниты, создающие магнитное поле, неподвижны. ЭДС находится во вращающихся в этом поле обмотках ротора. Снимается же ток с изолированных между собой полуколец, поэтому на каждой щетке присутствует напряжение только одной полярности. Их недостатками является сложная конструкция щеточно-коллекторного узла и низкая надежность из-за большого тока, протекающего через контакты между щетками и коллекторными пластинами.

Поэтому, как только промышленность стала выпускать полупроводниковые диоды достаточной мощности, генераторы постоянного тока на автомобилях стали заменять генераторами переменного тока с полупроводниковыми выпрямителями. Выпрямители первых таких генераторов для автомобиля были селеновыми. Они имели большие размеры, а их рабочая температура была значительно ниже, чем у современных кремниевых. Поэтому они не могли размещаться внутри генератора.

Первые регуляторы напряжения были вибрационные. Они представляли собой реле, регулирующее ток возбуждения за счет частых кратковременных разрывов цепи, питающую катушку ротора. Поэтому регулятор напряжения до сих пор часто называют реле-регулятор. Они имели нормально замкнутые контакты, подающие питание на катушку якоря. При повышении напряжения бортовой сети, обмотка реле притягивала сердечник и разрывала цепь питания якоря. От этого падало выходное напряжение генератора, реле переставало удерживать сердечник, и цепь питания ротора вновь замыкалась.

На смену им пришли полупроводниковые регуляторы на дискретных элементах. А за ними и интегральные регуляторы напряжения, обладающие столь малыми размерами, что их стали объединять в один узел со щетками и вставлять в корпус генератора.

Надежность генераторов

Принцип работы и устройство автомобильного генератора

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 7 мин. Просмотров 779

Содержание

1. Теоретические основы
2. Конструкция и принципы функционирования  
3. Устройство ротора
4. Получение электрического тока
5. Реле регулятора напряжения
6. Видео: Как работает генератор простыми словами
7. Заключение

Генератор  входит в электрическую систему любого автомобиля. Его задача – преобразование механической работы в электроэнергию, необходимую для питания всех электрических систем. Автомобильный генератор должен отвечать следующим условиям:

1. Его характеристики должны быть подобраны так, чтобы при любом режиме движения они позволяли превышать прогрессивную разрядку аккумулятора.
2. Выдаваемое напряжение должно оставаться стабильным в широком диапазоне частоты вращения генератора, чтобы не повредить устройства бортовой сети автомобиля.

Принцип работы генератора и его конструктивные узлы одинаковы на всех автомобилях, эти устройства различаются только выходными параметрами, размерами и надежностью, которая зависит от качества изготовления.

Теоретические основы

Работа генератора переменного тока основана на явлении электромагнитной индукции. Если взять катушку с проводом и присоединить к ней гальванометр (чувствительный амперметр для фиксации малых значений силы тока), замкнув проводник, и поднести к ней магнит, в ней возникнет электрический ток, что и покажет гальванометр.   

При этом учитывайте, что ток возникает в тех случаях, когда магнит движется, причем, при его приближении ток идет в одну сторону, а при удалении – в другую, что и фиксирует стрелка гальванометра. Из этого можно сделать выводы об условиях, необходимых для возникновения электрического тока:

• требуется замкнутый проводник с большим количеством витков;
• он должен попасть в переменное магнитное поле, которое нарастает при приближении магнита и уменьшается при его удалении;
• ток, возникший при увеличении магнитного поля, будет противоположен току, возникающему при его уменьшении.

Чтобы обеспечить постоянное изменение магнитного поля, пронизывающего катушку с проводником, его можно просто вращать, добившись изменения направления тока, равного частоте вращения магнита, поскольку к ней будут поочередно приближаться то южный, то северный полюс магнита. Эта принципиальная система и лежит в основе устройства генератора переменного тока.

Конструкция и принципы функционирования  

Устройство генератора автомобиля намного сложнее, чем принципиальная схема, воспроизводящая суть явления электромагнитной индукции. Из специальных стальных пластин набирается конструкция с пазами, в которые укладываются катушки с проводниками, соединяемые в единую электрическую цепь. Это называется обмоткой статора, если внутри нее начать вращения магнита, на контактах его цепи появится напряжение. Величина этого напряжения будет напрямую зависеть от силы магнита и скорости его вращения.

Устройство ротора

Чтобы избавиться от этого негативного эффекта, ведь автомобильный генератор переменного тока должен выдавать напряжения в строго определенных параметрах, вместо постоянного магнита в статор устанавливают электромагнит. Он представляет собой стальной сердечник с намотанным медным проводом, через который пропускается электрический ток. В этом случае сердечник превращается в магнит, сила которого зависит от величины тока, пропускаемого через провод. Обмотка подключается к аккумулятору через медные кольца и графитовые щетки, один контакт через замок зажигания присоединяется к плюсовой клемме, а второй – через массу к минусовой. Для придания магнитному полю нужного направления обмотка помещается в шестиполюсные сердечники. Этот элемент называется ротор и помещается вовнутрь сердечника.

При замыкании цепи через ключ зажигания через обмотку проходит электрический ток, сердечник намагничивается, создавая достаточно мощное магнитное поле. Но, поскольку работа генератора основана на явлении электромагнитной индукции, ротор должна вращать сторонняя сила. Для этого он присоединяется к коленчатому валу двигателя. Ось ротора устанавливается на  подшипники на передней и задней крышках генератора, чтобы он мог свободно вращаться.

В заднюю крышку монтируется узел со щетками и реле регулятора напряжения генератора, а также диодный мост, к которому подключена обмотка статора. Диодный мост в генераторе нужен, чтобы преобразовать переменный ток, получаемого на статоре в постоянный.

Принцип работы диодного моста состоит в том, что группа диодов, находящихся в нем, пропускает ток только в одном направлении, выравнивая его характеристики, в результате на выходе получается постоянный ток с напряжением 12 В, который подается на выводной контакт. Щетки поджимаются мягкими пружинками к кольцам ротора для поддержания постоянного контакта. 

Интегральный регулятор напряжения, который устанавливается сверху на щеткодержатель, снижает ток от замка зажигания, что приводит к снижению напряжения в обмотке статора при увеличение оборотов двигателя и частоты вращения ротора.

Получение электрического тока

Назначение генератора – в обеспечении всех электрических систем автомобиля энергией. Чтобы в обмотке статора появился электрический ток, ротор должен создавать переменное магнитное поле, вращаясь внутри статора. Для этого используется энергия вращения коленчатого вала двигателя.

На вал ротора устанавливают клинообразный шкив, надежно закрепленный гайкой. Он соединяется с подобным шкивом на коленвале ременной передачей. Ранее для этого использовался вспомогательный ролик, теперь же используется только два шкива с поликлиновым ремнем. Ротор, вращаясь вместе с валом двигателя, создает магнитное поле, на статоре возбуждается напряжение, питающее все элементы системы автомобиля.

На современных автомобилях в шкиве ротора появилась обгонная муфта генератора. Она позволяет существенно продлить срок службы этого устройства и его приводного ремня. При разгоне и торможении, на холостом  ходу, двигатель работает под различными нагрузками, поэтому частота вращения коленчатого вала будет отличаться. Если он резко замедляется, то вал генератора будет по инерции пытаться вращаться с прежней скоростью, что приведет к рывку на ремне и негативно скажется на механическом состоянии всей системы. При постоянном повторении такой ситуации ремень очень скоро, как правило, через 20 тыс. км, просто разорвется.

Обгонная муфта в шкиве генератора состоит и внутренней и внешней обоймы. Внешняя присоединена через ремень к коленвалу, а внутренняя – к валу ротора. В момент резкого замедления вала она проскальзывает и ротор продолжает вращаться по инерции, в то же время подклинивающие элементы не дают ей проскальзывать, когда частота вращения вала увеличивается. В этом устройство и принцип действия генератора постоянного тока на автомобиле схожи с обычным велосипедом, когда при вращении педалей заднее колесо раскручивается, а при их остановке продолжает вращаться по инерции. Теперь ремни генераторов ходят по 100 тыс. км и более.

Реле регулятора напряжения

Интегральный регулятор напряжения необходим, чтобы в бортовую сеть подавалось напряжение, соответствующее ее номинальным параметрам. Устройство простейшего генератора таково, что при увеличении частоты вращения скорость изменения магнитного потока ротора пропорционально увеличивается, как и выходное напряжение. Если этим процессом не управлять, то напряжение достигнет той величины, при которой все бортовые системы выйдут из строя.

Принцип работы реле регулятора генератора состоит в том, что при увеличении частоты вращения статора, оно через специальный датчик, присоединенный к цепи статора, отслеживает опасное увеличение напряжения. При помощи механической или электронной системы управления контактами, реле уменьшает ток, подаваемый на обмотку ротора, в результате чего увеличение частоты компенсируется снижением силы магнитного поля, и значение напряжения остается в норме.

Видео: Как работает генератор простыми словами

Заключение

Устройство и принцип работы автомобильного генератора практически не отличается от других установок подобного типа, кроме наличия диодного моста, выравнивающего переменное напряжение. Кроме того, на крупных установках требуется дополнительное устройство, которое называется возбудитель генератора.

Среди распространенных поломок этого устройства – обрыв ремня, о чем просигнализирует индикатор разрядки аккумулятора, который будет гореть при движении. Чтобы избежать этой проблемы, требуется периодически проверять его натяжку, для чего нужно просто нажать на ремень и посмотреть в инструкции по эксплуатации, на сколько миллиметров он должен вжиматься.

Иногда из строя выходят щетки или реле регулятора, которые меняются единым узлом. Если при работающем моторе отключить клемму аккумулятора, высок риск выхода из строя (пробой) диодного моста, который тоже нужно будет заменить.

Печать

	Реставратор для пластика и кожи 5 минут и салон авто как новый.  Посмотрите фото до и после		1490 р.
	Набор для ремонта стекла Ремонт стекла авто своими руками. Спасает от трещин и сколов.		1690 р.
	Зеркало видеорегистратор Vehicle Blackbox DVR видеорегистратор + зеркало заднего вида + камера заднего вида + датчик движения + технология Dual cam + G-Sensor…		1990 р.
	Зеркало — бортовой компьютер 12в1 — видеорегистратор, GPS-навигатор, камера, интернет, радар, FM, G-sensor…		1990 р.
	Авточехлы из экокожи Салон будет как новый! Легко чистятся, не трутся, не рвутся.		3990 р.

Электрогенератор: предназначение, устройство, принцип действия

20.01.2014 #Генератор

Основным предназначением автомобильного электрогенератора является подзарядка аккумулятора и питания бортовой системы автомобиля. Учитывая конструктивные особенности, можно выделить два типа генераторов: генераторы традиционной и компактной конструкции.

Генератор, в основе работы которого находится магнитная индукция, предназначен для обеспечения электрическим током потребителей, включенных в систему электрооборудования, а также для зарядки аккумулятора при включенном двигателе автомобиля. Генератор должен иметь соответствующие выходные параметры, чтобы, независимо от режима движения автомобиля, не происходил разряд аккумулятора. Кроме этого, генератор должен обеспечивать стабильное напряжение в бортовой сети автомобиля. Принцип работы генератора, а также конструкция этого механизма приблизительно одинаковы для любого автомобильного генератора, несмотря на то, где и кем он выпущен.

Устройство генератора

Основу работы генератора составляет эффект электромагнитной индукции. Генератор состоит из корпуса, статорной обмотки, ротора, реле-регулятора и выпрямительного моста.

Корпус генератора выступает в качестве основания для статорной обмотки. Обычно производится из легкосплавных металлов, например, из дюралюминия. Для охлаждения во время работы в корпусе предусмотрены специальные «окна». Сзади и спереди корпуса имеются подшипники, на которых крепится ротор. Статорная обмотка производится из медного провода и укладывается в пазах сердечника.

Ротор представляет собой некий электромагнит, который имеет одну обмотку, расположенную на валу ротора. Сверху обмотки находится сердечник, выполненный из ферромагнитного металла.

Реле-регулятор осуществляет функцию контроля и регулирования напряжения на выходе из генератора. Выпрямительный мост с шестью диодами выдает прямой ток более 40 ампер. Диоды, расположенные попарно на плюсовом и минусовом токопроводящих основаниях, соединяются по схеме Ларионова.

1. передняя крышка;
2. обмотка статора;
3. обмотка возбуждения;
4. задняя крышка;
5. щеточный узел;
6. контактные кольца;
7. выпрямительный блок;
8. полюсные половины;
9. крыльчатка вентилятора;
10. приводной шкив

Конструктивные особенности

Учитывая конструктивное исполнение, можно выделить два типа генераторов: традиционные и компактные. Генераторы традиционной конструкции имеют вентилятор, расположенный у приводного шкива. Вентиляционные окна находятся только в торцевой части.

Генераторы компактной конструкции имеют два вентилятора, расположенные внутри полости генератора. Компактные генераторы часто называют высокоскоростными, так как они оснащены приводом, имеющим повышенное передаточное отношение.

Принцип работы генератора

Работа автомобильного генератора основывается на принципе появления переменного электрического напряжения в обмотке статора, возникающего в результате воздействия постоянного магнитного поля, образующегося вокруг сердечника.

Ротор приводится в действие двигателем через ременную передачу. На обмотку ротора производится подача постоянного электрического напряжения, достаточного для возникновения магнитного потока. Силу магнитного потока регулирует реле-регулятор. Напряжение на выходе генератора находится в пределах между 13,6 вольт летом и 14,2 вольт зимой. Этого напряжения достаточно для того, чтобы аккумулятор находился в нормальном рабочем состоянии, и периодически производилась его подзарядка. Питание бортовой сети, включенной параллельно аккумулятору, происходит от клемм генератора.

Правила эксплуатации генераторов

Среди основных правил можно выделить следующие:

— При эксплуатации генератора важно, чтобы «минус» АКБ всегда подключался к корпусу, а плюс — к плюсу генератора.

Важно придерживаться всех вышеперечисленных правил, так как их несоблюдение часто приводит к неисправностям генератора.

Другие статьи

#Стойка стабилизатора Nissan

Стойка стабилизатора Nissan: основа поперечной устойчивости «японцев»

22.06.2022 | Статьи о запасных частях

Ходовая часть многих японских автомобилей Nissan оснащается стабилизатором поперечной устойчивости раздельного типа, соединенным с деталями подвески двумя отдельными стойками (тягами). Все о стойках стабилизатора Nissan, их типах и конструкции, а также о подборе и ремонте — читайте в данной статье.

#Ремень приводной клиновой

Ремень приводной клиновой: надежный привод агрегатов и оборудования

15.06.2022 | Статьи о запасных частях

Для привода агрегатов двигателя и в трансмиссиях различного оборудования широко применяются передачи на основе резиновых клиновых ремней.

Барабан тормозной ГАЗ: управляемость и безопасность горьковских автомобилей

08.06.2022 | Статьи о запасных частях

Тормозные системы большинства ранних и актуальных моделей автомобилей ГАЗ оснащаются колесными механизмами барабанного типа. Все о тормозных барабанах ГАЗ, их существующих типах, конструктивных особенностях и характеристиках, а также о выборе, замене и обслуживании данных деталей — читайте в статье.

#Палец поршневой

Палец поршневой: прочная связь поршня и шатуна

02.02.2022 | Статьи о запасных частях

В любом поршневом двигателе внутреннего сгорания присутствует деталь, соединяющая поршень с верхней головкой шатуна — поршневой палец. Все о поршневых пальцах, их конструктивных особенностях и способах установки, а также о верном подборе и замене пальцев различных типов подробно рассказано в статье.

Вернуться к списку статей

Автомобильный генератор и его особенности

В рамках данной статьи поговорим об особенностях принципа устройства автомобильных генераторов. Для автовладельцев, разбирающихся в теме, эта статья будет не интересна. Но для тех, кто интересуется автомобильными генераторами с точки зрения применения, эта информация может оказаться полезной.

В современных автомобилях в качестве генераторов используются синхронные трехфазные электрические машины переменного тока, в которых в выпрямителе применена схема Ларионова.

Чтобы генератор после запуска двигателя отдавал ток в нагрузку, необходимо подать питание на катушку возбуждения. Это происходит при повороте ключа зажигания в рабочее положение.

Ток в обмотке возбуждения регулируется регулятором напряжения, который может быть выполнен в виде отдельного узла или интегрирован в щеточный узел генератора. В подавляющем большинстве современных генераторов стабилизатор напряжения (СН) питается от отдельной выпрямительной секции.

Среди других генераторов автомобильный генератор выделяется рядом особенностей. Во-первых, автомобильный генератор, хотя и вырабатывает постоянный ток, по сути является генератором переменного тока, который затем выпрямляется диодным мостом и преобразуется в постоянный ток.

Это решение очень популярно, тот же генератор переменного тока из асинхронного двигателя можно превратить в генератор постоянного тока, достаточно добавить диодный выпрямитель.

Выпрямители переменного тока называются вентильными генераторами постоянного тока. К таким генераторам относится автомобильный генератор.

Выходное напряжение автомобильного генератора постоянное

Одной из отличительных особенностей автомобильного генератора является то, что напряжение на его выходных клеммах поддерживается в узком диапазоне с помощью специального стабилизатора, называемого регулятором напряжения. Но это не является чем-то исключительным для электромобилей.

Стабилизаторы напряжения можно встретить в комплектации многих источников бесперебойного питания, в том числе и среди тех, что берут энергию для своих аккумуляторов от механических генераторов тех же домашних ГЭС или от солнечных батарей.

Основное отличие автомобильного генератора в том, что он получает механическую энергию через ремень от коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, частота вращения которого вовсе не постоянна, она зависит от режима работы автомобиля в данный момент, и не связано с потребностями потребителей постоянного тока.

Вот и получается, что задача генератора и его электроники — уметь заряжать автомобильный аккумулятор и снабжать потребителей стабилизированным напряжением, независимо от того, какая сейчас скорость якоря — напряжение должно оставаться в узком коридоре в районе 14 вольт.

Если по какой-то причине напряжение выйдет за пределы диапазона стабилизации, зарядный ток аккумулятора может стать чрезвычайно высоким, а электролит просто выкипит.

Это явление не является чем-то беспрецедентным, с ним сталкивались многие автолюбители, когда внезапно вышел из строя регулятор напряжения на генераторе — электролит в аккумуляторе в этом случае быстро выкипает.

Если напряжение от генератора слишком низкое, аккумулятор преждевременно разрядится. С этой проблемой также сталкивались многие автолюбители.

Итак, стабильное выходное напряжение – обязательное условие корректной работы автомобильного генератора. Но этого не так просто добиться. Диапазон изменения частоты вращения ротора генератора в автомобиле достаточно широк. На холостом ходу это порядка 800 — 1200 оборотов в минуту, а в момент хорошего разгона — до 5000 и даже до 6000 оборотов в минуту. , смотря какая машина.

Токо-скоростная характеристика автомобильного генератора

Таким образом, поскольку напряжение автомобильного генератора поддерживается практически постоянным благодаря регулятору напряжения, он имеет свою вольт-амперную характеристику (ТСХ), т.к. при разных скоростях вращения ротора ток нагрузки разный. Напряжение постоянное, но чем выше скорость — тем выше ток, а чем ниже скорость — тем меньше ток с силовых клемм генератора.

Примечательно тем, что автомобильный генератор имеет ограничение по току, а значит имеет свойство самоограничения. Это означает, что при достижении током определенного предельного значения, как бы дальше не повышалась скорость, ток уже не будет увеличиваться, он просто не сможет этого сделать.

Токоскостаная характеристика (ТСХ) автомобильного генератора снимается по методике, принятой в качестве международного стандарта. Его (характеристику) снимают при испытательной эксплуатации генератора на стенде в паре с полностью заряженной батареей такой номинальной емкости, которая в ампер-часах составляет половину (50%) номинального тока генератора в амперах. На характеристике находятся характерные важные точки: n0, nrg, nн, nmax.

Начальная скорость ротора n0 — это теоретическая скорость ротора без нагрузки. Так как характеристику начинают снимать начиная с силы тока 2 ампера, то эту точку находят путем экстраполяции характеристики на пересечение с горизонтальной осью вращения.

Минимальная рабочая частота генератора nrg принимается соответствующей холостому ходу коленчатого вала. Это примерно от 1500 до 1800 об/мин для ротора генератора. Ток при заданной частоте, как правило, составляет от 40 до 50% от номинального значения для данного генератора. Этого тока должно хватить для питания минимального количества жизненно важных потребителей в автомобиле.

Номинальные обороты ротора генератора nн — это именно та частота, при которой вырабатывается номинальный ток In, она не должна быть меньше номинального значения по паспорту.

Максимальная частота вращения ротора генератора nmax – это частота вращения ротора, при которой генератор дает максимальный ток, значение которого не сильно отличается от номинального значения испытуемого генератора.

Для генераторов отечественного производства ранее было принято указывать номинальный ток при 5000 об/мин. Также указывалась номинальная частота nр для номинального тока генератора Ip, равного двум третям номинального тока. Этот расчетный режим соответствовал такому режиму работы генератора, когда его элементы не сильно нагревались. Все характеристики снимались при напряжении 14 или 13 вольт.

Самовозбуждение автомобильного генератора и КПД

Автомобильный генератор обязан самовозбуждаться при частоте вращения его ротора ниже частоты, когда коленчатый вал работает на холостом ходу. Испытание проводят на стенде, где должно происходить самовозбуждение при подключении генератора к аккумулятору с контрольной лампой.

Возможности автомобильного генератора с энергетической точки зрения характеризуются величиной его КПД. Чем больше КПД, тем меньше мощности берется от двигателя внутреннего сгорания для получения той же полезной мощности в виде электроэнергии.

КПД генератора зависит в основном от конструктивных особенностей конкретного изделия: какова толщина пластин в статоре и толщина набора, насколько хорошо пластины изолированы друг от друга (насколько малы токи Фуко) , какое сопротивление обмоток статора и ротора, какая ширина контактных колец ротора, какое качество щеток и подшипников? И т. д.

Но одно можно сказать точно — чем выше номинальная мощность генератора, тем выше КПД. Между тем типичный КПД автомобильных генераторов, да и вообще вентильных генераторов, не превышает 60%.

Основным показателем возможностей генератора является его вольт-амперная характеристика, она наглядно показывает, чего можно ожидать от конкретного генератора, на что можно рассчитывать. Для характерных точек составьте таблицу для генератора.

Для примера приведем таблицу характеристик генераторов отечественного производства:

Характеристики автомобильных генераторов

Диапазон выходного напряжения на разных скоростях и в зависимости от температуры и нагрузки отражает возможности регулятора напряжения автомобильного генератора .

Смотрите также у нас:

Основные типы генераторов и принципы их работы

Устройство и принцип работы динамо-машины

Электросистема автомобиля: определение, функции, работа, узлы

В автомобилях, особенно современные, разновидности частей являются электроникой и работают электрически. Что ж, системы зарядки — это основная электрическая система автомобиля, которая включает в себя генератор переменного тока, аккумулятор и регулятор напряжения. Эти компоненты являются источником питания для других электрических компонентов автомобиля. Хотя регуляторы напряжения включены в генератор переменного тока, который служит преобразователем энергии. Существует множество электрических компонентов, которые зависят от электрической системы автомобиля. Я предполагаю, что это наша цель здесь, так что давайте погрузимся!

Сегодня вы познакомитесь с определением, применением, компонентами, схемой и работой электрической системы автомобиля. вы также узнаете его преимущества и недостатки.

Подробнее: Понимание системы зарядки в автомобильном двигателе

Содержание

• 1 Определение электрической системы транспортного средства
• 2 Применение
• 3 Функции
• 4 Компоненты Электрической системы транспортного средства
  • 4.1 Magneto
  • 4. 2 ALERCHANTIOR:
    • 4.1 MAGNETO
    • 4.2 4.2 ALERCALTIO0096
    • 4.3 Регулятор напряжения:
    • 4.4 Аккумулятор:
      • 4.4.1 Диаграмма Электрической системы транспортного средства:
  • 5 Принцип работы
    • 5.1 Присоединяйтесь к нашему новостному бюллетене
      • 5.1.1.1.1. о том, как работает электрическая система автомобиля:
  • 6 Заключение
    • 6.1 Пожалуйста, поделитесь!

  Определение электрической системы автомобиля

  Автомобильные электрические системы являются электрически управляемыми устройствами в транспортном средстве, они получают энергию от аккумулятора и возвращают ее обратно в аккумулятор через под. Система зарядки состоит из генератора и аккумулятора. Эта батарея используется для питания стартера, помогает двигателю запуститься, в то время как генератор переменного тока используется для зарядки аккумулятора и других электрических компонентов автомобиля.

  Помимо этой зарядки, некоторые автомобили имеют зажигание от магнето, которое вырабатывает энергию, питающую свечи зажигания в камерах сгорания. Он также используется для питания некоторых электрических компонентов, что помогает экономить заряд аккумулятора. Хотя некоторая система зажигания зависит от мощности аккумулятора.

  Все электрические цепи в транспортных средствах размыкаются и замыкаются с помощью выключателей или реле, а для предотвращения их перегрузки используются плавкие предохранители.

  Подробнее: Понимание фрикционной и рекуперативной тормозной системы

  Применение

  Электрическая система в основном используется для питания всех электрических и электронных устройств в автомобиле. начиная с электродвигателя, датчиков, датчиков, нагревательного элемента, фар, стоп-сигналов и габаритных огней, радио, телевизора, системы кондиционирования воздуха, вентиляторов, внутреннего освещения, системы охлаждения, системы зажигания и т. д. все эти компоненты получают питание от аккумулятора и аккумулятор заряжается от генератора.

  Обратите внимание, что при работающем двигателе все электрические устройства питаются от регулятора генератора. Это связано с тем, что выходная мощность генератора больше тока аккумуляторной батареи при работающем двигателе.

  Функции

  Ниже приведены функции бортовой сети автомобиля:

  • Основная функция бортовой сети состоит в выработке, хранении и подаче электрического тока на различные электрические устройства автомобиля.
  • Управляет всеми электрическими частями/компонентами автомобиля.
  • Опять же, электрические системы автомобиля помогают поддерживать устройства в хорошем рабочем состоянии, поскольку они могут выполнять некоторые функции.

  Подробнее: Понимание гидравлической тормозной системы

  Компоненты электрической системы автомобиля

  Среди перечисленных выше компонентов основными электрическими частями автомобиля являются генератор переменного тока, аккумулятор и регулятор.

  Магнето

  Система зажигания от магнето или высоковольтное магнето — это система зажигания, использующая магнето для создания высокого напряжения для выработки электроэнергии. Вырабатываемая электроэнергия в дальнейшем используется для управления транспортными средствами и другими электрическими компонентами системы.

  Магнето представляет собой комбинацию распределителя и генератора, объединенных в единое целое, что отличает его от обычного распределителя, создающего искровую энергию без внешнего напряжения. Существует ряд вращающихся магнитов, которые разрушают электрическое поле, вызывая электрический ток в первичных обмотках катушки. Затем текущий заряд будет умножаться, когда он перейдет на вторичные обмотки катушки. Это связано с тем, что количество обмоток во вторичной цепи во много раз больше, чем в первичной цепи, что затем заставляет магнето с умноженным зарядом производить искру при более высоком напряжении, чем было создано в первичных обмотках.

  Подробнее: Принцип работы антиблокировочной тормозной системы (ABS)

  Генератор:

  Генератор является одной из основных и неотъемлемых частей системы зарядки автомобиля, поскольку он играет наилучшую роль. Электроэнергия, которая заряжает аккумулятор, поступает от генератора переменного тока, но производимый ток является переменным током (AC). Эта мощность переменного тока немедленно преобразуется в постоянный ток (DC), поскольку в автомобилях используется 12-вольтовая электрическая система постоянного тока. Разряженный аккумулятор не означает, что с ним что-то не так. это просто лишение заряда, поэтому генератор также проверяется, если машина не заводится.

  Регулятор напряжения:

  Регулятор напряжения управляет выходной мощностью генератора. Хотя это устройство часто находится в генераторе, так как оно регулирует зарядное напряжение, которое производит генератор. Он поддерживает напряжение от 13,5 до 14,5 вольт для защиты электрических частей автомобиля. в современных автомобилях, которые используют ЭБУ, чтобы определить, когда аккумулятор необходимо зарядить, поскольку он контролирует подаваемое напряжение. Контрольная лампа на приборной панели указывает на неисправность системы зарядки. Часто контрольная лампа указывает на неисправность генератора, что приводит к незаряженной батарее.

  Аккумулятор:

  Аккумулятор — еще один важный компонент системы зарядки автомобиля, поскольку он служит резервуаром электроэнергии. Стартер двигателя напрямую подключен к положительной клемме. Это помогает провернуть компонент, заставляющий двигатель запускаться. Когда двигатель работает, генератор напрямую заряжает аккумулятор. Аккумулятор также может подавать питание на электрические компоненты, когда двигатель не работает.

  Подробнее: Понимание работы автомобильного мозга

  Схема электрической системы автомобиля:

  Принцип работы

  Работа электрической системы автомобиля менее сложна и понятна. Все электрические устройства в автомобиле спроектированы с помощью выключателей или релейной системы, при этом от основного источника энергии (аккумуляторной батареи) все они получают питание. Итак, сразу же двигатель запускается стартером, представляющим собой электрическое устройство, получающее питание от аккумуляторной батареи. Процесс сгорания обеспечивает работу двигателя, а генератор используется для зарядки аккумулятора. Это напряжение генератора меньше, чем напряжение аккумуляторной батареи, когда двигатель не работает. Это связано с тем, что ток от аккумулятора используется для питания нагрузок автомобиля, а не генератора переменного тока. Генераторы разработаны с диодами, которые предотвращают протекание в них тока.

  В ситуации, когда двигатель работает, выходной ток генератора больше, чем напряжение аккумуляторной батареи. Ток течет от генератора переменного тока к электрической нагрузке в автомобиле и к аккумулятору для его зарядки. Обычно выходное напряжение генератора выше напряжения аккумуляторной батареи при работающем двигателе.

  Присоединяйтесь к нашей рассылке новостей

  Теперь вы можете видеть, что электрическая нагрузка автомобиля по-прежнему работает, даже если двигатель не работает, поскольку аккумулятор достаточно заряжен. Хотя для питания различных электрических систем, содержащихся в транспортном средстве, требуется большое количество энергии. Батареи могут по-прежнему удовлетворять разумные требования к электричеству в зависимости от их мощности.

  Подробнее: Автомобильное реле

  Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о том, как работает электрическая система автомобиля:

  Заключение

  Электрические системы автомобиля состоят из множества компонентов, включая генераторы, электрические жгуты проводов, разъемы и многое другое. более. В этой статье мы рассмотрели определение, функции, приложения, компоненты и работу электрической системы автомобиля.

  Надеюсь, вам понравилось чтение, если да, пожалуйста, прокомментируйте ваш любимый раздел этого поста. И, пожалуйста, не забудьте поделиться. Спасибо!

  Как электрические генераторы производят электричество?

  Команда ADE Power Generators 4 сентября 2018 г.

  Электрогенератор — это машина, которая использует двигатель для выработки электроэнергии. Этот блог объяснит, как работают электрогенераторы и их основные компоненты.

  Электрогенераторы могут использоваться для самых разных целей, от небольших электроинструментов до крупных промышленных предприятий. Это популярная альтернатива использованию энергии сети, вырабатываемой ветряными турбинами или ископаемым топливом, и паровой турбины высокого напряжения на электростанции или электростанции.

  Существует много типов генераторов, от бензиновых, портативных и инверторных до домашних генераторов, которые могут работать на природном газе, резервных генераторов на случай отключения электроэнергии и гораздо более крупных промышленных генераторов. Однако в этой статье мы будем говорить конкретно о дизельных генераторах, также известных как генераторные установки.

  Простое объяснение этого состоит в том, что дизельные генераторы работают как механические и электрические машины, которые преобразуют один источник энергии в другой вид энергии. В этом случае генератор энергии работает, получая механическую энергию и преобразовывая ее в электрическую энергию.

  Вопреки тому, что многие могут предположить, на самом деле никакого реального «создания» электричества не существует. Один электрический генератор или несколько синхронных генераторов не могут создать электричество из воздуха. Все это связано с теорией электромагнитной индукции Майкла Фарадея, о которой мы поговорим подробнее, когда будем рассматривать различные части генератора.

  Основные части дизельного генератора

  Каждый дизельный генератор состоит как минимум из девяти различных, но одинаково важных частей. Это:

  • Дизельный двигатель
  • Генератор
  • Топливная система
  • Регулятор напряжения
  • Система охлаждения и выхлопная система
  • Система смазки
  • Зарядное устройство
  • Панель управления
  • Основная сборочная рама или салазки

  Чтобы лучше понять, как работает электрогенератор для преобразования механической энергии в электрическую, мы рассмотрим роли всех этих компонентов, начиная с дизельного двигателя.

  Дизельный двигатель

  Это просто базовый дизельный двигатель, он мало чем отличается от двигателей легковых автомобилей, фургонов, грузовиков и других крупных транспортных средств. Это источник механической энергии, и размер двигателя имеет значение. Если вам нужна большая электрическая мощность, вам нужен двигатель большего размера. Чем больше двигатель генератора, тем больше электроэнергии вы сможете генерировать.

  Двигатели-генераторы

  Генератор переменного тока

  По сути, это компонент, отвечающий за выработку выходной мощности. Здесь мы видим, как в игру вступает концепция электромагнитной индукции.

  Генератор переменного тока состоит из множества сложных компонентов, но одним из наиболее важных компонентов является ротор. Это вал, который вращается за счет механической энергии, подаваемой двигателем, с несколькими постоянными магнитами, закрепленными вокруг него. При этом создается магнитное поле.

  Это создаваемое магнитное поле непрерывно вращается вокруг другой важной части генератора: статора. Проще говоря, это разновидность разных электрических проводников, которые туго намотаны на железный сердечник. Здесь вещи начинают становиться немного более научными. Согласно принципу электромагнитной индукции, если электрический проводник остается неподвижным, а вокруг него движется магнитное поле, то индуцируется электрический ток.

  Таким образом, генератор переменного тока использует механическую энергию, создаваемую дизельным двигателем, которая приводит в движение ротор, создавая магнитное поле, которое перемещается вокруг статора, что, в свою очередь, генерирует переменный ток.

  Топливная система

  Топливная система в основном состоит из топливного бака с трубой, соединяющей его с двигателем. Здесь дизельное топливо может подаваться непосредственно в двигатель, что затем запускает весь процесс, описанный выше. Размер топливного бака в конечном итоге определяет, как долго генератор может оставаться активным.

  Наши бесшумные генераторы с навесом обычно поставляются с топливными баками, встроенными в основание электрогенератора в стандартной комплектации. Если требуется больший объем топлива, мы можем спроектировать и изготовить топливный бак по индивидуальному заказу, или установка может быть прикреплена к дополнительному отдельно стоящему объемному топливному баку.

  Для более крупных проектов электростанций, требующих установки генераторной установки в акустическом кожухе или контейнере, отдельные топливные системы обычно устанавливаются или располагаются либо внутри кожуха, либо под кожухом, либо иногда даже в обоих случаях.

  Регулятор напряжения

  Здесь у нас самая сложная часть электрогенератора. Регулятор напряжения служит одной довольно очевидной цели: регулировать выходное напряжение. Здесь происходит слишком много всего, чтобы объяснять в одной этой статье, нам, вероятно, понадобится совершенно отдельная статья, чтобы описать весь процесс регулирования напряжения.

  Проще говоря, он обеспечивает выработку генератором электроэнергии стабильного напряжения. Без него вы бы увидели огромные колебания, зависящие от того, насколько быстро работает двигатель. Излишне говорить, что все электрооборудование, которое мы используем, не сможет справиться с таким нестабильным питанием. Итак, эта часть творит чудеса, чтобы все было гладко и стабильно.

  Система охлаждения и выхлопная система

  Эти два компонента играют очень важную роль, и хорошая новость заключается в том, что их легко понять! Система охлаждения помогает предотвратить перегрев генератора. В генераторе выделяется охлаждающая жидкость, которая нейтрализует всю дополнительную тепловую энергию, вырабатываемую двигателем и генератором. Затем охлаждающая жидкость забирает все это тепло через теплообменник и избавляется от него вне генератора.

  Выхлопная система работает так же, как выхлоп вашего автомобиля. Он собирает любые газы, производимые дизельным двигателем, пропускает их через систему трубопроводов и выбрасывает из генераторной установки.

  Система смазки

  Этот компонент крепится к двигателю и прокачивает через него масло, обеспечивая плавную работу всех деталей и отсутствие трения друг о друга. Без него двигатель сломается.

  Зарядное устройство для аккумуляторов

  Все дизельные двигатели нуждаются в маленьком электрическом двигателе, чтобы привести его в действие. Для этого небольшого двигателя требуется батарея, которую необходимо заряжать. Зарядное устройство поддерживает его в хорошем состоянии и полностью заряжает, либо от внешнего источника самого генератора.

  Панель управления

  Панель управления предназначена для управления и управления генератором. На генераторе с электрическим запуском (или автоматическим запуском) вы найдете здесь целый ряд элементов управления, которые позволяют вам делать разные вещи или проверять определенные цифры. Это может быть что угодно, от кнопки запуска и переключателя частоты до индикатора уровня топлива в двигателе, индикатора температуры охлаждающей жидкости и многого другого.

  Что такое панель управления генератором?

  Основная сборочная рама

  Каждый генератор нужно как-то удерживать, и это основная сборочная рама. В нем находится генератор, и на нем собраны все различные части. Он удерживает все вместе и может быть открытой конструкции или закрытой (навесной) для дополнительной защиты и шумоподавления. Наружные генераторы обычно размещаются в защитном корпусе, защищенном от непогоды, чтобы предотвратить повреждения.

  Итак, вот как работает электрический генератор. Дизельный двигатель снабжает генератор механической энергией, которая затем преобразуется в электрический ток благодаря магнитному полю, создающему электромагнитную индукцию.