Применение генератора переменного тока: Применение генераторов в быту и на производстве

Особенности генераторов переменного тока — статьи Пневмомаш

Электрогенераторы — это устройства для преобразования механического движения в электрическую энергию. По виду выхода электрического тока они подразделяются на оборудование постоянного и переменного тока.

Постоянный ток никогда не меняет своего направления, двигаясь от плюса к минусу, и может плавно менять свою величину. На сегодняшний день генераторы постоянного тока можно встретить на крупных промышленных заводах, например, где используются прокатные станы, на предприятиях электротранспорта, а также в других производственных процессах, где оборудование имеет большой пусковой момент, либо требуется плавное регулирование скорости тягового усилия.

Столь ограниченное применение постоянного тока связано с тем, что его довольно сложно трансформировать. Повышение или понижение его напряжения связано с существенными затратами и требует наличия сложного специализированного оборудования.

Сфера применения генераторов переменного тока

Переменный ток отличается тем, что движется между фазой и нулем, постоянно меняя свое направление.

Частота смены направления тока указывается в герцах. В российских и европейских сетях используется частота 50 герц, что обозначает смену направления движения тока 100 раз в секунду. В американских сетях применяется частота 60 герц.

Поскольку электрические сети общего назначения всегда рассчитаны на переменный ток, все производимые электрические устройства, а также любые генераторы, предназначенные для бытовых и общепромышленных целей, тоже предполагают работу от переменного тока.

Особенности функционирования

Главным преимуществом переменного тока перед постоянным является простота его трансформации. При помощи специальных трансформаторов действующее напряжение однофазной сети 220 вольт изменяется в зависимости от нужд потребителя.

Однофазное электропитание чаще всего применяется в жилых помещениях. Для промышленных целей может быть использован также переменный трехфазный ток. По своей сути это три провода, на каждом из которых находится по одной фазе, а также в схеме может присутствовать четвертый провод – ноль.

Напряжение между фазными проводами составляет 380 вольт, а между любым фазным проводом и нулем составляет — 220 вольт. Трехфазный ток тоже поддается преобразованию при помощи специальных трехфазных трансформаторов.

 

Устройство генератора переменного тока — принцип работы и общее назначение

Конструктивно, электрогенератор состоит из:

1. Токопроводящей рамки.
2. Магнитов.

Работает он следующим образом:

1. Токопроводящая рамка помещается в магнитное поле, созданное между полюсами магнитов. Ее концы снабжают контактными кольцами, которые также способны вращаться.
2. С помощью упругих токопроводящих пластинок (щеток), кольца соединяют с электрической лампочкой.
3. Рамка, вращаясь в магнитном поле, постоянно пересекает своими сторонами магнитные силовые линии.
4. Пересечение рамкой магнитных силовых линий вызывает возникновение ЭДС и получение индукционного тока.
5. Под действием полученного индукционного тока, лампочка начинает светиться. Свечение лампочки продолжается до тех пор, пока вращается рамка.

Один полный оборот рамки внутри магнитного поля приводит к тому, что возникающая ЭДС, дважды меняет свое направление, причем ее величина дважды увеличивается до максимального значения (проводники проходили под полюсами магнитов) и дважды была равна нулю (проводники двигались вдоль силовых линий магнитного поля).

Такое изменение ЭДС в процессе непрерывного вращения рамки вызывает в замкнутой электрической цепи постоянно изменяющийся по направлению и величине синусоидальный электрический ток, который в настоящее время называют переменным.

В современной энергетике используются индукционные генераторы переменного тока различного типа. При этом, принцип их действия одинаков и базируется на принципе электромагнитной индукции.

В общем виде, такие устройства представляют собой достаточно сложное изделие, состоящее из медной проволоки, и большого количества изоляционных и конструктивных материалов.

Устройство и принцип работы

Устройство

Любой генератор переменного тока состоит из:

1. Постоянного тока или электромагнита, который создает магнитное поле. С целью получения мощного магнитного потока, в генераторах устанавливают специальные магнитные системы из двух сердечников, которые изготавливаются из электротехнической стали.
2. Обмотки, в которой возникает переменная ЭДС. Обмотки, создающие магнитное поле, размещают в специальных пазах одного сердечника, а обмотки, в которых возникает ЭДС – в пазах другого.
3. Для подвода питающего напряжения и съема полученного переменного тока, используются контактные кольца и щетки. Эти детали изготавливаются из токопроводящих материалов. Сила тока в обмотках электромагнита, создающего магнитное поле значительно меньше той, которую генератор отдает во внешнюю цепь, поэтому генерируемое напряжение удобнее снимать с неподвижных обмоток, а через скользящие контакты подводить маломощное питающее напряжение.

В маломощных устройствах щетки и кольца используются значительно реже, так как в их конструкциях можно использовать вращающиеся постоянные магниты, которым подвод питающего напряжения не нужен.

Как правило:

1. Внутренний сердечник (ротор) вместе с обмоткой вращается вокруг своей оси.
2. Внешний сердечник (статор) неподвижен.
3. Зазор между ротором и статором должен быть минимальным – только тогда мощность потока магнитной индукции максимальна. При этом, магнитное поле создает неподвижный магнит, а обмотки, в которых создается ЭДС, вращаются.

Однако, в больших промышленных генераторах, внешний сердечник, создающий магнитное поле, вращается вокруг внутреннего, а обмотки, в которых индуцируется ЭДС, остаются неподвижными.

Во время работы, в обмотке ротора возникает ЭДС, амплитуда которой пропорциональна количеству витков. Кроме того, она пропорциональна и амплитуде переменного магнитного потока (через виток).

Принцип работы синхронного генератора:

Область применения

Повседневную жизнь человеческого общества невозможно представить без переменного тока. Его широкое использование связано с тем, что он обладает огромными преимуществами перед постоянным.

При этом, главным преимуществом является то, что напряжение и силу переменного тока можно легко и практически без потерь преобразовать в достаточно широких пределах.

Особенно, такое преобразование необходимо в случае передачи электроэнергии на большие расстояния. Электроэнергия обладает большими преимуществами перед другими видами энергии.

Ее можно передавать на большие расстояния с малыми потерями и достаточно легко распределять между потребителями. Кроме того, электроэнергия просто превращается в другие виды энергии (световая, тепловая, механическая и пр. ).

Именно поэтому, генераторы переменного тока в современных условиях получили очень широкое применение. С их помощью вырабатывается электроэнергия, которая затем используется во всех отраслях промышленности, а также в быту и на всех видах транспорта.

Классификация

В связи с большим разнообразием генераторов, выпускаемых промышленностью различных стран, была разработана и достаточно обширная система их классификации.

Так, генераторы переменного тока различают по:

1. Виду.
2. Конструкции.
3. Способу возбуждения.
4. Количеству фаз.
5. Соединению фазных обмоток.

Электрогенераторы переменного тока бывают:

1. Асинхронными. Изделия, в которых на вращающемся валу имеются пазы, предназначенные для размещения обмоток. Они генерируют электрический ток с небольшими искажениями, величина которого не превышает номинального значения. Изделия этого типа используются для электропитания бытовой техники.
2. Синхронными. Изделия, в которых катушки индуктивности размещены непосредственно на роторе. Они способны выдавать ток, который обладает высокой пусковой мощностью.

Генератор с неподвижным ротором

Конструктивно различают генераторы:

1. С неподвижным ротором.
2. С неподвижным статором

Конструкции с неподвижным статором получили наибольшее распространение благодаря тому, что отпадает необходимость в использовании контактных колец и плавающих щеток.

По способу возбуждения электрогенераторы бывают:

1. С независимым возбуждением (питающее напряжение подается на обмотку возбуждения от отдельного источника постоянного тока).
2. С самовозбуждением (обмотки возбуждения питаются выпрямленным (постоянным) током, получаемым от самого генератора).
3. С обмотками возбуждения, питание которых осуществляется от стороннего генератора постоянного тока малой мощности, “сидящего” на одном валу с ним.
4. С возбуждением от постоянного магнита.

По количеству фаз различают электрогенераторы:

1. Однофазные.
2. Двухфазные.
3. Трехфазные.

Наибольшее распространение получили трехфазные генераторы.

Это связано с наличием некоторых преимуществ, среди которых нужно отметить возможность беспроблемного получения:

1. Вращающегося кругового магнитного поля, что способствует экономичности их изготовления.
2. Уравновешенной системы, что существенно повышает срок службы энергоустановок.
3. Одновременно двух рабочих напряжений (фазного и линейного) в одной системе.
4. Высоких экономических показателей – значительно уменьшается материалоемкость силовых кабелей и трансформаторов, а также упрощается процесс передачи электроэнергии на большие расстояния.

Трехфазные генераторы отличаются электрическими схемами соединения фазных обмоток.

Бывает, что фазные обмотки соединяются:

1. “Звездой”.
2. “Треугольником”.

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.

Практическое применение

Индукционные генераторы находят свое применение практически во всех областях жизнедеятельности человеческого общества.

Причем в любом случае, для получения переменного тока используется энергия вращения вала генератора.

Это касается:

1. Крупных гидро-, тепло-, и атомных электростанций.
2. Промышленных электрогенераторов.
3. Бытовых электрогенераторов.

Генераторы, устанавливаемые на электростанциях, вырабатывают большое количество электроэнергии, которая затем передается на огромные расстояния.

Они разрабатываются под конкретные, узкоспециализированные задачи и представляют собой сложнейшие устройства, для установки которых необходимо строить отдельные здания и сооружения. Кроме того, их работа обеспечивается специально организованной инфраструктурой.

Промышленные генераторы используются для обеспечения электроэнергией объектов, в работе которых не должно быть перебоев с подачей напряжения.

Кроме того, их используют для обеспечения электроэнергией строительных площадок, вахтовых поселков, удаленных ферм и буровых установок, находящихся в местах, где подводка стационарных линий электропередач невозможна или экономически нецелесообразна.

Как правило, для работы они используют дизельное топливо, вырабатывая при этом переменный ток большой мощности (220 или 380 В). Используются для этого синхронные генераторы, которые способны обеспечить работу промышленного оборудования большой мощности.

В дизельных установках, вал генератора вращается с помощью двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Электрогенератор на шасси

Все комплектующие изделия, входящие в состав промышленного генератора, монтируются на высокопрочных стальных шасси, которое при необходимости устанавливается:

1. Теплоизолированным контейнером.
2. Передвижным шасси (колесное, на полозьях).

Бытовые электрогенераторы приобрели большую популярность сравнительно недавно.

Они используются для электрификации небольших коттеджей, загородных домов и дач, а также помогают решить ряд проблем, связанных с некорректной работой централизованной электросети и часто применяются в качестве аварийных источников переменного тока на ранее электрифицированных объектах подобного типа.

В устройствах этого типа для вращения вала генератора используют как бензиновые, так и дизельные ДВС. Они вырабатывают переменный ток небольшой мощности (от 0,5 до 15 кВт) и отличаются:

1. Экономичностью.
2. Небольшими размерами.
3. Низким уровнем шума.

При выборе бытового генератора переменного тока, потенциальному потребителю необходимо обращать внимание на:

1. Тип ДВС (бензиновый или дизельный).
2. Заявленную в сопроводительной документации мощность.
3. Тип генератора (синхронный или асинхронный).
4. Фазность.
5. Блок управления.
6. Уровень шума.

Автомобильные генераторы переменного тока.

Генераторы переменного тока



Развитие автомобилестроения сопровождалось ростом требований к безотказности и увеличению срока службы автомобилей, комфорту их эксплуатации, снижению эксплуатационных затрат на техническое обслуживание и ремонт, а также соответствие все возрастающим требованиям безопасности движения.
В связи с этим появилась необходимость существенного увеличения мощности и срока службы автомобильных генераторов, как основных источников электрического тока, улучшения их эксплуатационных характеристик и снижения эксплуатационных затрат. Появилась необходимость уменьшения габаритных размеров и массы генераторов, как, впрочем, и многих других агрегатов и устройств, что позволяло гибко проектировать компоновку и внешний дизайн автомобилей, а также получать экономию дорогостоящих металлов.

Удовлетворение перечисленных требований путем совершенствования конструкции и технологии производства генераторов постоянного тока, учитывая низкую надежность и малый срок службы щеточно-коллекторного узла, а также габаритные размеры и массу генераторов постоянного тока, стало неосуществимо. Поэтому было выбрано новое направление в развитии автомобильных генераторов – создание генераторов переменного тока.

Название «генератор переменного тока» несколько условно, и касается в основном особенностей конструкции генератора, поскольку они оснащены встроенными полупроводниковыми выпрямителями и питают потребители постоянным (выпрямленным) током.

В генераторах постоянного тока таким выпрямителем является щеточно-коллекторный узел, осуществляющий выпрямление переменного тока, полученного в обмотках якоря.
Развитие полупроводниковой техники позволило применить в генераторах переменного тока более совершенный и надежный выпрямитель на полупроводниковых диодах, в котором отсутствовали механические детали и узлы, подверженные износу и отказам.

***

Преимущества и недостатки генераторов переменного тока

К основным преимуществам генераторов переменного тока по сравнению с генераторами постоянного тока можно отнести следующие свойства:

• при одинаковой мощности их масса в 1,8…2,5 раза меньше, причем примерно в три раза меньше расходуется ценного цветного металла – меди;
• при одинаковых габаритах генераторы переменного тока выдают большую мощность;
• ток начинает вырабатываться при меньшей частоте вращения ротора;
• проще схема и конструкция регулирующего устройства вследствие отсутствия элемента ограничения силы тока и реле обратного тока;
• проще и надежнее конструкция токосъемного устройства, особенно, в бесконтактных генераторах переменного тока;
• меньше эксплуатационные затраты из-за высокой надежности работы и увеличения срока службы.

С практической точки зрения преимущества генератора переменного тока проявляются в том, что вырабатываемый им ток снимается с неподвижных обмоток, закрепленных на корпусе-статоре. Обмотка возбуждения, выполненная на вращающемся роторе, существенно легче неподвижных обмоток статора, поэтому ротор можно вращать с большей скоростью, не опасаясь явлений дисбаланса вращающихся масс. Да и ток возбуждения в этом случае подвести проще, поскольку он небольшой. В результате щетки и контактные кольца служат дольше.

Кроме того, генератор постоянного тока, в отличие от генератора переменного тока, начинает вырабатывать ток при относительно большой частоте вращение якоря. По этой причине для его полноценного функционирования, например, на холостых оборотах двигателя, необходимо значительное передаточное число привода, что в дальнейшем (на рабочей частоте коленчатого вала) может привести к дисбалансу (из-за значительной массы якоря), износу подшипников и элементов привода генератора.

Определенное преимущество генераторов переменного тока проявляется, также, в том, что при необходимости получения высокого напряжения (например, для питания высоковольтных потребителей), достаточно использовать небольшой трансформатор. Увеличить напряжение постоянного тока таким способом не удастся. Несмотря на то, что в автомобильных бортовых сетях необходимость получения высокого напряжения возникает крайне редко, такую возможность нельзя сбрасывать со счетов.

Основные недостатки генератора переменного тока — необходимость выпрямления вырабатываемого им тока, а также некоторое рассеивание мощности в окружающих ротор и статор металлических деталях из-за возникновения вихревых и реактивных токов в переменном электромагнитном поле. Тем не менее, достоинства генераторов переменного тока с лихвой окупают отмеченные недостатки.

Первые автомобильные генераторы переменного тока были спроектированы для работы с отдельными селеновыми выпрямителями и вибрационными регуляторами напряжения. Селеновые выпрямители имели значительные размеры, и их приходилось размещать отдельно от генератора, в местах, где обеспечивалось хорошее охлаждение. Для присоединения такого выпрямителя к генератору требовалась дополнительная проводка.

Кроме того, селеновые выпрямители были недостаточно теплостойки, и допускали максимальную рабочую температуру не выше +80 ˚С.
По этим причинам в дальнейшем от селеновых выпрямителей отказались, и стали применять кремниевые диоды, которые были менее габаритны, обладали хорошей теплостойкостью, что позволяло размещать их непосредственно в генераторе.

На смену вибрационным регуляторам напряжения пришли сначала контактно-транзисторные, а затем бесконтактные на дискретных элементах и бесконтактные интегральные регуляторы.
Габаритные размеры интегральных регуляторов позволяют встраивать их в генератор, который совместно со встроенными регулятором и выпрямительным блоком называется генераторной установкой.

***

Принципиальное устройство генератора переменного тока

На рис. 1 представлена упрощенная схема генератора переменного тока, который состоит из двух основных частей: статора с неподвижной обмоткой, в которой индуцируется переменный ток, и ротора, создающего магнитное поле.

Полюсы ротора поочередно проходят мимо неподвижных катушек статора, размещенных на пазах с внутренней стороны корпуса генератора. При этом изменяется направление магнитного потока, а, следовательно, и направление индуцируемой в катушке ЭДС.

Обычно число полюсов магнита на роторе и число катушек в корпусе позволяет получить трехфазный ток. У трехфазных генераторов обмотки имеют одну общую точку, где соединяются их концы, поэтому такая схема соединения называется «звездой», а общая точка обмотки – нулевой точкой.

Вторые концы обмоток присоединяют к двухполупериодному выпрямителю. Магнитное поле ротора может создаваться постоянным магнитом или электромагнитом. В последнем случае к обмотке возбуждения электромагнита подводится постоянное напряжение.

Применение в роторе электромагнитов усложняет конструкцию генератора, так как необходимо подводить напряжение к вращающейся детали – ротору, но в этом случае возможно регулирование напряжения изменением частоты вращения ротора.

Кроме того, магнитные свойства постоянных магнитов существенно зависят от их температуры.

Более подробно устройство и работа автомобильного генератора переменного тока приведены на следующей странице.

***



Бесконтактные генераторы с электромагнитным возбуждением

Для автомобильных генераторов надежность и срок службы определяются тремя факторами:

• качеством электрической изоляции;
• качеством подшипниковых узлов;
• надежностью токосъемных (щеточно-контактных) устройств.

Первые два фактора зависят от уровня развития смежных производств. Третий фактор может быть исключен путем использования бесконтактных генераторов, имеющих более высокую надежность и ресурс, чем контактные генераторы, использующие щеточно-контактные токосъемные устройства. Это стимулировало создание автомобильных бесконтактных генераторов переменного тока с электромагнитным возбуждением – индукторных генераторов и генераторов с укороченными полюсами.

К бесконтактным генераторам с электромагнитным возбуждением относятся индукторные генераторы и генераторы с укороченными клювами. Работает генератор следующим образом. Обмотка возбуждения, по которой протекает постоянный ток, создает в магнитной системе поток, который при вращении ротора изменяется по величине без изменения знака. Этот поток замыкается, проходя через воздушные зазоры между валом и элементами ротора, зубцы которого выполнены в виде звездочки, воздушный зазор между ротором и статором, магнитопровод статора и крышку генератора.

Изменение магнитного потока в якоре при вращении ротора происходит за счет изменения магнитного сопротивления воздушного зазора между зубцами статора и ротора.
Магнитный поток Ф у индукторных генераторов пульсирующий. Магнитный поток в воздушном зазоре периодически изменяется от Ф_mах, когда оси зубцов ротора и статора совпадают, до Ф_min, когда оси зубцов ротора и статора смещены на угол 180˚ электрических градусов. Таким образом, магнитный поток имеет среднюю постоянную и переменную составляющую с амплитудой

Ф_пер = 0,5 (Ф_mах — Ф_min)

3убец и впадина ротора (индуктора) генератора образуют пару полюсов, поэтому частота тока якоря в индукторе генератора может быть определена по формуле:

f = zn/60,

где z- число зубцов ротора.

В генераторах с укороченными полюсами бесконтактность достигается за счет неподвижного крепления обмотки возбуждения с помощью немагнитной обоймы. Полюсы клювообразной формы имеют длину меньше половины длины активной части ротора. В процессе вращения ротора магнитный поток возбуждения пересекает витки обмотки статора, индуцируя в них ЭДС.

Генераторы с укороченными полюсами просты по конструкции, технологичны. Роторы таких генераторов имеют малое рассеяние.
К недостаткам можно отнести несколько большую, чем у контактных генераторов, массу при той же мощности. Также следует отметить трудность крепления обмотки возбуждения и обеспечения жесткости и механической прочности ее крепления.

Применение на автомобилях существующих конструкций индукторных генераторов долго сдерживалось следующими трудностями:

• невысокие удельные показатели;
• повышенный уровень пульсации выпрямленного напряжения;
• повышенный уровень шума.

Дальнейшее совершенствование конструкции и устранение вышеперечисленных недостатков позволило использовать индукторные генераторы переменного тока на автомобилях.

Впервые бесщеточные генераторы с укороченными полюсами 45.3701 и 49.3701 были использованы на автомобилях марки «УАЗ».

***

Небольшой видеоролик позволит наглядно понять основные принципы работы и устройство автомобильного генератора переменного тока.

***

Устройство и работа генератора автомобиля ВАЗ



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Принцип работы и схема генератора переменного тока

Представить себе жизнь современного человека без электричества крайне сложно. Даже те люди, которые отдалены от цифровых технологий и Интернета, все равно пользуются бытовыми приборами, которые работают на электрической энергии. Часто для ее производства используют генератор переменного тока, ведь именно ток такого поля используется всеми бытовыми установками, подается во все квартиры и частные дома. Упомянутый выше прибор был изобретен уже достаточно давно, но он до сих пор не утратил своей популярности и применяется во многих сферах жизни людей. Про устройство генератора и принцип его работы рассказано в данной статье.

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.

Демонстрация рассматриваемого прибора в разрезе

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.

Демонстрация прибора с помощью простого магнита и контура

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.

Использование графика для демонстрации переменного и постоянного электротоков

Характеристики генератора переменного тока

Основные технические характеристики генератора переменного тока: внешняя, скоростная регулировочная и токоскоростная. Внешняя характеристика определяется, как зависимость напряженности прибора от генерируемого им тока. Она является константой и может быть определена в процессе самостоятельного и независимого возбуждения.

Скоростная регулировочная характеристика чаще всего высчитывается исходя из нескольких величин электротока нагрузки. Самое маленькое значение возбуждения находится при нагрузочном токе, равном нулю (частота вращений при этом максимальная).

Последняя токоскоростная характеристика определяется как одна из самых важных при выборе или создании генератора. Практически все новые генераторы могут самостоятельно ограничивать свой максимальный ток.

Обратите внимание! Делается это для того, чтобы частота вращения роторов не увеличивалось до частоты индуцированного стартера.

Простой индукционный генератор для использования дома и на предприятии

Принцип работы генератора

Пришло время рассмотреть устройство генератора перемененного тока и принцип его действия. Он заключается в том, что в электроустановке используют специальную систему, которая при функционировании производит магнитный поток большой мощности.

За основу взято два сердечника, изготовленных из электротехнической стали. Пазы одного сердечника предполагают размещение обмотки, которая отвечает за генерацию потока магнитных волн. Второй же используется для индукции электродвижущей силы.

Обычно сердечник, который расположен внутри, находится в горизонтальном или вертикальном положении и вращается по соответствующим орбитам. Его называют ротором. Второй же сердечник, называемый статором, как понятно из его названия, остается в неподвижном состоянии. Чем меньшее расстояние будет между этими элементами, тем больше вырастет индуктивность магнитного потока. Далее рассмотрены назначение устройства и работа генератора переменного тока.

Рассмотрение строения электрогенератора на практике

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.

Возбуждение генератора переменного тока

Как устроен генератор переменного тока

Устройство генератора крайне простое. Он состоит из двух основных частей: подвижной (ротор или индуктор) и неподвижной (статор или якорь). В ГПТ ротором выступает электрический магнит, создающий магнитное поле, которое и принимает статор. Поверхность якоря обладает впадинами, которые называются пазами. В них виднеется обмотка катушки, выступающей в роли проводника.

Обратите внимание! Обычно якорь изготавливают их спрессованных листов стали толщиной не более 0,3 мм. Их изоляционный слой представляет собой простое лаковое покрытие.

Ротор устанавливают внутри статора. Его вращение осуществляется с помощью двигателя, мощность которого передается через обычный вал и некоторые опорные элементы. На валу также имеется возбудитель с постоянным значением электротока, питающий им обмотки катушки. Также среди компонентов имеется аккумуляторная батарея, которая инициализирует запуск стартера и может подавать электричество, если его не хватает для запуска двигателя, его работы.

Важно! Основное различие между однофазным и трехфазным генераторами электрического тока заключается в том, какое максимальное напряжение выдается прибором. В первом случае это 220 В, а во втором — и 220, и 380 В.

Устройство установки

Виды генераторов переменного тока

Есть несколько типов классификации генераторов. Наиболее распространенный — по мощности. Они бывают маломощными и высокомощными. Для решения бытовых задач применяются компактная и маломощная электроустановки, которые обычно используется в качестве резервного источника питания.

В последнее время популярность обрели сварочные генераторы. С бензиновыми моделями следует быть осторожным, так как они должны использоваться только по своему прямому назначению. В противном случае их срок эксплуатации истечет намного раньше положенного. Диагностика и ремонт таких приборов — достаточно дорогостоящие, и чаще проще купить новый аппарат.

Еще одно разделение — асинхронные и синхронные генераторы. Они отличаются конструкцией ротора. В синхронном приборе катушка находится на роторе, а в асинхронном на валу есть специальные углубления, которые предназначены для вставки обмотки. Подробнее о них далее.

Маломощный генератор

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.

Асинхронный генератор

Синхронные генераторы

Синхронный двигатель — это электромеханизм, который работает в режиме генерации электрической энергии. Его особенность в том, что частота вращения стартера, а точнее его магнитного поля, равна частоте вращения ротора.

К сведению! Синхронные обладают роторами, которые выполнены в виде постоянных или электрических магнитах. Полюсов у них может быть и 2, и 4, и 6. Главное, чтобы это число было кратным двум.

Синхронный генератор

Какой ток вырабатывает генератор

Характеристика тока, который вырабатывается генератором, зависит от его конструкции. Как уже стало понятно, и переменный генератор, и постоянный генератор содержат в своей конструкции электрический или постоянный магнит, создающий поток магнитного поля. В обоих случаях можно найти обмотку из медного проводника. Она вращается и, занимая различные положения в поле магнита, создает наведенную ЭДС.

Если представить, что обмотка разделена на две одинаковые части, то они поочередно будут занимать то горизонтальное, то вертикальное положение. ЭДС будет сначала максимальной, а затем нулевой. Это и будет генерация переменного тока.

Обратите внимание! Если в процессе полуоборота каким-либо образом переключить потребитель энергии, то он будет получать уже постоянный, но пульсирующий ток. В этом и отличие.

Характеристика переменного и постоянного электрических токов

Схема генератора переменного тока

Принципы работы генератора переменного и постоянного токов уже понятны, как и его основные конструкционные элементы. Необходимо рассмотреть пару схем для обобщения материала и понимания процесса генерации электротока.

Схема обычного устройства генерации электротока

Таким образом, были рассмотрены генератор переменного тока, устройство и принцип его действия.

Принципиальная схема электрического генерирующего устройства

Строение этого аппарата практически не поменялось с момента его создания еще в 1800-х гг. Данное электрооборудование служит для выработки тока, который применяется для бытовых или производственных целей.

Индукционные генераторы — Электромеханический индукционный генератор — Росиндуктор

ИНДУКЦИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР — это преобразователь механической энергии в электрическую. Нужен электромеханический индукционный генератор? Росиндуктор — генератор от профессионалов с нашего склада. Индукционные генераторы работают при возникновении переменного магнитного поля в катушке. Катушка создаёт переменное магнитное поле, вектор которого меняется с заданной генератором частотой. Созданные вихревые токи, индуцированные магнитным полем, производят нагрев металлического элемента, который передаёт энергию теплоносителю.

Принцип действия индукционного генератора

Принцип действия индукционного генератора основан на законе электромагнитной индукции — индуцирование электродвижущей силы в прямоугольном контуре (проволочной рамке), находящейся в однородном вращающемся магнитном поле, или наоборот, прямоугольный контур вращается в однородном неподвижном магнитном поле. Если в контуре вращается однородное магнитное поле с равномерной угловой скоростью, то в нем индуктируется синусоидальная электродвижущая сила.

Индукционный генератор переменного тока

Это электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую энергию переменного тока, например, за счет вращения проволочной катушки в магнитном поле, или, наоборот, за счет вращения магнита. До тех пор, пока силовые линии магнитного поля пересекают проводящую катушку, в ней индуцируется электрический ток. Индуцированный электрический ток течет таким образом, что его поле отталкивает магнит, когда рамка приближается к нему, и притягивает, когда рамка удаляется. Каждый раз, когда рамка изменяет ориентацию относительно полюсов магнита, электрический ток также изменяет свое направление на противоположное. Все то время, пока источник механической энергии вращает проводник (или магнитное поле), генератор будет вырабатывать переменный электрический ток.

Устройство индукционного генератора

По конструкции выделяют генераторы:

• с неподвижными магнитными полюсами и вращающимся якорем,
• с вращающимися магнитными полюсами и неподвижным статором.

Генераторы с неподвижными магнитными полюсами используются чаще, поскольку при неподвижной статорной обмотке нет необходимости снимать с помощью скользящих контактов (щеток) и контактных колец с ротора большой ток высокого напряжения. Статор (неподвижная часть) собирается из отдельных железных листов, изолированных друг от друга, а на внутренней поверхности статора имеются пазы, куда вкладываются провода статорной обмотки генератора. Ротор (подвижная часть) обычно изготавливают из сплошного железа, а полюсные наконечники магнитных полюсов ротора собирают из листового железа. Для создания максимально возможной магнитной индукции при вращении между статором и полюсными наконечниками ротора желателен минимальный зазор, а геометрическую форму полюсных наконечников подбирают такой, чтобы вырабатываемый генератором ток был наиболее близок к синусоидальному. На сердечники полюсов садят катушки возбуждения, питаемые постоянным током, который подводится с помощью щеток к контактным кольцам, расположенным на валу генератора.

Электромеханический индукционный генератор

Магнитное поле в электромеханическом генераторе создается с помощью постоянного или электромагнита, переменная электродвижущая сила индуцируется в обмотке. В промышленных генераторах поле создается вращающимся магнитом, обмотки остаются неподвижными.

Генератор индукционного тока

Генераторы индукционного тока имеют широкую область применения: чаще всего их используют в местах, в которых требуется непрерывная подача электроэнергии, таких как медицинские учреждения, морозильные склады и т.п. также такие генераторы могут быть востребованы на строительных площадках и для электрификации загородных домов.

Генератор индукционного нагрева

Индукционный нагрев — это нагревание электропроводящих материалов электрическими токами, которые индуцируются переменным магнитным полем. Генераторы индукционного нагрева применяются для:

• нагрева заготовок из магнитных материалов, в том числе для гибки и термообработки деталей,
• термической обработки мелких и хрупких деталей,
• поверхностной закалки изделий,
• плавки, сварки и пайки металлов,
• обеззараживания медицинского инструмента.  

Тяговые генераторы переменного тока

С появлением более мощных дизелей возникла необходимость применения тяговых генераторов большей мощности. Однако тяговые генераторы постоянного тока, рассчитанные на большую мощность, выходили за рамки допустимых значений по габаритам и массе. В этой связи на тепловозах с передачей переменно-постоянного тока нашли применение генераторы переменного тока (табл. 10.8), которые в сочетании с выпрямительной установкой заменили тяговые генераторы постоянного тока.

Рассмотрим конструкцию тягового генератора переменного тока на примере ГС501А, представляющего собой синхронную электрическую машину защищенного исполнения с явно выраженными 12 полюсами на роторе, с независимым возбуждением и при-

Таблица 10.8

Электрическая машина	Серия тепловоза	Возбуждение	Мощность, кВт	Масса, кг
ГС504А	ТЭП70, ТЭ120	Независимое	2800	6000
ГС501А	2ТЭ116, ТЭ114, ТЭ109	Независимое	2190	6000
ГС515	ТЭМ7	Независимое	1400	5200
Тяговый агрегат А714: тяговый генератор	2ТЭ121, 2ТЭ116А	Независимое	2800	8200
вспомогательный генератор		С самовозбуждением	630	—

нудительной вентиляцией. Он состоит из статора, ротора, подшипникового щита, подшипника (рис. 10.13).

Статор состоит из корпуса 2, сердечника 3 и обмотки 4. Корпус статора сварен из стальных листов. К корпусу статора параллельно его оси с двух сторон привариваются опорные лапы для установки генератора на поддизельную раму. Перпендикулярно лапам для повышения их жесткости приварены к корпусу стальные ребра с проушинами, предназначенными для подъема и транспортировки тягового генератора. В верхней части корпуса приварены кронштейны, служащие опорами для установки на генераторе синхронного возбудителя и стартер генератора.

Сердечник статора набран из штампованных сегментов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, которые стягиваются при помощи шпилек и нажимных шайб 5. Сердечник имеет 144 паза 18 и 120 вентиляционных каналов 17. Обмотка статора двухслойная, волновая, стержневая. Обмотка выполнена из медного изолированного провода. Секция обмотки прямоугольной формы, соответствующей форме паза сердечника, выполнена из девяти уложенных друг на друга широкой стороной медных проводников (рис. 10.14). Лобовые части обмотки крепятся к корпусу статора с помощью пластмассовых обмоткодержателей. Выводы обмотки статора 9 (см. рис. 10.13) припаиваются к шинам. Статор имеет шесть фазных выводов, два нулевых и два вывода обмотки возбуждения.

Подшипниковый щит 1 (см. рис. 10.13), представляющий собой сварную конструкцию, крепится к корпусу статора болтами. В щите имеется ступица 12, обеспечивающая возможность замены роликоподшипника без снятия щита с генератора и без съема генератора с тепловоза.

Крышки 13 подшипникового узла стягиваются болтами. Во внутренней полости подшипникового щита на изогнутых ребрах, с помощью четырех изоляторов, закреплены две подвески, на каждой из которых установлены три радиальных латунных щеткодержателя 75. Устройство щеткодержателя аналогично конструкции щеткодержателя тягового генератора ГП311Б. В щеткодержатель устанавливаются щетки марки ЭГ-4, снабженные резиновым амортизатором.

Ротор состоит из вала 10, корпуса 16, сердечника, полюсов, контактных колец 14. Корпус ротора генератора сварной. С одного конца цилиндрическая часть корпуса имеет стальную втулку, на

Рис. 10.13. Синхронный тяговый генератор

1 — подшипниковый щит; 2 — корпус статора; 3 — сердечник статора; 4 — полюса ротора; 9 — выводы; 10 — вал; 11 — сферический роликоподшипник; 12 —

щеткодержатель со щеткой; 16 — корпус ротора; 17 —

которую монтируют контактные кольца и запрессовывают вал. Контактные кольца, изготовленные из специальной антикоррозионной стали, напрессовываются на корпус ротора в горячем состоянии и изолированы от него. С противоположной стороны корпус ротора имеет фланец для соединения с коленчатым валом дизеля. На корпус ротора напрессовывается сердечник, состоящий из пакета стальных листов толщиной 2 мм. В листах сердечника вьпитам-пованы пазы в форме «ласточкина хвоста», в которые крепят клиньями полюсы. Полюс состоит из сердечника и обмотки. Сердечник полюса ротора набран из листовой стали, спрессован и стянут четырьмя стальными шпильками. Катушки полюсов ротора 8

ГС501А (продольный и поперечный разрезы):

обмотка статора; 5 — нажимная шайба; 6 — ребро; 7 — кольцо; 8 — катушка ступица подшипника; 13 — крышка подшипника; 14 — контактные кольца; 75 — вентиляционный канал; 18 — паз; 19 — демпферная обмотка

Рис. 10.14. Расположение обмотки статора в пазу: 1 — клин; 2, 3 — изоляционные прокладки; 4 — медь

выполнены из медной ленты. Между витками меди проложена изоляция. Катушка пропитана в сборе с сердечником полюса в эпоксидном компаунде и имеет изоляцию класса Р. В пазы полюсных наконечников встроена демпферная обмотка 19, состоящая из медных стержней, соединенных между собой по торцам короткозамы-кающими сегментами. Эта обмотка снижает перенапряжение на фазах в динамических режимах работы генератора.

Подшипник 11 ротора самоустанавливающийся, двухрядный со сферическими роликами.

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой электрическая машина, на чем основан принцип ее действия?

2. Какие существуют типы электрических машин?

3. Какие материалы применяются в электрических машинах?

4. Как происходит передача тока от щетки к коллектору и обратно? Каковы причины искрения под щеткой?

5. Как оценить качество коммутации?

6. Каковы условия эксплуатации тяговых электрических машин?

7. Каковы наиболее характерные неисправности электрических машин и способы их устранения?

8. Каково назначение и устройство основных сборочных единиц тяговых электродвигателей?

9. Каково назначение и устройство основных сборочных единиц тяговых генераторов постоянного тока?

10. Каково назначение и устройство основных сборочных единиц тяговых генераторов переменного тока?

Глава 11

УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

⇐ | Тяговые генераторы постоянного тока | | Устройство и ремонт тепловозов | | Двухмашинный агрегат | ⇒

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]

---

Что такое генератор переменного тока — конструкция, работа и применение

Электрический генератор — это машина, преобразующая механическую энергию в электрическую. По своему принципу действия он классифицируется как генератор переменного и постоянного тока. Генератор переменного тока более выгоден по сравнению с генератором постоянного тока. Потому что в генераторе постоянного тока будет использоваться большее количество кистей коммутатора, и работа не будет более плавной. Таким образом, генератор переменного тока используется для более плавной работы. Сам этот генератор переменного тока называется генератором переменного тока, который наиболее часто используется в автомобилях.Ранее генераторы постоянного тока использовались в автомобилях в качестве динамо-машины для выработки энергии, когда автомобиль находится в рабочем состоянии. Но из-за преимуществ генераторов переменного тока перед генераторами постоянного тока они используются для выработки энергии для его непрерывной работы во время работы. В этой статье мы обсудим, что такое генератор переменного тока, конструкция, работа, типы, уравнение ЭДС, параллельная работа и приложения.

Что такое генератор?

Определение: Это машина, которая преобразует входную механическую энергию в выходную переменную электрическую энергию.Он работает как генератор. Следовательно, его также называют генератором переменного тока.

Строительство

Он состоит из ярма, полюсного сердечника, статора, ротора, якоря, контактных колец, подшипников и вентилятора. Хомут — это внешняя часть, которая используется в качестве защиты машины. Он защищает от воздействия окружающей среды, поэтому внутренние детали не повреждаются. Он также оказывает механическую поддержку машине. Сердечник полюса состоит из полюсного башмака, который обеспечивает опору для обмоток, чтобы они опирались на полюсный башмак.Вся обмотка и полюсный наконечник считаются полюсным сердечником. Статор — это неподвижная часть, на которую намотана обмотка якоря. Ротор — это вращающаяся часть машины, на которую намотана обмотка возбуждения. Четкий обзор машины показан на рисунке ниже.

Детали станка

Сердечник якоря состоит из обмоток якоря, контактных колец и щеток. Якорь вырабатывает ток якоря, когда катушка отсекает магнитный поток, так что также создается поток якоря.Контактные кольца обеспечивают более плавную работу щеток во избежание перекручивания обмотки. Щетки используются для сбора тока от контактных колец. Подшипники используются для более плавного выполнения операции. Вентилятор используется для отвода тепла, выделяемого во время работы.

Конструктивная схема машины показана на рисунке ниже.

Автомобильная машина

Рабочий

Работает по принципу закона Фарадея электромагнитной индукции.Любая вращающаяся машина при вращении в магнитном потоке работает по этому принципу.

Работа этой машины аналогична работе генератора переменного тока. Рабочий рисунок генератора переменного тока показан на рисунке ниже.

Принцип работы генератора переменного тока

Обмотка якоря — это совокупность катушек, помещенных в магнитное поле. Катушка, когда она вращается в магнитном поле первичным двигателем, перерезает магнитные силовые линии, создавая индуцированную ЭДС.Эта генерируемая наведенная ЭДС соответствует принципу электромагнитной индукции Фарадея. Индуцированная ЭДС развивает ток, протекающий в обмотке якоря. Направление тока якоря определяется с помощью правила правой руки Флемингса.

Индуцированная ЭДС будет равна нулю, когда катушка совмещена с магнитами, и максимальна, когда катушка перпендикулярна. По мере вращения катушки ток непрерывно изменяется, что можно наблюдать в гальванометре. Ток проходит через контактные кольца, а затем к щеткам.Контактные кольца используются для более плавной работы машины, а щетки используются для сбора тока с контактных колец и подачи на нагрузку. Движение катушки в магнитном поле в разных точках показано на рисунке ниже.

Уравнение ЭДС генератора

Потоковые рычаги в этой машине указаны в

.

Ф = поток на полюс Индуцированная ЭДС e = -T d Ψ / dt

= — T d / dt (Фcosωt)

= Т Фωsinωt

= ТФ.2πf. sinωt

= 2πfTФ.sinωt

E _макс = 2πfTФ

= E _макс sinωt

= E _макс .cos (ωt-90 °)

E _rms = E _max / √2 = √2πФfT = 4,44 ФfT

Следовательно, E = 4,44 ФfT

Уравнение ЭДС этой машины равно E = 4,44 ФfT

Типы генераторов

По конструкции ротора эта машина классифицируется как

.

• Явный полюсный тип и
• Цилиндрический полюс.

Явный полюс Тип

Состоит из большего количества полюсов, поэтому диаметр ротора больше. Он имеет больший диаметр и меньшую осевую длину. используемые первичные двигатели или турбины имеют низкую скорость, такие как гидравлические турбины, такие как колесо Пелтона, турбины Каплана и Фрэнсиса. Он используется для приложений с низкой и средней скоростью. Они используются на гидроэлектростанциях и дизельных электростанциях. Их также называют гидро-генераторами. Тип ротора с явнополюсным ротором показан на рисунке ниже.

Ротор с явным полюсом

Цилиндрический столб тип

Число используемых полюсов — 2 или 4. Поскольку число используемых полюсов минимальное, диаметр ротора небольшой, а осевая длина больше. Скорость этого типа колеблется в пределах 1500-3000 об / мин. Используемые здесь турбины или первичные двигатели имеют высокую скорость, например паровые и газовые турбины. Они используются на паровых электростанциях и газовых электростанциях. Машина с цилиндрическим ротором показана на рисунке ниже.

Цилиндрический ротор

Разница между генератором и генератором переменного тока

• Генератор — это машина, преобразующая механическую энергию в электрическую.Он бывает двух типов: генераторы переменного и постоянного тока. Генератор постоянного тока преобразует ME в однонаправленную EE, тогда как генератор переменного тока преобразует ME в переменную EE. Генератор переменного тока классифицируется как синхронный генератор и индукционный генератор.
• Это также тип генератора, который преобразует входящую механическую энергию в выходную переменную электрическую энергию. Он вращается с синхронной скоростью I, e N _r = N _s и постоянной частотой. Проще говоря, это генератор переменного тока, который обычно используется в автомобилестроении.Он также подходит для обычных энергетических электростанций I, тепловых, атомных, гидро- и газовых электростанций.

Параллельная работа генератора

Условия параллельной работы

• Напряжение на клеммах входящей машины должно быть таким же, как и в существующей системе. В противном случае между двумя системами текут циркулирующие токи. Он регулируется путем изменения возбуждения поля и может быть проверен, наблюдая за напряжением в системах, установив вольтметр.Если вольтметр показывает ноль, то можно сказать, что две системы находятся на одном уровне напряжения.
• Частота входящей машины должна быть такой же, как и в существующей системе. В противном случае между двумя системами текут циркулирующие токи. Он регулируется изменением скорости первичного двигателя и может быть проверен, наблюдая за векторной разностью потенциалов.
• Последовательность фаз обеих машин (входящего и существующего генератора переменного тока) должна быть одинаковой, если в двух системах не возникнут циркулирующие токи.

Использование генератора

• Обычно используется в автомобилях.
• Он используется на традиционных электростанциях, таких как тепловые, атомные, гидро- и газовые электростанции.
• Используется в дизельных двигателях.

Изображение предоставлено

ResearchGate

Quora

Таким образом, в этой статье у нас был обзор того, что такое генератор переменного тока. Это генератор переменного тока, аналогичный синхронному генератору. Он преобразует входящую механическую энергию в выходную переменную электрическую энергию.Помимо этого, мы также изучили конструкцию, работу, типы, уравнение ЭДС, условия параллельной работы и его применения. Вопрос к читателям, а есть ли разница между генератором переменного тока и синхронным генератором?

Работа, характеристики, преимущества и недостатки

В 1832 г. были созданы генераторы переменного тока французским изобретателем Ипполитой Пикси (1808-1835). Некоторые из компаний-производителей генераторов в Индии: Abrasive Engineers Private Limited в Дели, Accurion Scientific Instruments Private Limited в Бангалоре, Aditya Techno Private Limited в Нью-Дели, Agni Natural Energy India Private Limited в Бангалоре, Agragami Natures Electrical Generating System Private Limited в Бангалоре , Air Sensors Auto Electronics Private Limited в Нью-Дели, Ajanta Switchgerars Private Limited в Пуне, Alok Electricals Private Limited в Уттар-Прадеше, Ambica Elevator Private Limited в Гуджарате, Amico Engineers Private Limited в Калькутте, Ананд и Ко.Electronics Private Limited в Западной Бенгалии, Anand Technocrats Private Limited в Махараштре.

Что такое генератор?

Генератор переменного тока определяется как машина или генератор, который вырабатывает переменный ток (переменный ток) и преобразует механическую энергию в электрическую, поэтому его также называют генератором переменного тока или синхронным генератором. В зависимости от области применения и конструкции существуют разные типы генераторов. Генератор морского типа, генератор автомобильного типа, генератор типа дизель-электрический локомотив, генератор переменного тока бесщеточного типа и генераторы переменного тока с радио — это типы генераторов переменного тока, основанные на применении.Типы генераторов с явным полюсом и с цилиндрическим ротором — это типы генераторов переменного тока, основанные на конструкции.

Генератор

Конструкция генератора

Основными компонентами генератора переменного тока или синхронного генератора являются ротор и статор. Основное различие между ротором и статором заключается в том, что ротор — это вращающаяся часть, а статор — это не вращающийся компонент, что означает, что это неподвижная часть. Двигатели обычно приводятся в действие ротором и статором.

генератор-или-синхронный-генератор

Слово статора основано на неподвижном состоянии, а слово ротора основано на вращении.Конструкция статора генератора переменного тока аналогична конструкции статора асинхронного двигателя. Таким образом, конструкция асинхронного двигателя и конструкция синхронного двигателя одинаковы. Таким образом, статор — это неподвижная часть ротора, а ротор — это компонент, который вращается внутри статора. Ротор расположен на валу статора, а серия электромагнитов, расположенных в цилиндре, заставляет ротор вращаться и создавать магнитное поле. Есть два типа роторов, они показаны на рисунке ниже.

типы роторов

Ротор с явным полюсом

Значение выступа — выступающий наружу, что означает, что полюса ротора выступают наружу из центра ротора. На роторе имеется обмотка возбуждения, и для этой обмотки возбуждения будет использоваться источник постоянного тока. Когда мы пропускаем ток через эту обмотку возбуждения, создаются полюса N и S. Выступающие роторы неуравновешены, поэтому скорость ограничена. Этот тип ротора используется на гидроэлектростанциях и дизельных электростанциях. Ротор с явнополюсным ротором используется для тихоходных машин со скоростью примерно 120-400 об / мин.

Цилиндрический ротор

Цилиндрический ротор также известен как невыпадающий ротор или круглый ротор, и этот ротор используется для высокоскоростных машин приблизительно 1500-3000 об / мин, и примером для этого является тепловая электростанция. Этот ротор состоит из стального радиального цилиндра, имеющего ряд пазов, и в этих пазах размещается обмотка возбуждения, и эти обмотки возбуждения всегда подключаются последовательно. Преимущества: механическая надежность, равномерное распределение потока, высокая скорость работы и низкий уровень шума.

Электродвигатели переменного тока бывают разных форм и размеров, но не может быть переменного тока без ротора и статора. Ротор изготовлен из чугуна, а статор — из кремнистой стали. Цена ротора и статора зависит от качества.

Принцип работы генератора

Все генераторы работают по принципу электромагнитной индукции. Согласно этому закону, для производства электричества нам нужны проводник, магнитное поле и механическая энергия. Каждая машина, которая вращается и воспроизводит переменный ток.Чтобы понять принцип работы генератора переменного тока, рассмотрим два противоположных магнитных полюса, северный и южный, и поток проходит между этими двумя магнитными полюсами. На рисунке (а) прямоугольная катушка расположена между северным и южным магнитными полюсами. Положение катушки таково, что катушка параллельна потоку, поэтому поток не режет и, следовательно, ток не индуцируется. Таким образом, форма волны, сгенерированная в этом положении, равна нулю градусов.

вращение прямоугольной катушки между двумя магнитными полюсами

Если прямоугольная катушка вращается по часовой стрелке на осях a и b, сторона проводника A и B проходит перед южным полюсом, а C и D приходят перед северным полюсом, как показано на рисунке (b).Итак, теперь мы можем сказать, что движение проводника перпендикулярно силовым линиям от N к S полюсу, и проводник отсекает магнитный поток. В этом положении скорость отсечения магнитного потока проводником максимальна, потому что проводник и магнитный поток перпендикулярны друг другу, и, следовательно, в проводнике индуцируется ток, и этот ток будет в максимальном положении.

Проводник поворачивается еще раз на 90 ⁰ по часовой стрелке, после чего прямоугольная катушка переходит в вертикальное положение.Теперь положение проводника и линии магнитного потока параллельно друг другу, как показано на рисунке (c). На этом рисунке проводник не режет магнитный поток и, следовательно, ток не индуцируется. В этом положении форма волны уменьшается до нуля, потому что поток не режется.

Во втором полупериоде проводник продолжает вращаться по часовой стрелке еще на 90 ⁰ . Итак, здесь прямоугольная катушка приходит в горизонтальное положение таким образом, что проводники A и B проходят перед северным полюсом, а C и D проходят перед южным полюсом, как показано на рисунке (d).Опять же, ток будет течь через проводник, который в настоящее время индуцируется в проводнике A, а B — от точки B к A, а в проводнике C и D — от точки D к C, поэтому форма волны создается в противоположном направлении и достигает максимума. ценить. Затем направление тока обозначено буквами A, D, C и B, как показано на рисунке (d). Если прямоугольная катушка снова вращается на 90, ⁰ , тогда катушка достигает того же положения, откуда начинается вращение. Следовательно, ток снова упадет до нуля.

В полном цикле ток в проводнике достигает максимума и уменьшается до нуля, а в обратном направлении провод достигает максимума и снова достигает нуля. Этот цикл повторяется снова и снова, из-за этого повторения цикла в проводнике будет постоянно индуцироваться ток.

waveform-of-one-complete-cycle

Это процесс создания тока и ЭДС однофазной сети. Теперь для получения 3 фаз катушки размещаются со смещением 120 ⁰ каждая.Таким образом, процесс производства тока такой же, как и в однофазном, но разница только в том, что смещение между тремя фазами составляет 120 ⁰ . Это принцип работы генератора переменного тока.

Характеристики

Характеристики генератора

1. Выходной ток со скоростью генератора переменного тока: Выходной ток уменьшается или уменьшается при уменьшении или уменьшении скорости генератора.
2. КПД со скоростью генератора переменного тока: КПД генератора переменного тока снижается, когда генератор работает на низкой скорости.
3. Падение тока при увеличении температуры генератора: Когда температура генератора увеличивается, выходной ток будет уменьшаться или уменьшаться.

Приложения

Области применения генератора

• Автомобили
• Электрогенераторные установки
• Морское применение
• Дизель-электроагрегат
• Радиочастотная передача

Преимущества

Преимущества генератора

• Дешевые
• Малый вес
• Низкие эксплуатационные расходы
• Конструкция простая
• Прочный
• Более компактный

Недостатки

Недостатками генератора являются

• Генераторам нужны трансформаторы
• Генераторы перегреются при высоком токе

Таким образом, это все обзор генератора переменного тока, который включает в себя конструкцию, работу, преимущества и области применения.Вот вам вопрос, какова мощность генератора в автомобилях?

Что такое генератор и как он работает?

Вы можете подумать, что аккумулятор питает все электрические устройства в автомобиле, будь то дворники, фары или радио. На самом деле, автомобильный генератор вырабатывает большую часть электроэнергии вашего автомобиля — ваша батарея в основном используется только для запуска вашего автомобиля и обеспечения питания, когда двигатель не работает.[1] Генератор переменного тока является важным компонентом системы зарядки автомобиля, поэтому полезно понимать, как он работает, если вам приходится иметь дело с автомобилем, который не заводится.

Что такое генератор?

Генератор — это генератор, предназначенный для распределения электроэнергии по автомобилю и подзарядки аккумулятора. [1] За исключением некоторых гибридных моделей, все автомобили со стандартным двигателем внутреннего сгорания будут иметь генератор переменного тока. Генератор размером примерно с кокосовый орех, обычно устанавливается на передней части двигателя и имеет ремень, обтекающий его.[2]

Компоненты генератора

Компоненты генератора переменного тока предназначены для обеспечения транспортного средства нужного типа и нужной мощности. Система зарядки вашего автомобиля состоит из множества частей, но это основные компоненты и их функции:

Ротор и статор

Ротор и статор являются компонентами генератора переменного тока, производящими электричество. [3] [4] [5] Ротор, цилиндрическая деталь, окруженная магнитами, вращается внутри статора, который удерживает фиксированный набор проводящих медных проводов.Движение магнитов по проводке — вот что в конечном итоге создает электричество.

Регулятор напряжения

Регулятор напряжения контролирует мощность, вырабатываемую генератором. [2] Он контролирует уровень напряжения, которое выводится на аккумулятор, и подает питание на остальную часть автомобиля.

Диодный выпрямитель

Диодный выпрямитель преобразует напряжение от генератора в форму, которая может использоваться аккумулятором для подзарядки. [2] [4]

Вентилятор охлаждения

Генераторы выделяют много тепла, и для эффективной работы их необходимо охлаждать.Хотя они имеют вентиляционные отверстия и алюминиевый корпус для лучшего отвода тепла, они также оснащены вращающимися вентиляторами для дополнительного охлаждения. [2] [4] Новые модели генераторов имеют внутренние вентиляторы охлаждения, тогда как более старые версии, как правило, имеют внешние лопасти вентилятора.

Как работает генератор

Для чего нужен генератор? Как мы знаем, генератор обеспечивает большую часть электроэнергии в вашем автомобиле и помогает заряжать аккумулятор. Но для этого генератор переменного тока должен сначала преобразовать механическую энергию в электричество.

Как генератор вырабатывает электроэнергию

Процесс производства электроэнергии начинается с двигателя. В большинстве современных автомобилей генераторы приводятся в движение коленчатым валом двигателя через змеевик, хотя старые автомобили могут иметь отдельный шкив, идущий от коленчатого вала к генератору. Движение ремня — механическая энергия — раскручивает ротор генератора переменного тока на высокой скорости внутри статора. [2] [5]

Электричество вырабатывается при вращении ротора. Магниты, окружающие ротор, намеренно размещены таким образом, чтобы при их прохождении по медной проводке в статоре создавалось магнитное поле. ⁵ Это магнитное поле, в свою очередь, создает напряжение, которое улавливается статором. Эта мощность затем достигает регулятора напряжения, который распределяет электричество по транспортному средству и регулирует величину напряжения, которое получает аккумулятор. [2]

Как генератор заряжает аккумулятор?

Прежде чем батарея сможет использовать энергию, поступающую от генератора, ее необходимо преобразовать в формат, который может использовать батарея. Это потому, что электричество может течь разными токами или направлениями.Автомобильные аккумуляторы работают на одностороннем постоянном токе (DC), в то время как генераторы выдают электричество переменного тока (AC), которое иногда течет в обратном направлении. [6] Таким образом, перед тем, как перейти к регулятору напряжения, питание, предназначенное для батареи, проходит через диодный выпрямитель, чтобы превратиться в постоянный ток. [2] После преобразования аккумулятор может использовать энергию для подзарядки.

Как и любая запчасть автомобиля, ваш генератор со временем может выходить из строя и может нуждаться в замене. Узнайте, как заменить генератор и что делать, если ваш автомобиль сломался в дороге.

[1] itstillruns.com/functions-alternator-6148787.html

[2] auto.howstuffworks.com/alternator.htm

[3] galco.com/comp/prod/moto-ac.htm

[4] autoshop101.com/forms/alt_bwoh.pdf

[5] «Генераторы и аккумуляторы | Как они работают », Donut Media, youtube.com/watch?v=nuLl_Z9_T9E (30 мая 2018 г.).
[6] chicagotribune.com/autos/sc-alternator-autos-0128-20160127-story.html

Генераторы

Eco-Tech | Применения генератора переменного тока специального назначения

Применения

Генераторы

Eco-Tech были разработаны для удовлетворения потребности в высокой мощности при низких оборотах двигателя.Генераторы Eco-Tech могут быть указаны для новых автомобилей или дооснащены для более старых автомобилей и использовались в различных специальных транспортных средствах. Ниже приведен список подходящих приложений вместе со списком компонентов с электрическим приводом, которые создают потребность в генераторе с высоким усилителем.

Пожарная и тяжелая спасательная аппаратура

• Электромагнитные замедлители торможения Telma

• Электромеханические сирены

Генератор Eco-Tech на холостом ходу превосходит все другие доступные в настоящее время генераторы и превышает рекомендованные NFPA 1901 требования к минимальной продолжительной нагрузке.

Машины скорой помощи

• Бортовое диагностическое оборудование

• Электромеханические сирены

Приложение Ford Ambulance для шасси серий E и F с дизельными двигателями 7,3 л может быть обновлено с помощью генератора T-305-I Eco-Tech.

Коммунальные машины

• Инверторы для питания ковшовых подогревателей

На грузовых автомобилях, обслуживающих полевые службы, используемых компаниями, занимающимися электричеством, кабелем, телефоном и автопарком, в настоящее время установлены генераторы переменного тока Eco-Tech.Подробнее об генераторах для легких грузовиков.

Маршрутные такси

• Высокая температура снижает производительность

Маршрутные автобусы редко достигают таких оборотов двигателя, которые позволяют другим генераторам заряжать батареи. Поэтому аккумуляторы в этих автобусах подвержены глубокому разряду. Генераторы Eco-Tech решают эту проблему.

Лимузины и автобусы для вечеринок

• Вентиляторы, используемые для отопления и кондиционирования воздуха

• Статические инверторы для электрических нагрузок переменного тока

Эти автобусы также имеют короткое время автономной работы из-за глубокого цикла, проблему, которую решает Eco-Tech Генераторы переменного тока.

Школьные и транзитные автобусы

• Дополнительная нагрузка на вентилятор для потолочного кондиционера

• Складные сигнальные лампы с подсветкой

• Остановиться и ехать с небольшой высокой скоростью

Генераторы Eco-Tech успешно используются в школьных автобусах в жарких климатических условиях, таких как Хьюстон, Техас. Подробнее об генераторах для транзитных автобусов.

Эвакуаторы и тягачи

• Дополнительное оборудование для ночевки и путешествий

Катера для коммерческого рыболовства

• Работа траулера и длинномерного лайнера на больших малых скоростях

Рыболовные флоты Исландии и Аляски успешно использовали 28-вольтные генераторы с изоляцией от Eco-Tech.

Строительное и горное оборудование

Автомобили с напряжением 28 В, используемые в горных выработках и в строительстве, имеют высокие электрические нагрузки при низкой скорости, что идеально подходит для использования в качестве генератора Eco-Tech.

Транспортные средства наблюдения и телекоммуникации

• Радиостанции CB, диапазона высоких и низких частот

В приложениях с газовыми двигателями использовались шкивы большего диаметра четыре дюйма, чтобы генераторы Eco-Tech продолжали работать при указанных максимальных непрерывных 8000 об / мин. Благодаря своей высокой выходной мощности при низких оборотах в большинстве случаев генераторы Eco-Tech по-прежнему обеспечивают необходимую электрическую мощность.

Дома на колесах и внедорожники

• Дополнительный кондиционер

Эти автомобили все чаще оснащаются компонентами с электрическим приводом, которые превышают нагрузку на обычные генераторы переменного тока на автодомах и прицепных автобусах.

Генераторы по типу ТС

Генераторы Delco Remy по типу автомобиля

Знаете год выпуска, марку и модель вашего автомобиля? Посетите наш электронный каталог для поиска по конкретному приложению для автомобиля. Генераторы

Delco Remy для магистральных дорог сконструированы таким же прочным и долговечным, как и оборудование, с которым они работают, — разработаны и испытаны для работы в суровых условиях окружающей среды.

---

Генераторы с высокой выходной мощностью для автомобилей аварийной службы необходимы для поддержки всей вспомогательной энергии.Мы предлагаем широкий выбор генераторов Delco Remy для пожарных машин и других аварийно-спасательных машин.

---

Сверхмощные альтераторы

Delco Remy рассчитаны на длительные перевозки. Конструкции с высоким КПД требуют меньше мощности двигателя, что приводит к значительной экономии топлива. Наши высокопроизводительные конструкции рассчитаны на высокие электрические нагрузки современных тяжелых грузовиков.

---

Транспортные средства для профессионального использования и другие грузовые автомобили средней грузоподъемности часто запускаются и останавливаются каждый день и нуждаются в энергии для управления нагрузкой от вспомогательного оборудования на транспортном средстве.Генераторы Delco Remy рассчитаны на более высокую производительность при низких оборотах двигателя, а модели, оснащенные функцией Remote Sense, значительно сокращают время зарядки аккумулятора.

---

Генераторы для тяжелых условий эксплуатации

Delco Remy обеспечивают мощность, необходимую для всех применений в школьных автобусах. Наши генераторы с высокой выходной мощностью работают даже при самых тяжелых электрических нагрузках от переменного тока, кресельных подъемников и других вспомогательных источников питания при низких оборотах двигателя. Функция Remote Sense также значительно сократит время зарядки аккумулятора.

---

Мы предлагаем линейку генераторов Delco Remy, специально разработанных для транспортных средств, обеспечивающих более 75% номинальной мощности на холостом ходу двигателя для управления высокими продолжительными электрическими нагрузками, характерными для этих приложений.

---

Мы расширили ассортимент нашей продукции, включив в нее полную линейку новых сервисных генераторов для холодильных прицепов и вспомогательных силовых агрегатов. Теперь у вас есть один источник для всех приложений для генераторов тяжелых грузовиков и прицепов.

Wilson — Дом

Функция поиска деталей выполняет поиск по номерам деталей Wilson и перекрестным ссылкам.

Возможны три типа поиска, в зависимости от того, знаете ли вы точный необходимый номер детали или пытаетесь определить правильный из неполной информации. Выберите желаемый тип, щелкнув круглую радиокнопку рядом с названием.

Точное совпадение : поиск точной строки введенных символов, все символы должны совпадать в указанном порядке без дополнительных символов.Лучше всего, если вы знаете номер детали полностью и точно.

начинается с : поиск любого номера детали, который начинается с введенных символов. Результаты будут включать результаты точного совпадения, как указано выше, ПЛЮС любые номера деталей, которые начинаются с этой последовательности, в том числе с дополнительными символами после ввода строки. Это удобно использовать для получения семейств номеров деталей с одинаковой базовой или начальной последовательностью символов.

Содержит : поиск введенной строки символов по всем номерам деталей в системе.В результате будет указан любой номер со строкой символов в указанном порядке в любом месте номера детали. Он будет включать номера деталей с дополнительными символами до и / или после искомой строки. Это обычно дает большие списки результатов и полезно, когда вы не можете прочитать полный номер детали исходного устройства.

Перед или после выбора типа поиска введите символы для поиска. Допускаются специальные символы; однако они не имеют отношения к поиску.Например,

166 будет работать как точное совпадение с 90-01-4166, но вы можете ввести любой способ, и он будет работать. По мере ввода система будет создавать раскрывающийся список возможных вариантов на основе предыдущих символов. Вы можете выбрать из этого списка, чтобы уменьшить количество нажатий клавиш или просто продолжать печатать.

После ввода номера детали нажмите «ENTER» или «ПОИСК» для выполнения. Если в результате поиска будет получен только один результат, система откроет страницу с описанием детали. Если результатов несколько или нет, вы попадете на страницу результатов.

Приложение к термической оптимизации машины

Численное исследование потока внутри Генератор: Применение к тепловому Оптимизация машины

Автор (ы)

П. О. Жандауд, С. Харманд и М. Фейкс

Аннотация

В этой статье поток внутри электрической машины, называемой стартер-генератором, описывается следующим образом: изучается параметрически с помощью CFD для использования в тепловой модели с сосредоточенными параметрами в сочетании с алгоритмом оптимизации с использованием оптимизации роя частиц (PSO).В первом случае геометрические параметры симметричны, что позволяет моделировать только одна сторона машины. Оптимизированные термические результаты не являются окончательными. Во втором случае все параметры независимы. В этом случае поток сильно зависит от диссимметрии. Результаты оптимизации на этот раз явное улучшение по сравнению с оригинальной машиной. Ключевые слова: CFD, сосредоточенный метод, электрическая машина, оптимизация, PSO. 1. Введение Чтобы сократить выбросы CO2 и потребление газа, автомобильная промышленность разрабатывает все больше и больше гибридных автомобилей.Следовательно, необходимо создать инновационные технологии. Для умеренно-гибридных автомобилей двигатель внутреннего сгорания по-прежнему необходимо, но он соединен с электрической машиной, называемой стартер-генератором. Этот машина мощная, вырабатываемая электрическая мощность около 10 кВт, компактная, его диаметр составляет примерно 20 см, а длина 10 см. Охлаждение Стартер-генератор является критическим моментом в его конструкции, поскольку высокие температуры влияют на характеристики машины. Для изучения теплового поведения электрических машин используется код SAME. (Аэротермическое моделирование электрических машин) разработана в лаборатория.Код использует сосредоточенный метод для создания сети тепловых проводимости и может быть связан с алгоритмом оптимизации.