Строение генератора автомобиля: Устройство и принцип работы автомобильного генератора

принцип работы, устройство, схема подключения, назначение

Для питания бортовой сети транспортного средства предусмотрено два источника тока. И водителю очень важно разбираться в принципах работы автомобильного генератора, который наряду с аккумуляторной батареей, предназначен для обеспечения энергией электрооборудования машины.

К надёжности и стабильности устройств такого рода предъявляются жесткие требования.

В Российской Федерации производимое и используемое электрооборудование должно соответствовать ГОСТ Р 52230-2004. Документ устанавливает общие технические условия, которые распространяются и на стартерные аккумуляторы автомобилей. Упомянутый национальный стандарт полностью соответствует международным нормативам, что позволяет использовать на отечественных машинах компоненты иностранного производства.

На заре автомобилестроения и вплоть до 60-х годов прошлого века в бортовых сетях использовались генераторы постоянного тока — капризные и маломощные. С появлением полупроводниковых (селеновых и кремниевых) выпрямителей на машины стали ставить агрегаты переменного тока. Они втрое меньше по массе и при той же нагрузке обеспечивают более высокую стабильность выходного тока.

Для чего в автомобиле нужен генератор?

Генератор используется для поддержания в бортовой сети определенных напряжения и тока. Основное назначение генератора автомобиля состоит в обеспечении устойчивого питания электрооборудования при работающем двигателе – в частности, для:

• Заряда аккумулятора.
• Питания всех потребителей электрического тока в нормальных условиях.
• Питания потребителей совместно с АКБ при экстремальной эксплуатации.

Применение автомобильного генератора позволяет восстанавливать заряд аккумулятора, который расходуется на запуск двигателя при помощи стартера. При этом напряжение в бортовой сети пребывает в строго установленных пределах, превышающих электрохимический потенциал пластин батареи.

Разобравшись в вопросе, для чего нужен генератор в автомобиле, необходимо понять, что в случае отказа агрегата двигатель проработает еще какое-то время за счет аккумулятора. Продлить этот период можно, отключив все второстепенные потребители: вентилятор отопителя, кондиционер, аудиосистему. По исчерпании заряда батареи двигатель заглохнет.

Устройство и конструкция автомобильного генератора

Трехфазные электроагрегаты переменного тока, устанавливаемые на современных машинах, могут быть 2-х видов: стандартный и компактный. Общее устройство автомобильных генераторов 2-х видов одинаково — они состоят из следующих элементов:

• Шкива с валом и подшипниками.
• Ротора с контактными кольцами.
• Обмоток статора.
• Корпуса генератора.
• Регулятора напряжения.
• Выпрямительного устройства.
• Щеточного узла.

Конструкции автомобильных генераторов различаются только особенностями компоновки. При одинаковых электрических параметрах стандартные агрегаты значительно крупнее малоразмерных. Компактность обеспечивается за счет использования современных материалов и технологий.

Вот из чего состоит электрогенератор и какие функции выполняют его компоненты:

• Шкив обеспечивает передачу вращения от коленвала на ротор с помощью ремня.
• Корпус генератора имеет две крышки (переднюю, заднюю) и нужен для соединения элементов в единую конструкцию. На наружной поверхности размещены кронштейны, с помощью которых устройство крепится на двигателе.
• Ротор представляет собой вал, на котором установлены обмотки возбуждения и контактные кольца из электротехнической меди.
• Статор включает в себя магнитопровод из пакета стальных пластин, в которых вырезаны фигурные пазы. В них уложены трехфазные обмотки из одножильного медного провода, где и генерируется ток.
• Регулятор напряжения изготавливается в виде отдельного блока или комбинируется со щеточным узлом. Основное назначение — управление работой генератора путем изменения тока в обмотке возбуждения.
• Выпрямительное устройство по схеме Ларионова состоит из двух частей: алюминиевых теплоотводов, в каждый из которых запрессовано по три силовых диода. Вентили обеспечивают преобразование переменного напряжения в постоянное, что используется в бортовой сети для питания электрооборудования.
• Передача напряжения на обмотку возбуждения производится через специальный узел и цилиндрические контактные кольца. Щетки делаются из специальных сортов графита и устанавливаются в держателе с направляющими, изготовленными из диэлектриков. Для обеспечения плотного контакта они подпружинены, а напряжение на них подается по проводу, запрессованному в основание.

Разбираясь с устройством генератора современного автомобиля, следует выделить в нем механическую и электрическую часть. Первая (к которой относятся шкив и два подшипника ротора) обеспечивает его вращение в корпусе. Вторая часть собственно генерирует электрический ток для запитывания бортовой сети. Описываемая схема автомобильного генератора впервые была применена в изделиях американской фирмы «Невиль» в 1946 году. Такими устройствами комплектовались военные машины и автобусы.

Основные параметры генератора

Основные номинальные параметры определяются исходя из технических требований к конструкции конкретной модели транспортного средства:

• Напряжение. В соответствии с ГОСТ 52230-2004 выбирается из диапазона от 7,14 и до 28 В.
• Ток отдачи.
• Частота возбуждения и самовозбуждения.

Токоскоростная характеристика определяет зависимость номинального тока генератора от частоты его вращения. Напряжение в бортовой сети легковых и коммерческих автомобилей, а также автобусов составляет 12 В, особо мощных и специальных машин — 24 В. Максимальный ток отдачи определяется при частоте вращения ротора в 6 000 мин-1.

Еще одна важнейшая характеристика данного агрегата — КПД. Для современных моделей этот показатель находится на уровне 50-60%.

Как работает автомобильный генератор?

Устройство начинает функционировать только после запуска двигателя стартером, который запитывается напрямую от аккумуляторной батареи. Ключевой принцип работы генератора автомобиля состоит в преобразовании механической энергии в электрическую. На коленчатом валу силового агрегата установлен шкив, который раскручивает через ременную передачу установленный на необслуживаемых подшипниках ротор.

Питание обмотки возбуждения, расположенной на вращающемся якоре, осуществляется от аккумулятора через щеточный узел и контактные кольца. Для защиты батареи от саморазряда подключение производится через специальный выпрямитель, состоящий из трех диодов. Величина напряжения в этой цепи регулируется электронным или электромеханическим стабилизатором, интегрированным или выполненным в виде отдельного устройства.

Вращающийся якорь создает электромагнитные поля, которые индуцируют в обмотках статора переменный ток. Он поступает на выпрямитель, представляющий собой блок диодов. В него входят шесть вентилей: по три отрицательных и положительных. Они обеспечивают преобразование фазного напряжения в линейное. Соединение обмоток генератора осуществляется по схеме «треугольника» или «звезды». В первом случае величина тока в 1,7 раза ниже, нежели во втором. Треугольник применяется на моделях авто повышенной мощности.

Описываемый принцип действия автомобильного генератора обеспечивает поддержание в бортовой сети напряжения в диапазоне от 13,9 до 14,5 В. Точная величина зависит от частоты вращения коленчатого вала и уровня нагрузки. Потребители (например, аккумулятор) к электроагрегату подключаются через вывод «В+».

Для чего в генераторе регулятор напряжения?

При изменении частоты оборотов коленчатого вала и соответственно ротора в бортовой сети могут возникнуть скачки напряжения, которые негативно сказываются на работе потребителей. Скачки устраняются за счет ограничения тока возбуждения, передаваемого через щетки с регулятора напряжения на ротор. Управление осуществляется путем изменения времени подключения обмотки якоря в зависимости от нагрузки на бортовую сеть.

Если возникает неисправность регулятора или повреждение щеточного узла и контактных колец, возможен недозаряд или перезаряд аккумуляторной батареи. Длительная эксплуатация машины с таким дефектом приведет к выходу из строя АКБ.

Неисправность генератора можно определить по индикатору на панели приборов. Горение лампочки заряда аккумулятора после запуска говорит о недостаточном напряжении в сети, а мигание указывает на превышение.

Заключение

Даже самое общее представление об устройстве и принципах работы автомобильного генератора может помочь избежать неисправностей электрооборудования. Генератор начинает работать после запуска двигателя и выполняет функции основного источника тока в автомобиле.

В процессе эксплуатации автомобиля необходимо тщательно следить за натяжением приводного ремня, которое влияет на положение генератора. На ряде современных автомобилей агрегат закреплен прочно, и изношенный клиновый или поликлиновый ремень необходимо сразу менять. Поддержание генератора в исправном состоянии позволит избежать крупных трат на капитальный ремонт авто.

Устройство генератора автомобиля

Категория:

   Электрооборудование автомобилей

Публикация:

   Устройство генератора автомобиля

Читать далее:

Устройство генератора автомобиля

Основными узлами генератора являются ротор, статор, выпрямительное устройство и щеточный узел.

Ротор генератора содержит обмотку возбуждения. Она выполнена в виде круглой катушки, намотанной на стальную втулку. Катушка установлена на валу ротора и зажата между двумя клювообразными половинами сердечника ротора. Половины напрессованы на вал ротора. Такой сердечник называют сердечником с явно выраженными полюсами. Клювы одной половины образуют северный полюс магнита, а клювы другой половины — южный. Концы обмотки возбуждения выведены на контактные кольца, по которым при вращении ротора скользят щетки щеткодержателя. Обычно одна из щеток соединяется с выводом, через который подается питание обмотки возбуждения, а другая щетка соединена с корпусом генератора. Есть генераторы, у которых обе щетки соединены с изолированными выводами.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Основные узлы генератора

Статор генератора состоит из сердечника, набираемого из изолированных листов магнитомягкой электротехнической стали, и обмотки. Внутренняя поверхность сердечника статора имеет равномерно расположенные по окружности зубцы. Количество пазов кратно трем. В пазах между зубцами укладываются витки катушек обмотки статора. Изоляция катушек от сердечника осуществляется электротехническим картоном и пропиткой статора в сборе изоляционным лаком. Каждая из трех фаз обмотки статора содержит одинаковое число последовательно соединенных катушек. Этим объясняется кратность числа пазов и катушек трем. Три вывода обмотки статора присоединяются к выпрямительному устройству.

Магнитная цепь генератора образуется стальной втулкой, на которой расположена обмотка возбуждения, двумя половинами сердечника ротора, клювы которых образуют полюсные наконечники, и зубцами сердечника статора.

Обмотка возбуждения генератора получает питание от генератора или аккумуляторной батареи. Небольшой постоянный ток, поступающий в обмотку возбуждения через щетки и контактные кольца, вызывает появление магнитного потока (линии 18). Магнитный поток в осевом направлении проходит через втулку, затем в радиальном направлении по левой половине сердечника ротора и его полюсному наконечнику (клюву) и через воздушный зазор в сердечник статора. Выйдя из сердечника статора, магнитный поток через воздушный зазор и полюсный наконечник правой половины сердечника ротора замыкается через втулку. Так как полюсные наконечники левой и правой половин сердечника ротора смещены в пространстве, происходит соответствующее смещение магнитного потока. Поэтому, входя в статор через один зубец, из статора магнитный поток выходит через другой зубец. При этом он пересекает катушки статора. При вращении ротора под каждым зубцом происходит постоянное чередование северного и южного полюсов ротора, приводящее к изменению пересекающего катушки статора магнитного потока по величине и направлению. В результате в фазных обмотках наводится переменная э. д. е., имеющая форму синусоиды, которая выпрямительным устройством преобразуется в постоянную э. д. с.

Выпрямительное устройство современных генераторов типа ВПВ состоит из шины, в которую запрессованы диоды обратной проводимости, и шины, в которую запрессованы диоды прямой проводимости. У диодов прямой проводимости отрицательный вывод, а у диодов обратной проводимости положительный вывод припаиваются непосредственно к корпусу диода. Поэтому шина служит положительным, а шина — отрицательным выводом выпрямительного устройства и, следовательно, генератора. Положительный вывод каждого отрицательного диода соединяется с отрицательным выводом одного из положительных диодов и выводом одной фазы статора.

Рис. 2. Генератор 32.3701

Конструктивные особенности автомобильных генераторов рассмотрим на примере некоторых типичных конструкций.

Генератор 32.3701 имеет наиболее широко применяемое конструктивное исполнение. Он представляет собой модификацию часто встречающихся в эксплуатации генераторов типа Г250, аналогично с которыми устроены также генераторы Г266 и Г271.

Генератор 32.3701 является синхронной электрической машиной со встроенным выпрямительным блоком. На генераторе имеются следующие выводы: « + » (поз. 22) —для соединения с аккумуляторной батареей и потребителями, 111 —для соединения с регулятором напряжения, «—» (поз. 20) — для соединения с корпусом регулятора напряжения.

Ротор генератора состоит из катушки возбуждения, намотанной на картонный каркас, надетый на стальную втулку. С торцов катушка зажата двумя клювообразными полюсными наконечниками, которые и образуют 12-полюсную магнитную систему. Концы катушки возбуждения припаяны к двум изолированным от вала контактным кольцам. Втулка, полюсные наконечники и контактные кольца напрессованы на вал. Вал вращается в двух шариковых подшипниках закрытого типа, установленных в крышке со стороны контактных колец и крышке со стороны привода. Подшипник имеет большие размеры по сравнению с подшипником, так как он воспринимает большие радиальные нагрузки от шкива, на который давит натянутый ремень передачи. При сборке подшипников их заполняют смазкой, и в процессе эксплуатации они в смазке не нуждаются.

Крышки отливаются из алюминиевого сплава. Они имеют вентиляционные окна. Крышка со стороны контактных колец имеет лапу для крепления генератора на двигателе. В ней установлены пластмассовый щеткодержатель 8 и выпрямительный блок (БПВ 4-60-02). Для предотвращения от проворачивания наружной обоймы шарикоподшипника в выточке крышки установлено резиновое уплотнительное кольцо.

Щеткодержатель крепится к крышке двумя болтами. Две графитовые щетки, установленные в направляющих отверстиях щеткодержателя, пружинами прижимаются к контактным кольцам. Одна щетка соединена с изолированным штекерным выводом Ш, другая — с корпусом генератора.

Крышка имеет две лапы. Одна, нижняя, как и лапа крышки, предназначена для крепления генератора на двигателе. Другая, верхняя, имеет резьбовое отверстие и предназначена для крепления натяжной планки.

Статор генератора состоит из сердечника, набранного из отдельных изолированных друг от друга пластин электрической стали и соединенных в пакет сваркой. Сердечник статора установлен между крышками и стянут вместе с ними четырьмя винтами. На внутренней поверхности сердечника имеется 36 зубцов, в пазах между которыми уложена трехфазная обмотка статора, соединенная по схеме «двойная звезда». Каждая фаза представляет собой две параллельно включенные цепи с тремя последовательно соединенными катушками. Свободные концы фаз обмотки статора соединены с тремя выводами выпрямительного блока. Шина диодов прямой проводимости соединена с выводом « + » (поз. 22) генератора, а шина диодов обратной проводимости — с корпусом генератора.

Шкив и вентилятор установлены на валу генератора на шпонке и закреплены гайкой с пружинной шайбой.

Генератор Г286А (Г286В) представляет собой трехфазную синхронную машину со встроенными выпрямительным блоком и интегральным регулятором напряжения (ИРН) Я112А. По сути дела это генераторная установка.

Сердечник статора, закрепленный между крышками тремя болтами, имеет равномерно расположенных пазов. Обмотка статора соединена по схеме «двойная звезда». Обмотка возбуждения расположена внутри двух клювообразных половин сердечника ротора. Выводы фазных обмоток соединены с выпрямительным блоком (БПВ 8-100-02). Выпрямительный блок имеет такую же конструкцию, как и у генератора 32.3701.

Рис. 3. Генератор Г286А

Отличительной особенностью генератора Г286А является также взаимное расположение контактных колец и подшипника в крышке.

Так как регулятор напряжения включается в цепь обмотки возбуждения, его встраивают в щеткодержатель. Вместе они образуют единый съемный блок 6. Крепится блок винтами к основанию щеткодержателя, который установлен на крышке. Болт служит выводом обмотки возбуждения и регулятора напряжения.

Блок щеткодержателя и регулятора напряжения состоит из щеткодержателя, интегрального регулятора и металлического теплоотвода — крышки.

Регулятор состоит из медного основания, на котором размещены элементы схемы, пластмассовой крышки для защиты элементов схемы от механических повреждений и жестких шинных выводов. Медное основание является отрицательным выводом регулятора. Оба вывода В регулятора соединены накоротко внутри. Один из них является основным, другой — дублирующим. При установке на щеткодержатель выводы регулятора напряжения ложатся на шины. К шинам приварены токопроводящие канатики, соединяющие их с щетками. Сверху на регулятор напряжения устанавливается крышка, и весь блок скрепляется винтами. Таким образом, электрическое соединение шин регулятора и щеткодержателя осуществляется прижимным контактом.

Генератор 37.3701 (рис. 4) — генераторная установка, представляет собой синхронную машину переменного тока с встроенным выпрямительным блоком БПВ 11-60-02 и регулятором напряжения 17.3702.

Статор генератора имеет 36 равномерно расположенных пазов, в которых размещена трехфазная обмотка, соединенная по схеме «двойная звезда». Каждая фаза состоит из двух параллельно соединенных ветвей, в каждой из которых шесть непрерывно намотанных катушек.

Ротор не имеет особых конструктивных отличительных особенностей.

Выпрямительный блок, вмонтированный в крышку, отличается от традиционных тем, что в него вмонтированы три дополнительных диода прямой проводимости, через которые осуществляется питание обмотки возбуждения от генератора. Выпрямленное напряжение с дополнительных диодов подается на штекерный вывод, обозначаемый на схемах вывод «61», и проводником на штекерный вывод регулятора напряжения, который имеет маркировку В. Вывод В регулятора через контакт связан также с одной из щеток. Не показанный на рисунке вывод Ш регулятора контактирует с другой щеткой. Регулятор напряжения имеет еще вывод Б, который проводником соединен с положительным выводом генератора, обозначаемым на схемах «30».

Рис. 4. Генератор 37.3701: 1 — крышка со стороны контактных колец; 2 — выпрямительный блок; 3— вентиль выпрямительного блока; 4 — винт крепления выпрямительного блока; 5 — контактное кольцо; 6 — задний шарикоподшипник; 7 — конденсатор; 8 — вал ротора; 9 — вывод «30» генератора; 10 — вывод «61» генератора; 11 — вывод «В» регулятора напряжения; 12 — регулятор напряжения; 13 — щетка; 14 — шпилька крепления генератора к натяжной планке; 15 — шкив с вентилятором; 16 и 23 — полюсные наконечники ротора; 17 — дистанционная втулка; 18 — передний шарикоподшипник; 19 — крышка со стороны привода; 20 — обмотка ротора; 21 — статор; 22 — обмотка статора; 24 — буферная втулка; 25 — втулка; 26 — поджимная втулка

На генераторе установлен конденсатор емкостью 2,2 мкФ. Он подключен между корпусом и положительным выводом генератора. Конденсатор служит для защиты электронного оборудования автомобиля от импульсов напряжения в системе зажигания и снижения уровня помех радиоприему.

Характеристики генераторов. На автомобилях генераторы работают в условиях постоянно изменяющейся частоты вращения и тока нагрузки. При этом должно обеспечиваться в определенных пределах постоянство напряжения генератора.

Генераторы характеризуются прежде всего номинальными данными: напряжением, током, мощностью.

Номинальное напряжение генераторов, работающих в схемах электрооборудования с номинальным напряжением 12В, принято 14В, а для 24-вольтовых схем — 28В. Номинальный ток генератора — это максимальный ток нагрузки, который может отдать генератор при частоте вращения ротора 5000 об/мин и номинальном напряжении. Значения номинального напряжения и тока наносятся на крышке генератора. Номинальная мощность определяется как произведение номинального напряжения на номинальный ток.

Энергетические возможности генераторов характеризуются токоскоростной характеристикой. Это зависимость тока, отдаваемого генератором, от частоты вращения ротора (рис. 5). Характеристика снимается при номинальном напряжении генератора и постоянном, обычно номинальном, напряжении на обмотке возбуждения.

Эта характеристика чрезвычайно важна, так как она показывает возможности генератора при различной частоте вращения ротора.

Из рис. 5 видно, что без нагрузки напряжение генератора достигает номинальной величины при частоте вращения «о, которая у различных генераторов колеблется от 900 до 1200 об/мин.

Рис. 5. Токоскоростная характеристика генераторов

Якорем в синхронной машине является статор. При протекании по обмотке статора тока возникает магнитное поле статора, которое направлено против основного магнитного поля ротора и размагничивает его. При увеличении тока нагрузки возрастает ток обмотки статора, усиливается его магнитное поле, что приводит к увеличению размагничивания магнитного поля ротора. В результате в катушках статора наводится меньшая по величине э. д. с. и ограничивается максимальная сила тока, отдаваемого генератором.

Полное сопротивление Z обмотки статора, по которой протекает переменный ток, складывается из активного R и индуктивного сопротивлений:

Активное сопротивление обмотки статора зависит только от ее температуры. С увеличением температуры оно повышается. Поэтому с увеличением температуры ток отдачи генератора несколько понижается.

Начальная частота вращения нормируется техническими условиями на конкретные типы генераторов. Задается она для двух состояний генератора: холодного и горячего. Температура генератора в холодном состоянии должна быть в пределах 15—35 °С. Горячее состояние соответствует установившейся температуре генератора, работающего в режиме номинальной мощности.

Указанные характеристики могут задаваться для двух вариантов питания обмотки возбуждения: при питании обмотки возбуждения собственно от генератора (самовозбуждение) и при питании от постороннего источника питания (независимое возбуждение). Ток, отдаваемый генератором при самовозбуждении, будет меньше тока, отдаваемого генератором при независимом возбуждении, так как в первом случае часть его идет на питание обмотки возбуждения.

Характеристики начала отдачи тока генераторами без встроенных регуляторов напряжения задаются при напряжении питания обмотки возбуждения, равном номинальному, как при независимом возбуждении, так и при самовозбуждении. Наличие встроенного регулятора напряжения обусловливает необходимость подачи такого напряжения, при котором регулятор еще не вступает в работу. Поэтому питание обмотки возбуждения генераторов с встроенными регуляторами напряжения осуществляется при 13В и характеристики генераторов с самовозбуждением задаются также при напряжении на их выводах 13В.

Рекламные предложения:

Читать далее: Регулирование напряжения генератора

Категория: — Электрооборудование автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Автомобильный генератор – схема, виды, поломки, ремонт + Видео » АвтоНоватор

Автомобильный генератор – очень важный элемент машины и без него запуск просто будет невозможен. Так что рассмотрим его характеристики, схему подключения и принцип работы, а также неисправности и пути их устранения.

Устройство и принцип работы

Главная задача этого агрегата – преобразование механической энергии в электрическую, а это зарядка аккумулятора и обеспечение питанием всего оборудования. Генератор автомобиля расположен в передней части двигателя и заводится посредством коленчатого вала. Рассмотрим, какова схема этой установки. Ротор, создающий магнитное поле, представляет собой вал с обмоткой возбуждения, каждая половина которой размещена в противоположных полюсных половинах. Контактные (токосъемные) кольца питают обмотку генератора. Ротор приводится в движение ременными передачами привода. Конструкция статора предполагает наличие сердечника и обмотки, он вырабатывает ток переменного значения, который посредством колец потечет дальше по цепи. Но сначала нужно снять заряд с рамки. Чтобы ток возбуждения попадал на кольца, применяется щеточный узел.

Двигаемся дальше. Выпрямительный блок занимается преобразованием переменного (синусоидального) напряжения, которое вырабатывается генератором автомобиля, и получает характеристику постоянного типа. Он представляет собой пластины, где расположены диоды (6 штук). В некоторых случаях схема подключения обмотки возбуждения содержит еще одну отдельную пару. В этом случае ток не может протекать через аккумулятор при незаведенном движке. А подсоединив обмотку по типу «звезда» и дополнительные силовые диоды (2 шт.), можно увеличить мощность устройства на 15%.

Поддержание напряжения автомобильного генератора в заданных пределах осуществляется посредством регулятора. Он влияет на частоту и продолжительность импульсов тока. Схема регулятора состоит из датчиков и исполнительных элементов. Они определяют, сколько обмотка возбуждения должна быть включена в сеть. При неисправности регулятора исчезает стабилизация подаваемого на АКБ напряжения. Основная часть конструктивных элементов генератора расположена в корпусе, который производится из алюминиевого сплава. Он легкий, быстро рассеивает тепло, отчего температура не достигает критических отметок, и немагнитный.

Типы и характеристики

Существует два основных типа автомобильных генераторов – постоянного и переменного тока. Первые активно использовались до 1960 года. Сегодня агрегаты постоянного тока также встречаются, но только не в легковых авто. В них магнитное поле создается на обмотке статора, а ток снимается неподвижными щетками с силовой обмотки якоря. Схема генератора постоянного тока предусматривает параллельное подключение этих элементов.

Автомобильные генераторы переменного тока были изобретены в 1946 году. Их схема и принцип работы были рассмотрены выше. Достоинства агрегата переменного тока – меньший вес и габариты, повышенная надежность и срок службы. Самым заметным конструкционным отличием двух типов генераторов являются токосъемные кольца. В устройстве постоянного тока с рамки снимают заряд контактные полукольца (2 штуки). В случае же переменного тока это несколько иначе. На обоих концах рамки разместились полноценные токосъемные кольца. Конечно, эти контактные пластинки не определяют весь принцип работы, но вносят существенный вклад.

Для автомобиля важна мощность. И как раз генератор переменного тока при всех прочих равных условиях имеет этот показатель выше, чем его конкурент.

Разобравшись с устройством автомобильных генераторов, изучим технические характеристики. За обеспечение всех потребителей электроэнергией при разных режимах работы мотора отвечает токоскоростная характеристика (ТСХ). Это зависимость максимального значения тока от частоты вращения ротора при условии постоянного напряжения. Также важно знать, сколько ампер выдает установка автомобильного генератора. Этот показатель колеблется в пределах от 55 до 120 А в зависимости от марки авто. Если же проверка показывает недостаток ампер, то это явный признак неисправности агрегата.

Еще существует внешняя, регулировочная, нагрузочная характеристики и показатель холостого хода. Первая – зависимость выпрямленного (постоянного) напряжения (U_d) от тока нагрузки (I_н), вторая – I_в (возбуждения) от I_н. Третья показывает отношение U_d к I_в, и последнее значение определяется зависимостью ЭДС от I_в при частоте вращения постоянного характера.

Проверка неисправного генератора

Сколько поломок, столько и решений, например, в одном случае в генераторе поможет замена диодов, а в другом – куда более значимых деталей. Перечислим основные поломки. Если из строя вышла цепь (обрывы, замыкания и иные нарушения), то делается проверка, сколько ампер и какое напряжение выдает генератор вашего автомобиля, а потом подбирается решение. Также причиной поломки может послужить выход из строя графитовых щеток, регулятора либо моста диодов. Все это легко поменять своими руками.

Особенно важна исправность регулятора, потому что он отвечает за интенсивность зарядки АКБ в зависимости от того, сколько градусов составляет температура под капотом. Это термокомпенсация. Так определяется, сколько вольт будет оптимально для батареи при заданных условиях. Существует тип регулятора с ручным сезонным переключением, тогда даже отрицательная температура не страшна.

Повышенный шум выдает дефекты подшипниковых узлов, в том числе недостаточное количество смазки. Также это может быть износ сепараторов, дорожек качения, проворачивание наружных колец и т. д. Кроме того, при «воющих» звуках в кратчайшие сроки анализируется схема подключения проблемного автомобильного генератора, так как причина может крыться в межвитковом замыкании статорных обмоток либо же тягового реле. Плохие контакты тоже провоцируют появление посторонних звуков, их проверка и вовсе занимает пару минут.

Рабочая температура исправного генератора автомобиля может достигать 90 °С. А если наблюдается перегрев, то либо имеется неисправность моста диодов, либо проверьте, сколько электроприборов в сети, не много ли? Если температура перевалила за норму, изоляция фазной обмотки статора темнеет или даже «закипает». Также о поломках свидетельствует и слабый заряд аккумулятора или же его полное отсутствие, некорректная работа индикации и электрооборудования, слабая искра и чрезмерно большое напряжение. Важно помнить, что чем выше температура агрегата, тем меньше напряжение, такое допускать нежелательно.

Замена токосъемных колец, диодов и прочий ремонт

Как видим, проблем немало, и для более тщательной диагностики нужно представлять, как можно измерить напряжение генератора автомобиля, амперы и другие его показатели, об этом и поговорим ниже. Начнем с того, что завод-изготовитель выдает паспорт на технические характеристики, в том числе ток, напряжение, мощность и год выпуска агрегата. Если же проверка покажет несоответствие, то необходим ремонт. Также полезна диагностика и в том случае, когда вы приобретаете поддержанный агрегат.

Как узнать мощность, напряжение и ток (амперы) генератора автомобиля, подскажут на любом СТО. Для этого служит специальный стенд, некоторые автовладельцы даже собирают его сами. Например, проверка работоспособности регулятора напряжения генератора осуществляется с помощью вольтметра. Его показатели должны находиться в пределах 14,8 В. Условия теста регулятора – заведенный двигатель и частота оборотов 3 тысячи в минуту. Согласитесь, организовать это несложно.

Токосъемные кольца приходится менять часто. Благо сделать это можно самостоятельно. Важно только правильно приобрести комплект колец, помогает специальная маркировка. Но даже если вы имеете номер оригинальной запчасти, возьмите в магазин старые кольца, чтобы на месте сверить товар. Сколько приходится слышать об ошибках продавцов или даже каталогов!

Итак, чтобы осуществить замену токосъемных колец генератора, следует демонтировать ротор, снять пластиковый кожух и освободить выводы обмотки. Так освободится подход к хвостовику с кольцами. Теперь  производим замену. При этом следите, чтобы при установке колец контакты не остались в пазах, тогда их нужно будет выковырять острым предметом, например, гвоздем. Далее аккуратно забиваем хвостовик молотком. Последним шагом при обновлении колец загибаем контакты и возвращаем на место кожух.

Чтобы поменять диоды, используемые в автомобильном генераторе, нужно демонтировать и разобрать мост. Для этого раскручиваем болтовое соединение и высверливаем все имеющиеся заклепки. Так освободится доступ к пластине, на которой и расположены диоды. Снять их можно ключом на «14». Установить новые диоды после этого вряд ли окажется трудным.

В отечественных авто можно улучшить показатели мощности автомобильного генератора самостоятельно. Заменяют обмотку ротора проводом большего сечения, усиливая ток подмагничивания. Нужно демонтировать старую проволоку, очистить и обезжирить катушки, намотать новый провод и зачистить концы. Затем производится проверка, нет ли короткого замыкания. Далее изолируются все выходы и рабочая обмотка пропитывается специальным раствором, потом припаиваются соединительные провода. В результате получаем тип автомобильного генератора повышенной мощности в домашних условиях.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Устройство и принцип работы автомобильного генератора

Автомобильный генератор поддерживает в бортовой сети заданное напряжение и выполняет функции по зарядке аккумулятора. Принцип действия генератора основан на переработке механической энергии двигателя в электрическую.

Он и регулятор напряжения вместе образуют генераторную установку автомобиля. На машинах современного производства устанавливаются генераторы переменного тока, наиболее подходящие для использования в автомобилях.

Устройство автомобильного генератора состоит из следующих частей:
корпус, который выполняет и функцию основания, необходимого для статорной обмотки. Он изготавливается из легкосплавного металла. Чаще всего, для этой роли используется дюралюминий. В его конструкции предусмотрены, так называемые «окна», необходимые для охлаждения в процессе работы. Сзади и спереди, на корпусе, конструктивно предусмотрены подшипники, служащие для крепления ротора;
статорная обмотка из медного провода, которая находится в специальных пазах, специально для этого предусмотренных на сердечнике. Сам сердечник имеет форму круга. Он изготовлен из трансформаторного железа — металла, обладающего повышенными магнитными характеристиками. В соответствии с тремя фазами генератора, на статоре имеется три обмотки, которые образуют форму треугольника. В местах их соединения подключен выпрямительный мост. Провод для фазных обмоток с двойной термоизоляцией, также применяется специализированный лак;
ротор, имеющий на своем валу одну обмотку, выполняет функцию электромагнита. На верхней части обмотки имеется сердечник, выполненный из ферромагнитного материала. Его диаметр на 1,5-2 мм. меньше, чем диаметр в статоре. Имеющиеся на валу кольца, соединенные при помощи графитовых щеток с обмоткой ротора, служат для подачи напряжения на обмотки ротора с реле – регулятора;
реле – регулятор осуществляет регулировку и контроль напряжения на выходе от генератора. Имеет выход к щеткам, устроен в виде электронной схемы. Реле – регулятор может располагаться как на корпусе, так и отдельно от генератора;
выпрямительный мост с шестью диодами прямого тока более 40 Ампер, которые расположены попарно на плюсовом и минусовом токопроводящих основаниях, в соответствии с системой Ларионова. Благодаря этой схеме, на выходе, из трехфазного переменного напряжения получают постоянное.
Принцип работы автомобильного генератора основан на возникновении переменного напряжения под действием магнитного постоянного поля в статорных обмотках, в районе роторного сердечника.

Ротор генератора запускается двигателем посредством ременной передачи. Постоянное напряжение, подаваемое на роторную обмотку, способствует образованию магнитного потока. Сердечник, вращаясь вдоль статорных обмоток, создает в последних ЭДС. Сила магнитного потока зависит от нагрузки с плюсового основания генератора и регулируется при помощи реле-регулятора при уменьшении или увеличении подачи напряжения на щетки.

Поделиться новостью с друзьями:

Похожее

Электрогенератор: предназначение, устройство, принцип действия

Электрогенератор: предназначение, устройство, принцип действия

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

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

Устройство генератора

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

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

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

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

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

Конструктивные особенности

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

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

Принцип работы генератора

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

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

Правила эксплуатации генераторов

Среди основных правил можно выделить следующие:

— При эксплуатации генератора важно, чтобы «минус» АКБ всегда подключался к корпусу, а плюс — к плюсу генератора.
— Во время эксплуатации генератора его нельзя отсоединять от АКБ, так как это может привести к неисправностям в бортовой сети машины.
— Нельзя проверять генератор с использованием искры, присоединяя плюс генератора к корпусу. Из-за этого выходят из строя диоды. Для осуществления проверки генератора используют амперметр или вольтметр.
— Если производится ремонт генератора, не стоит проверять сопротивление изоляции обмотки статора высоким напряжением тока. Подобные действия могут осуществляться только на специальном стенде при условии отсоединения диодов выпрямителя.
— Если производится проверка электропроводки автомобиля, генератор необходимо отсоединить.
— При проведении кузовного ремонта автомобиля, особенно с осуществлением сварочных работ, генератор обязательно отсоединяют.

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

Другие статьи

#Бачок ГЦС

Бачок ГЦС: надежная работа гидропривода сцепления

14.10.2020 | Статьи о запасных частях

Многие современные автомобили, особенно грузовые, оснащаются гидравлическим приводом выключения сцепления. Достаточный запас жидкости для работы главного цилиндра сцепления хранится в специальном бачке. Все о бачках ГЦС, их типах и конструкции, а также о выборе и замене этих деталей читайте в статье.

Устройство генератора автомобиля и принцип работы

Генератор – это неотъемлемая часть устройства любого автомобиля. Главная задача этого агрегата – производство электроэнергии для обеспечения ею всей системы автомобиля и подзарядки аккумуляторной батареи. Происходит преобразования энергии вращения коленвала в электричество.

Генератор связан с коленвалом с помощью ременной передачи – ремнем генератора. Он надевается на шкив коленвала и на шкив генератора, и как только двигатель запускается и поршни начинают двигаться, это движение передается на шкив генератора и он начинает производить электричество.

Каким образом вырабатывается ток? Все очень просто, основными частями генератора являются статор и ротор – ротор вращается, статор – это неподвижная часть, закрепленная на внутренний корпус генератора. Ротор также называют якорем генератора, он состоит из вала, который входит в крышку генератора и крепится к ней с помощью подшипника, благодаря чему при вращении вал не перегревается. Подшипник вала генератора со временем выходит из строя, и это серьезная поломка, его нужно своевременно заменить иначе придется менять полностью генератор.

На вал ротора надеваются одна или две крыльчатки, между которыми находится обмотка возбуждения. На статоре тоже имеется обмотка и металлические пластины – сердечник статора. Устройство этих элементов может быть разным, но с виду ротор может напоминать небольшой цилиндр, надетый на валик, под его металлическими пластинами содержится несколько катушек с обмоткой.

Когда вы поворачиваете ключ в замке зажигания на пол-оборота, на обмотку ротора поступает напряжение, оно передается на ротор через щетки генератора и контактные кольца – небольшие металлические втулки на вале ротора.

В результате возникает магнитное поле. Когда же на ротор начинает передаваться вращение от коленвала, то в обмотке статора возникает переменное напряжение.

Напряжение это непостоянное, его амплитуда постоянно изменяется, соответственно его нужно выровнять. Это делается с помощью выпрямительного блока – нескольких диодов, которые соединены с обмоткой статора. Важную роль выполняет регулятор напряжения, его задача поддерживать напряжение на постоянном уровне, если же оно начинает возрастать, то его часть передается обратно на обмотку.

В современных генераторах используются сложные схемы, благодаря которым уровень напряжения поддерживается всегда на постоянном уровне при любых условиях. Кроме того, реализуются и основные требования к генераторной установке:

• поддержание стабильной работы всех систем;
• заряд АКБ даже при низких оборотах;
• поддержание напряжения в пределах необходимого уровня.

То есть мы видим, что хотя сама схема получения тока не изменилась – используется принцип электромагнитной индукции – но возросли требования к качеству тока для поддержания стабильной работы бортовой сети и многочисленных потребителей электроэнергии. Добиться этого удалось благодаря применению новых проводников, диодов, выпрямительных блоков, разработке более продвинутых схем подключения.

Видео об устройстве и принципе действия генератора

Загрузка…

Поделиться в социальных сетях

Устройство и работа автомобильного генератора

Генератор преобразовывает энергию вращающегося вала двигателя в электрическую энергию и служит источником тока для питания электрических потребителей, входящих в состав автомобильного оборудования. Посредством генератора осуществляется заряд аккумуляторной батареи в случае, когда коленчатый вал двигателя имеет среднюю либо высокую частоту вращения.

Следует отметить, что на протяжении длительного времени питание потребителей автомобильного электрооборудования осуществлялось от генераторов постоянного тока, которые вполне соответствовали техническим требованиям, предъявляемым к ранним экземплярам автомобильной техники.

Дальнейшее развитие автомобильного прогресса потребовало применения более мощных генераторов тока, увеличения продолжительности периода их эксплуатации, оптимизации технических характеристик, а также снижения их массы и уменьшения размеров для возможности компоновки генератора в относительно небольшом пространстве под капотом автомобиля.

Автомобильный генератор переменного тока

Учитывая низкие показатели времени безотказной работы щеточно-коллекторного узла генератора постоянного тока и срока его эксплуатации, а также необходимость соответствовать новым требованиям по уменьшению габаритно-массовых параметров, возникла настоятельная потребность в коренной реконструкции подобных устройств.

В сложившейся ситуации был осуществлен тщательный научный поиск и целый ряд специальных исследований, что дало начало принципиально новому направлению в развитии электрогенераторов для автомобилей: на смену традиционным, но морально устаревшим генераторам постоянного тока пришли более компактные, долговечные и мощные автомобильные генераторы переменного тока.

К основным технико-экономическим преимуществам генератора переменного тока следует отнести его компактность и меньшую массу, сниженное значение стартовой частоты вращения, сниженная стоимость затрат на поддержание устройства в работоспособном состоянии в условиях интенсивной эксплуатации, увеличенные показатели надежности и продолжительности безотказной работы.

В конструкции генератора предусмотрены: неподвижный статор; подвижный ротор; контактные щетки; выпрямительный блок; электронный регулятор напряжения в обмотке статора; передняя и задняя крышки; шкив с вентилятором, имеющий собственный привод; конденсатор.

Статор – конструктивно состоит из сердечника и катушек с обмотками возбуждения. Сердечник имеет вид кольца, состоящего из стальных пластинок, покрытых изоляционным лаком. Внутренняя поверхность сердечника выполнена зубцами, на которых крепятся три катушки. Катушки являются трехфазной обмоткой статора. Одни концы обмотки каждой катушки соединяются между собой в общей точке, которая носит название нулевой, а другие выводятся в общую цепь генератора.

Ротор – конструктивно состоит из вала с напрессованной на него втулкой с обмоткой возбуждения, а также шести пар полюсных электромагнитных наконечников, которые под действием тока, протекающего по обмотке возбуждения, создают вокруг нее магнитное поле. Вал ротора оборудован двумя контактными кольцами. Через контактные кольца в обмотку возбуждения поступает электрический ток. Быстрое вращение вала ротора без помех и энергетических потерь обеспечивается за счет наличия шариковых подшипников, установленных в крышках генератора. Вращающаяся конструкция ротора заполнена специальной смазкой, количество которой рассчитывается с учетом всего срока службы генератора.

Выпрямительный блок – преобразовывает переменный ток в постоянный, посредством которого осуществляется заряд аккумуляторной батареи. Располагается на внутренней стороне задней крышки генератора.

Электронный регулятор напряжения – конструктивно представляет собой неразборный и нерегулируемый узел. Корпус регулятора имеет паз, в который вставляется пластмассовый щеткодержатель со щетками.

Вентилятор – конструкционный элемент, необходимый для охлаждения всех частей генератора. Охлаждение обеспечивается воздухом, который попадает внутрь генератора через вентиляционные отверстия задней крышки и выходит наружу через аналогичные отверстия в передней крышке, обдувая все внутренние части конструкции.

Конденсатор – устанавливается в системе зажигания и обеспечивает электромагнитную защиту электрооборудования автомобиля от импульсных радиопомех.

Принцип работы генератора

При включении зажигания от аккумуляторной батареи начинает поступать ток в обмотку возбуждения ротора, а на приборном щитке синхронно загорается световой индикатор, сигнализирующий о наличии тока в цепи генератора. Вал ротора начинает вращаться, а протекающий по виткам обмотки возбуждения ротора ток создает магнитное поле вокруг его полюсов. Вращение ротора обеспечивает попеременную смену положения южного и северного полюсов ротора под зубцами статора, при этом магнитный поток, проходящий между зубцами статора, меняет свое направление и силу. Векторные линии магнитного потока пересекают витки обмотки возбуждения статора, создавая в них ЭДС самоиндукции.

Индуцированный в обмотке возбуждения статора переменный ток поступает на вход выпрямительного блока для преобразования в постоянный ток. Питание последующих потребителей, подключенных к выходной клемме выпрямителя, осуществляется постоянным током. Питание на обмотку возбуждения ротора поступает с вывода диодного моста через щетки.

Автомобильный генератор переменного тока является неотъемлемой частью оборудования, предназначенного для подачи электропитания на все бортовые приборы автомобиля. Совершенствование автомобильных генераторов и в настоящее время является важной задачей, решение которой необходимо для создания мощных, надежных, автоматизированных и неприхотливых высокотехнологичных устройств, способных безотказно работать на протяжении всего срока эксплуатации автомобиля.

Из каких частей состоит генератор? Компоненты и их назначение

Генераторы

чрезвычайно важны для различных отраслей промышленности, поскольку они обеспечивают электроэнергией удаленные и городские строительные площадки и обеспечивают электроэнергией в случае отключения электроэнергии. Чтобы лучше понять, как работают генераторы, а также какие типы генераторов и дополнительное оборудование доступны, мы составили глоссарий деталей, систем и компонентов генераторов.

Ищете запчасти для генератора? У нас есть тысячи запасных частей, готовых к отправке

Новые излишки, восстановленные и бывшие в употреблении детали для дизельных и газовых двигателей.

Комплектующие для Caterpillar и других крупных производителей.

Обзор деталей

Генераторы

Генераторы представляют собой комплектные блоки, вырабатывающие электричество через двигатель. Двигатель и различные компоненты превращают источник топлива в полезную электроэнергию для большого количества применений.

Двигатель

Двигатель — это рабочая лошадка генератора. Двигатели генераторов обычно работают на дизельном или природном газе. Топливо вращает двигатель, и по мере того, как двигатель вращается, различные компоненты, включая генератор и аккумуляторную систему, превращают эту механическую энергию в электричество, используемое для вашего оборудования.Размер двигателя обычно определяет, сколько электроэнергии производит генератор.

A Дизельный двигатель Caterpillar.

Конец генератора / генератора

Генератор в генераторе — это то, что превращает механическую энергию в электричество. Генератор соединен ремнем с коленчатым валом двигателя. Когда двигатель вращается, он перемещает ремень, который вращает вал ротора. Ротор — это, по сути, магнит, а область вокруг магнита — это проводник, который называется статором.Эти компоненты работают вместе, создавая электричество в виде переменного (A / C) тока.

Топливная система

Топливная система — жизненно важный компонент генератора. Без топлива двигатель не сможет работать. Это означает, что в генератор необходимо залить правильное топливо, а внутри генератора и на месте должно быть достаточно топлива, чтобы генератор работал. Перед запуском генератора рекомендуется проверить топливную систему и поток топлива, чтобы убедиться, что каждая его часть работает должным образом, и в топливных линиях нет перегибов или засоров, которые могут помешать попаданию природного газа или дизельного топлива в двигатель.

Популярные виды топлива для генераторов включают дизельное топливо, природный газ и пропан.

Панель управления

Панель управления генератора — это пользовательский интерфейс. Это позволяет оператору генератора контролировать различные системы генератора и настраивать их по мере необходимости. Эти элементы управления включают количество напряжения, производимого генератором, электрический ток и частоту этого тока. Мониторинг системы обеспечивается различными датчиками и дисплеями, а настройки генератора регулируются с помощью ряда кнопок и / или переключателей.

Зарядное устройство

Как и ваш автомобиль, генератор сначала запускается с помощью аккумулятора. Поскольку эта батарея должна быть заряжена, генератор также будет содержать зарядное устройство, которое заряжает батарею во время работы генератора.

Регулятор напряжения

Генератор генератора вырабатывает переменный ток. Это не тот ток, который нужен для зарядки аккумуляторной системы хранения или работы различного оборудования. Вместо этого необходим постоянный ток (D / C).Регулятор напряжения контролирует напряжение тока и изменяет его с переменного тока на постоянный ток.

Основная рама / салазок

Основная рама или салазок — это корпус генератора, который удерживает на нем все части и компоненты. Основная рама или салазки могут быть спроектированы так, чтобы генератор мог располагаться на земле или бетонной площадке, или он может быть установлен на прицеп для облегчения транспортировки системы. Это также помогает обеспечить правильное заземление или заземление генератора, что важно для эксплуатации имущества и безопасности системы.

Блок генератора для тяжелых условий эксплуатации.

Система смазки

Поскольку генераторы содержат движущиеся части, они должны иметь систему смазки. Система смазки помогает гарантировать, что движущиеся части не создают чрезмерного трения и перегрева, которые могут вызвать блокировку системы.

Дизель-генераторная установка

Дизель-генераторные установки — это законченные генераторные системы, предназначенные для работы на дизельном топливе, что отлично подходит для удаленных мест.Дизель-генераторы надежны, требуют минимального обслуживания и работают эффективно, но при сгорании выделяют вредные газы. В последние годы правила, регулирующие выбросы, ужесточились, но достижения в области технологий означают, что дизельное топливо можно сжигать чище, чем раньше.

Газогенераторная установка

Генераторы природного газа предназначены для работы с природным газом, что отлично подходит для рабочих и строительных площадок, расположенных рядом с линиями природного газа, поскольку их можно просто подключить к существующим линиям.Сами по себе газовые установки дешевле, чем их дизельные аналоги, но, в зависимости от существующих линий подачи, установка газа может значительно увеличить стоимость. Поскольку они собирают газ из существующих трубопроводов, хранение топлива не представляет проблемы. Природный газ также горит чище, чем дизельное топливо.

Переносные генераторные установки

Переносные генераторные установки устанавливаются на трейлеры для облегчения транспортировки на различные объекты и обратно. Размеры этих генераторов варьируются от небольших блоков мощностью 8 кВт до генераторов мощностью 2500+ кВт.Переносные генераторы могут работать как на природном газе, так и на дизельном топливе.

Судовые генераторные установки

Судовые генераторные установки

специально созданы для использования вокруг водоемов, которые могут находиться в открытом море и при непредсказуемых погодных условиях. Они разработаны специально для использования на лодках и морских нефтяных вышках. Все эти генераторы соответствуют строгим требованиям для использования на море.

Двигатели

Дизельные двигатели

Дизельные двигатели предназначены для использования в дизельных генераторах.Сам двигатель похож на двигатель, предназначенный для генераторов природного газа, хотя и немного проще. Основное отличие заключается в системе зажигания и компонентах.

В дизельном двигателе воздух сжимается поршнем внутри цилиндра, в результате чего воздух нагревается (до температуры не менее 1000 градусов по Фаренгейту). Дизельный туман попадает в цилиндр через систему впрыска топлива, и, поскольку воздух внутри настолько горячий, дизельное топливо мгновенно воспламеняется, что помогает вращать вал двигателя.

Двигатели, работающие на природном газе

В двигателях, работающих на природном газе, используется другая и более сложная система зажигания по сравнению с дизельными двигателями. Здесь топливо и природный газ впрыскиваются и сжимаются вместе, что делает смесь воздуха и газа взрывоопасной. Затем свечи зажигания воспламеняют топливную смесь, чтобы повернуть коленчатый вал.

Судовые двигатели

Судовые двигатели

приводят в действие судовые генераторы и обычно работают на дизельном или бензиновом топливе, поэтому системы зажигания будут различаться в зависимости от источника топлива.Судовые двигатели также предназначены для работы в морских условиях. Например, детали покрыты коррозионно-стойкими материалами, чтобы выдерживать более влажные условия.

Запчасти и аксессуары

Генераторы

состоят из ряда отдельных частей и компонентов и могут использоваться вместе с рядом принадлежностей. Некоторые из них включают:

Загрузочные банки

Блоки нагрузки

рекомендуются для дизельных и газогенераторных систем. Они предназначены для помощи в проверке надежности работы различных источников питания и электрического тока перед подключением генератора к реальной нагрузке.Они также могут помочь дизельным генераторам в процессе сгорания, чтобы обеспечить сгорание всего топлива.

Прицепной грузовой блок от Simplex.

Автоматические переключатели

Автоматические переключатели повышают безопасность генераторов. Эти переключатели помогают заземлять генератор и подавать питание на оборудование, обеспечивая единую точку подключения для генератора. Когда передаточный переключатель находится в рабочем состоянии, оборудование и здания можно подключить к безобрывному переключателю, а не напрямую к генератору.Автоматические переключатели передачи позволяют генератору запускаться автоматически при выходе из строя основного источника питания. При возобновлении подачи электроэнергии генератор выключится сам по себе.

Радиаторы

Радиаторы

помогают поддерживать работу генератора в рекомендуемых тепловых пределах, чтобы предотвратить перегрев.

Вентилятор и радиатор генератора, необходимые для отвода тепла от охлаждающей жидкости двигателя.

Прицеп

Монтаж малых и больших генераторов на прицепе упрощает транспортировку генератора и полезен для мобильных проектов (например.грамм. строительство дорог или метро) и работы с несколькими потребностями в электроэнергии.

Корпус

Корпуса

могут помочь сохранить ваш генератор в безопасности и защитить его от непогоды. Корпуса генераторов обеспечивают защиту от атмосферных воздействий и шумоподавление. Всепогодные корпуса полностью водонепроницаемы, чтобы предотвратить повреждение водой и опасные ситуации, которые могут возникнуть при попадании воды в электрическую систему. Звукоизолирующие кожухи отлично подходят для населенных пунктов, где шум генератора нежелателен.

Встроенный кожух генератора дает больше места для обслуживания и ремонта генератора внутри.

Worldwide Power Products — лидер на рынке оборудования для производства электроэнергии. У нас есть большой перечень всех деталей и принадлежностей генераторов, о которых вы только что узнали, а также обширную коллекцию проверенных и испытанных новых и бывших в употреблении генераторных установок.

Он есть в каждом автомобиле — Генератор Lundell с ротором с когтями

Генератор Lundell (генератор)

Повышение комфорта и безопасности в легковых, грузовых автомобилях и автобусах с двигателями внутреннего сгорания требует большей установленной электроэнергии на борту.В настоящее время генератор Lundell (генератор с зубчатым ротором) является единственным типом автомобильного генератора, используемым в промышленности, с общей мощностью на единицу до 5 кВт и скоростью вращения до 18 000 об / мин.

Он есть в каждой машине — Генератор Lundell с зубчатым ротором (на фото: 2,5-литровый 4-цилиндровый двигатель Jeep, хромированный — крупный план генератора; кредит: википедия) одиночная катушка возбуждения постоянного тока (DC), хотя и питаемая через контактные кольца и щетки от батареи на борту, оказалась простой и надежной, с низкой стоимостью, малым объемом и низкими потерями мощности возбуждения.

В общем, генератор Люнделла представляет собой трехфазный генератор с тремя или шестью пазами на полюс и с 12, 14, 16, 18 полюсами и диодным выпрямителем полной мощности.

Его главный недостаток — довольно большие потери (низкий КПД), около 50% на полной мощности и высокой скорости . Производство электроэнергии на борту с такими высокими потерями больше неприемлемо, поскольку потребность в электроэнергии на каждое транспортное средство возрастает.

Усовершенствования конструкции роторного генератора (или генератора Люнделла) для повышения эффективности при более высоких мощностях на единицу в настоящее время активно исследуются как промышленностью, так и академическими кругами.

Первый коммерческий мягкий гибридный электромобиль, выпущенный в 2002 году, использует машину Lundell в качестве стартера (генератора).

Конструкция и принцип работы

Поперечное сечение типичного промышленного роторного генератора с кулачковыми полюсами показано на Рисунке 1 ниже. Он состоит из следующих основных частей:

1. Равномерно прорезанный ламинат железный сердечник статора
2. Обмотка трехфазного переменного тока : обычно один слой с q = 1, 2 паза на полюс на фазу, звезда или треугольник соединение фаз
3. Ротор с кулачковыми полюсами , изготовленный из цельных железных частей, которые окружают кольцевую катушку возбуждения постоянного тока (одиночную)
4. Медные контактные кольца со щетками с низким падением напряжения для передачи энергии на возбуждение постоянным током обмотка на роторе
5. Подшипники и торцевая рама выполнены с двух сторон — со стороны контактного кольца и со стороны привода.Генератор приводится в движение двигателем внутреннего сгорания (ДВС) через ременную передачу.

Рисунок 1 — Ротор с когтями-полюсами Генератор Люнделла

Выходной сигнал переменного тока генератора Люнделла выпрямляется через трех- или четырехполюсный диодный выпрямитель и подключается к бортовой батарее (Рисунок 2). Сегодня используются батареи на 14 В постоянного тока, но батареи на 42 В постоянного тока приняты в качестве нового стандарта для автомобильных нагрузок.

Диоды D ₁ — D ₆ (D ₈ ) служат для выпрямления на выходе полной мощности и рассчитаны на максимальную мощность генератора.Для больших блоков (для грузовых автомобилей и т. Д.) На полукруглых опорах радиатора устанавливаются параллельно три элементарных диода, чтобы обеспечить соблюдение достаточно высоких уровней тока (батареи 28 В постоянного тока типичны для больших автомобилей).

Рисунок 2 — Типовая промышленная генераторная система Lundell

Катушка возбуждения питается от клемм генератора через полумостовой диодный выпрямитель низкого уровня тока (в интервале от 5 до 20 А) и статический преобразователь мощности DC-DC . Датчик и регулятор напряжения дают команду преобразователю постоянного тока постоянно поддерживать напряжение батареи в определенном интервале (примерно от 12 до 17 В постоянного тока для 14 В постоянного тока) и обеспечивают защиту от перенапряжения и перегрузки по току.

Напряжение аккумулятора зависит от состояния заряда, температуры окружающей среды и уровня нагрузки.

При проектировании генератора необходимо учитывать экстремальные условия для аккумулятора . Когда температура снижается, напряжение батареи увеличивается для всех состояний заряда батареи. Для 100% заряда аккумулятора напряжение аккумулятора может увеличиться с 13,4 В при 60 ° C до 16 В при 20 ° C.

При 10% заряда АКБ те же напряжения, соответственно, 10.75 В и 14 В. Возраст батареи играет важную роль в регулировании напряжения.

Для оптимального использования требуется всестороннее моделирование аккумулятора, , поскольку средний срок службы аккумулятора составляет около 5 лет или более для типичного современного автомобиля . Генератор должен обеспечивать такой же ток для нагрузки (или для заряда аккумулятора), начиная с холостого хода ДВС (от 700 до 1000 об / мин, в общем) и далее.

Цепь возбуждения отключается при выключении ДВС, для экономии заряда аккумулятора и расхода топлива .

Обмотки статора для автомобилей, в частности, однослойные, с q = 1 паз / полюс / фаза и с диаметральными обмотками. Они вставляются в пазы на машине, и коэффициент заполнения паза K _fill является скромным (около или меньше 0,3–0,32).

Только с большими силовыми установками (P> 2,5 до 3 кВт), q = 2 , при использовании хордованных катушек, для уменьшения магнитодвижущей силы (ммс) гармоник первого пространства (пятой и седьмой), распределения и Коэффициенты записи для γ ^th гармоники, K _dγ , K _yγ , следующие:

Для q = 1 , хладагент катушек составляет y / τ = 2/3. , как единственная возможность, основная гармоника (или мощность) МДС имеет следующий вид:

Вот почему хординг обычно не используется для q = 1 , хотя длина концевых витков катушки будет заметно уменьшена, и как и потери в обмотке статора.Число полюсов, как правило, составляет 2p ₁ = 12 , что является компромиссом между уменьшением размера и увеличением потерь в стальном сердечнике. Также 2p ₁ = 14, 16, 18 используются для более мощных силовых агрегатов (для автобусов, грузовиков и т. Д.).

Рисунок 3 — (a) 36-щелевая, 12-полюсная обмотка (показана половина из нее) и (b) распределение магнитодвижущей силы статора (mmf) для трех и двух проводящих фаз

Для полноты, давайте включим сюда типичный трехфазный, N _s = 36 слотов, 2p ₁ = 12-полюсная обмотка (Рисунок 3a и Рисунок 3b).В слотах отображается только одна фаза. Распределения mmf для синусоидальных токов для:

i _a1 = i _max = — 2i _b1 = — 2i _c1 и для i _a1 = 0, i _b1 = i _c1 = — i _max √3 / 2 также показаны.

Распределение mmf изменяется между крайними формами на Рисунке 3a. С диодным выпрямителем форма волны фазных токов статора изменяется с квазипрямоугольной (прерывистой) на холостом ходу двигателя до квазисинусоидальной (непрерывной) формы волны на более высоких скоростях (рисунок 4).

Для восьмидиодного моста наличие нулевого тока приводит к третьей гармонике в фазных токах . Таким образом, даже без учета магнитного насыщения пространственные гармоники ММЧ и временные гармоники фазного тока создают определенные проблемы для работы машины Люнделла, которая в противном случае является синхронной машиной с явнополюсным ротором.

Типичные формы сигналов фазного напряжения и тока при 1500 и 6000 об / мин показаны на рисунках 5a и 5b, с выпрямителем и резистивной нагрузкой (без батареи).

При значительном увеличении скорости в фазном напряжении появляются третьи гармоники. Кроме того, фазовый сдвиг между основным напряжением и током увеличивается примерно с на 1 ° при 1500 об / мин до 9 ° при 6000 об / мин . Эта последняя фазовая задержка категорически связана с коммутацией диодов — три диода работают одновременно на высоких скоростях — в соответствии с индуктивностями коммутации машины.

Рисунок 4 — Идеальные формы токов генератора (соединение звездой)

Третья гармоника в фазном напряжении под нагрузкой возникает из-за распределения плотности магнитного потока в воздушном зазоре.Это, в свою очередь, происходит из-за магнитного насыщения в соответствии с диаметральной обмоткой q = 1 и щелевыми отверстиями.

Трапецеидальная форма полюсов когтей (рис. 6) соответствует разновидности двойного перекоса и, таким образом, приводит к некоторому снижению плотности потока и гармоник радиальной силы. Таким образом уменьшается шум и осевая сила.

Для дальнейшего снижения шума на полюсных лапах имеется фаска (Рисунок 6). Фаска также уменьшает утечку поля возбуждения между соседними полюсами.

При τ шаг полюсов, одинаковый для статора и ротора, размах полюсов в середине статора, α _c τ , является основной конструктивной переменной для полюсов с кулачками. Дополнительные геометрические переменные (Рисунок 6): ϕ _c , W ₁ , W ₂ , d _c и W _c .

Как правило, полюсный угол α _c = 0,45–0,6 , а угол выступа составляет ϕ _c = 10–20 ° .Более низкие значения α _c и ϕ _c в вышеуказанных интервалах, как правило, обеспечивают более высокую выходную мощность при работе от выпрямителя и батареи.

Принимая к сведению вышеупомянутые особенности генератора Лунделла, мы можем сделать 4 замечания //

Замечание № 1

Следует использовать только аналитическую обработку постоянных параметров, с учетом только основного фазного напряжения и тока. с особой осторожностью, так как он подвержен большим ошибкам из-за магнитного насыщения на низких скоростях и из-за плотности потока реакции якоря, вызывающей искажения на высоких скоростях.

Рисунок 5 — Фазное напряжение и ток с диодным выпрямителем и резистивной нагрузкой и таким же током возбуждения: (a) 1500 об / мин и (b) 6000 об / мин
Рисунок 6 — Зубчатый выступ ротора с фаской

Примечание № 2

Включая только магнитное насыщение эквивалентные коэффициенты насыщения, относящиеся к распределению основного потока, могут не дать достаточно практических значений третьей гармоники на высоких скоростях (на рисунке 5b: V = 9,71 В и V = 7,21 В при 6000 об / мин).

Замечание № 3

Для восьмидиодного выпрямителя возникает третья гармоника фазного напряжения в фазном токе.Нулевой ток в три раза больше гармонического тока третьей фазы.

Замечание № 4

В этом случае применение модели основной цепи дает немного более реалистичные результаты, но все же ток третьей гармоники должен рассчитываться отдельно, а его потери учитываются при определении КПД.

Следовательно, для правильного описания характеристик генератора Люнделла в широком диапазоне скоростей и нагрузок требуется нелинейная итерационная модель схемы. И наоборот, можно использовать нелинейную модель поля.

Трехмерный метод конечных элементов (FEM) или магнитная эквивалентная схема (MEC) Моделирование было применено для изображения характеристик генератора Люнделла — установившегося состояния и переходных процессов — с замечательным успехом . Однако подход MEC требует как минимум на два порядка (в 100 раз) меньше компьютерного времени.

Ссылка // Справочник по электрическим генераторам — ГЕНЕРАТОРЫ С ПЕРЕМЕННОЙ СКОРОСТЬЮ, Политехнический институт ION BOLDEA, Тимишоара, Румыния

Ветряная турбина своими руками — возобновляемые источники энергии

Может быть, вы живете на лодке, отдыхаете в уединенной хижине или живете вне сети, как я.Или, может быть, вы просто хотите снизить счет за электроэнергию. В любом случае, с помощью горстки недорогих и легких материалов, вы можете построить самодельный ветрогенератор, который сделает электричество вашим, пока дует ветер. Вы сможете осветить складское помещение, включить электричество в свой сарай или использовать генератор, чтобы поддерживать все аккумуляторные батареи в автомобиле.

Электроэнергия для моей автономной кабины поступает от солнечной и ветровой энергии, хранящейся в группе из четырех 6-вольтовых батарей для гольф-каров, подключенных к 12-вольтовой системе.Контроллер заряда и аккумуляторная батарея предохраняют мою систему от недостаточной или чрезмерной зарядки. Весь шебанг обошелся мне менее чем в 1000 долларов, и у меня есть освещение, вентиляторы, телевизор и стереосистема, холодильник и диско-шар, который поднимают для особых случаев.

Если вы можете поворачивать гаечный ключ и работать с электродрелью, вы можете собрать этот простой генератор за два дня: один день на поиск деталей и один день на сборку компонентов. Четыре основных компонента включают автомобильный генератор переменного тока со встроенным регулятором напряжения, вентилятор и блок сцепления General Motors (GM) (я использовал один от двигателя GM 350 1988 года), опору или столб, на котором можно установить генератор (15 футы использованных 2-дюймовых трубок обошлись мне в 20 долларов) и металл для сборки кронштейна для крепления генератора на мачте или столбе.Если вы любитель Ford или Mopar, это нормально — просто убедитесь, что в вашем генераторе есть встроенный регулятор напряжения. Вам также понадобится электрический кабель или провода, чтобы подключить генератор к аккумуляторным батареям. Я использовал 3-жильный кабель 8-го калибра, украденный из масляного пятна. (И они сказали, что переход от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии займет годы. Пфф!)

Узел муфты вентилятора к генератору

Лопасти ветрогенератора заменены на муфту вентилятора автомобиля.Чтобы прикрепить лопасти к генератору, вы можете приварить ступицу муфты вентилятора непосредственно к ступице генератора — просто убедитесь, что вентилятор идеально совмещен с валом генератора. Кроме того, убедитесь, что разъемы для встроенных проводов генератора расположены в нижней части генератора. Если у вас нет доступа к сварочному аппарату, вы можете подключить муфту вентилятора к генератору, используя следующие материалы:

• Шайба 5/8 дюйма на 3 дюйма, толщина 3/16 дюйма
• Электродрель
• Метчик с резьбой 1/4 дюйма
• Сверло, соответствующее специальному метчику с резьбой
• (4) 1 / Болты от 4 дюймов на 1-1 / 2 дюйма до 2-1 / 2 дюйма с соответствующими гайками и стопорными шайбами ​​

Создайте соединение, используя 3-дюймовую шайбу и четыре болта, которые будут скреплять вместе муфту вентилятора и генератор.Просверлите четыре отверстия в шайбе, чтобы они совпадали с отверстиями в муфте вентилятора, а затем нарежьте резьбу в отверстиях с помощью метчика на 1/4 дюйма. Вверните болты в отверстия. Чтобы определить длину необходимых болтов, поместите вентилятор на верхнюю часть генератора так, чтобы шкив вентилятора опирался на шкив генератора и оба вала были расположены на одной линии. Измерьте длину по двум валам от задней части вентилятора генератора до задней части ступицы муфты вентилятора. Используйте эту длину для болтов. Отвинтите гайку шкива генератора и снимите шкив и небольшой вентилятор.Наденьте соединение, которое вы сделали из шайбы и четырех болтов на вал генератора, так, чтобы болты были направлены в сторону от генератора. Затем снова прикрепите вентилятор генератора и гайку к валу, не снимая шкив. Большая гайка удерживает соединение на месте. Присоедините узел муфты вентилятора к болтам, которые теперь выступают из генератора, и затяните гайки с установленными стопорными шайбами.

Кронштейн в сборе для установки генератора

Если у вас есть сварщик, сделать кронштейн несложно.Я использовал 1-дюймовую квадратную трубку для всех частей кронштейна и кусок 1-дюймовой трубы длиной 2 фута для вращающегося стержня, который помещается внутри стойки. Если у вас нет сварщика, не бойтесь. Кронштейн в сборе может быть соединен с оцинкованной трубой 1/2 дюйма и фитингами. Вот список фитингов, которые вам, скорее всего, понадобятся:

• (5) тройников 1/2 дюйма
• (2) колена 1/2 дюйма
• (2) штуцера 1/2 дюйма на 12 дюймов
• (2) 1/2 дюйма- ниппели размером 6 дюймов
• (2) штуцеры 1/2 дюйма на 1 1/2 дюйма
• (2) ниппели 1/2 дюйма на 2 дюйма
• (3) 1 / 2-дюймовые соски

Хвостовой плавник должен быть прикреплен к 12-дюймовому ниппелю в задней части кронштейна, чтобы вращать генератор и выровнять его с направлением ветра.Вы можете вырезать плавник высотой около 1 фута и длиной 2 фута из старого оловянного сайдинга или кровли с помощью ножниц или резака — лучше всего подойдет прямоугольный треугольник. Если вы используете гофрированный металл, обязательно обрезайте ребро так, чтобы гофры проходили горизонтально. После того, как плавник будет вырезан, положите его поверх одного из 12-дюймовых сосков и просверлите три пилотных отверстия через нижнюю часть хвостового плавника и сбоку от соска. Используйте три винта (подойдут стальные кровельные винты), чтобы прикрепить хвост к ниппелю.

Башня ветрогенератора

Я использовал старую телевизионную антенную вышку высотой 20 футов вместе с трубой диаметром 2-1 / 2 дюйма для верхней части. Вам также потребуется приварить или закрепить болтами упор в верхней части мачты, который будет контактировать с упором на вашем узле кронштейна. Ограничители позволяют генератору вращаться только на 360 градусов по часовой стрелке или против часовой стрелки, поэтому ваш кабель не перекручивается вокруг мачты и мачты.

Соединение 2–3 / 8-дюймовых толстостенных металлических труб длиной от 10 до 20 футов (или высотой после возведения) создает хорошую башню после того, как ее прикрепят к зданию или другой прочной, стационарной конструкции.Убедитесь, что он надежен, и при необходимости рассмотрите возможность использования растяжек.

После того, как вы скрепили все компоненты генератора вместе и прикрепили к кронштейну в сборе, установите его на неустановленный столб или башню. Вставьте трубу на кронштейне генератора в опору или верх башни. Используйте две стальные шайбы, сложенные вместе, чтобы создать гладкую поверхность, которая будет служить опорой между генератором и башней. Присоедините положительный и отрицательный провода к генератору и закрепите их на кронштейне и вдоль мачты с помощью стяжек, тюков или изоленты.(На самом деле он не самодельный, если только на нем где-нибудь не закреплен небольшой тюковый провод и изолента, правда?) Убедитесь, что провода достаточно провисают, чтобы ветрогенератор мог вращаться на 360 градусов.

Скорее всего, вам понадобится помощь, чтобы поставить башню и генератор в вертикальное положение, так как они будут довольно тяжелыми. Веревки и попутчик помогут, если вы поднимаетесь довольно высоко. Если в вашем районе всегда ветрено, вам нужно только подняться достаточно высоко над землей, чтобы движущиеся части могли безопасно находиться над головой.Надежно закрепите башню на месте. Ветер может быть обманчиво сильным, поэтому не срезайте углы на этом этапе окончательной сборки. После того, как вы установили свой ветрогенератор, подключите провода к аккумуляторной батарее с контроллером заряда между ними, чтобы предотвратить недозаряд или перезарядку.

Теперь вы готовы зажигать свет, заводить джемы и исполнять те старые дискотечные трюки, которые, я знаю, вы копили на электрическую горку с семьей и друзьями.

Небольшой отказ от ответственности: создавайте и используйте на свой страх и риск.Мой генератор работает нормально, но вы несете ответственность за свою работу. Удачи и сил!

---

Роберт Д. Коупленд разводит и продает мясной скот, откормленный травой, и является владельцем автономного пансионата в Техасе под названием The Sunflower , в комплекте с кабинами из соломенных тюков и глиняной штукатурки, свежих органических питание, обучение пермакультуре, семинары и многое другое! Дополнительную информацию можно найти по телефону , здесь .

Power From the Wind — это полностью переработанное и обновленное издание руководства для частных лиц и предприятий, заинтересованных в установке небольших ветроэнергетических систем.Это практическое руководство, написанное для непрофессионала, дает точное и беспристрастное представление обо всех аспектах малых ветроэнергетических систем, в том числе:

• Опции для ветроэнергетических систем
• Способы оценки ветровых ресурсов на вашем участке
• Ветряные турбины и башни
• Инверторы и батареи
• Монтаж и обслуживание систем
• Стоимость и преимущества установки ветряной системы

Читатели получат знания, необходимые им для принятия мудрых решений при проектировании, покупке и установке небольших ветроэнергетических систем, а также для эффективного общения с установщиками ветряных систем, а также смогут помочь сделать наиболее разумный и экономичный выбор.Заказ в магазине новостей Матери-Земли или по телефону 800-456-6018.

---

Первоначально опубликовано: апрель / май 2017 г.

Автомобильный генератор переменного тока | Схемы переменного тока

Детали и материалы проекта

• Автомобильный генератор (требуется один, но рекомендуется два)

Старые генераторы можно купить по низкой цене на автосервисах. Во многих дворах для вашего удобства генераторы уже сняты с автомобилей.Я не рекомендую , а платить полную цену за новый генератор, так как бывшие в употреблении агрегаты стоят гораздо меньше денег и работают так же хорошо для целей этого эксперимента.

Я настоятельно рекомендую использовать генератор переменного тока марки Delco-Remy. Этот тип используется на автомобилях General Motors (GMC, Chevrolet, Cadillac, Buick, Oldsmobile). Одна конкретная модель выпускалась Delco-Remy с начала 1960-х годов с небольшими изменениями в дизайне. Это очень распространенный блок , который можно разместить на свалке, и с ним очень легко работать.

Если у вас есть два генератора переменного тока, вы можете использовать один в качестве генератора, а другой в качестве двигателя. Шаги, необходимые для подготовки генератора переменного тока в качестве трехфазного генератора и трехфазного двигателя, одинаковы.

Перекрестные ссылки

Уроки электрических цепей , том 1, глава 14: «Магнетизм и электромагнетизм»

Уроки электрических цепей , том 2, глава 10: «Многофазные цепи переменного тока»

Цели обучения

• Для определения эффектов электромагнетизма
• Для определения эффектов электромагнитной индукции
• Для иллюстрации конструкции реальных электромагнитных машин
• Для иллюстрации конструкции и применения трехфазных обмоток

Схема автомобильного генератора переменного тока

Автомобильный генератор переменного тока — это трехфазный генератор со встроенной выпрямительной схемой, состоящей из шести диодов.Поскольку шкив (большинство людей называют его «шкив») вращается ремнем, соединенным с коленчатым валом автомобильного двигателя, магнит вращается мимо неподвижного набора трехфазных обмоток (называемых статором ), обычно соединенных в Y конфигурация.

Вращающийся магнит на самом деле является электромагнитом, а не постоянным магнитом. Генераторы сконструированы таким образом, чтобы можно было контролировать напряженность магнитного поля, чтобы выходное напряжение можно было контролировать независимо от скорости ротора.

Эта магнитная катушка ротора (называемая полевой катушкой или просто полевой ) питается от батареи, так что требуется небольшое количество электроэнергии, подаваемой на генератор переменного тока, чтобы заставить его генерировать большую выходную мощность.

Электроэнергия передается на вращающуюся обмотку возбуждения через пару медных «контактных колец», установленных концентрически на валу и контактирующих с неподвижными угольными «щетками». Щетки плотно прилегают к контактным кольцам за счет давления пружины.

Многие современные генераторы переменного тока оснащены встроенными схемами «регулятора», которые автоматически включают и выключают питание от батареи на катушке ротора для регулирования выходного напряжения. Эта схема, если она присутствует в генераторе переменного тока, который вы выбираете для эксперимента, не нужна и будет препятствовать вашему изучению, только если ее оставить на месте.

Не стесняйтесь «удалить» его хирургическим путем, просто убедитесь, что у вас есть доступ к клеммам щетки, чтобы вы могли запитать катушку возбуждения при полностью собранном генераторе.

Иллюстрация автомобильного генератора переменного тока

Инструкции по эксперименту

Во-первых, обратитесь к руководству по ремонту автомобилей, чтобы узнать о деталях вашего генератора. Документация, представленная в книге, которую вы сейчас читаете, носит максимально общий характер и подходит для генераторов переменного тока различных марок. Вам может потребоваться более конкретная информация, и руководство по обслуживанию — лучшее место для ее получения.

Для этого эксперимента вы будете подключать провода к катушкам внутри генератора и вытягивать их за пределы корпуса генератора, чтобы упростить подключение к испытательному оборудованию и цепям. К сожалению, соединительные клеммы, предоставленные производителем, не подходят для наших нужд, поэтому вам необходимо выполнить подключение самостоятельно.

Разберите устройство и найдите клеммы для подключения к двум угольным щеткам. Припаяйте пару проводов к этим клеммам (размером не менее 20 калибра) и протяните эти провода через вентиляционные отверстия в корпусе генератора, убедившись, что они не зацепятся за вращающийся ротор при повторной сборке и использовании генератора.

Найдите соединения трехфазной линии, идущие от обмоток статора, и подключите к ним провода, вытянув эти провода за пределы корпуса генератора через некоторые вентиляционные отверстия. Для этих проводов используйте провода самого большого сечения, с которыми удобно работать, так как они могут пропускать значительный ток.

Как и полевые провода, проложите их таким образом, чтобы ротор мог свободно вращаться при собранном генераторе. Клеммы линии обмотки статора легко найти: три из них подключаются к трем клеммам на диодной сборке, обычно с помощью клемм с кольцевыми наконечниками, припаянных к концам проводов.

Я рекомендую вам припаять клеммы с кольцевыми наконечниками к проводам и прикрепить их под гайками клемм вместе с концами проводов статора так, чтобы каждая клемма диодного блока закрепляла два кольцевых наконечника.

Соберите генератор переменного тока, зафиксировав угольные щетки во втянутом положении, чтобы ротор не повредил их при повторной установке. В генераторах Delco-Remy на задней половине корпуса, а также в передней части узла держателя щеток имеется небольшое отверстие, через которое можно вставить канцелярскую скрепку или тонкую проволоку, чтобы удерживать щетки против давления пружины. .Обратитесь к руководству по обслуживанию для получения более подробной информации о сборке генератора.

Когда генератор будет собран, попробуйте покрутить вал и прислушайтесь к любым звукам, указывающим на столкновение деталей или заедание проводов. Если возникнет такая проблема, снова разобрать ее и исправить то, что не так.

Если и когда он вращается свободно, как следует, подключите два «полевых» провода к 6-вольтовой батарее. Подключите вольтметр к любым двум разъемам трехфазной линии:

Когда мультиметр установлен на функцию «Вольт постоянного тока», медленно поверните вал генератора.Показания вольтметра должны меняться между положительными и отрицательными по мере вращения вала: демонстрация генерирования очень медленного переменного напряжения (переменного напряжения). Если этот тест прошел успешно, переключите мультиметр в положение «Вольт переменного тока» и повторите попытку. Попробуйте вращать вал медленно и быстро, сравнивая показания вольтметра между этими двумя условиями.

Замкните накоротко любые два провода трехфазной сети и попробуйте прокрутить генератор. Вы должны заметить, что вал генератора становится все труднее вращать.Сильная электрическая нагрузка, которую вы создали из-за короткого замыкания, вызывает большую механическую нагрузку на генератор переменного тока, поскольку механическая энергия преобразуется в электрическую.

Теперь попробуйте подключить 12 В постоянного тока к полевым проводам. Повторите описанные выше испытания вольтметра постоянного тока, вольтметра переменного тока и короткого замыкания. Какие различия вы замечаете?

Найдите какие-нибудь нечувствительные к полярности нагрузки на 6 или 12 вольт, такие как небольшие лампы накаливания, и подключите их к трехфазным линейным проводам.Оберните тонкую веревку или тяжелую струну вокруг канавки шкива («шкива») и быстро вращайте генератор, и нагрузки должны работать.

Если у вас есть второй генератор, измените его так же, как и первый, подключив пять собственных проводов к полевым щеткам и клеммам линии статора соответственно. Затем вы можете использовать его как трехфазный двигатель с питанием от первого генератора переменного тока.

Подключите каждый из трехфазных линейных проводов первого генератора к соответствующим проводам второго генератора.Подключите полевые провода одного генератора к 6-вольтовой батарее. Этот генератор будет генератором. Оберните веревку вокруг шкива, чтобы подготовить его к вращению. Возьмите два полевых провода второго генератора и замкните их вместе. Этот генератор будет двигателем:

Проверните вал генератора, наблюдая за вращением вала двигателя. Попробуйте поменять местами любые , два, трехфазных сетевых соединений между двумя блоками и снова включите генератор.Что изменилось на этот раз?

Подключите полевые провода моторного блока к 6-вольтовой батарее (вы можете соединить это поле параллельно с полем генераторного блока через те же клеммы батареи, если батарея достаточно сильная, чтобы обеспечить ток в несколько ампер). обе катушки стянутся вместе). Это намагнитит ротор двигателя. Попробуйте еще раз покрутить генератор и обратите внимание на любые различия в работе.

В первой установке двигателя, где полевые провода были просто закорочены вместе, двигатель работал как асинхронный двигатель .Во второй установке, где ротор двигателя был намагничен, он работал как синхронный двигатель .

Поднимите свой модифицированный генератор на новый уровень

Если вы чувствуете себя особенно амбициозно и хорошо разбираетесь в технологиях изготовления металла, вы можете создать собственную платформу для генератора большой мощности, подключив модифицированный генератор переменного тока к велосипеду. Я построил схему, которая выглядит так:

Заднее колесо приводит в движение шкив генератора с помощью клинового ремня длинной .Этот ремень также поддерживает заднюю часть велосипеда, поддерживая постоянное натяжение, когда велосипедист крутит педали. В зависании генератора из стальных опорной конструкции (я использовал приварены 2-дюймовые квадратные трубки, но кадр может быть выполнен из древесины). Этот тренажер не только практичен, но и достаточно надежен для использования в качестве тренажера, и его изготовление недорого:

Позади велосипедного блока (в нижнем левом углу фотографии) вы видите ряд из трех 12-вольтовых лампочек «RV», которые я использую для нагрузки при езде на велосипеде в качестве тренажера.Набор из трех переключателей установлен в передней части велосипеда, где я могу включать и выключать нагрузки во время езды.

Выпрямляя трехфазную мощность переменного тока, можно получить от генератора переменного тока собственную катушку возбуждения с постоянным напряжением, что устраняет необходимость в батарее. Тем не менее, для запуска по-прежнему потребуется какой-либо независимый источник постоянного напряжения, так как катушка возбуждения должна быть запитана , прежде чем сможет выработать какую-либо мощность переменного тока.

СВЯЗАННЫЙ РАБОЧИЙ ЛИСТ:

(PDF) Многофазный линейный генератор для электромобилей

[4] R.Л. Хирш, Р. Бездек, Р. Вендлинг, Пик мировой добычи нефти: последствия, смягчение,

и управление рисками,. Доступно в Интернете:

http://www.netl.doe.gov/publications/others/pdf/oil_peaking_netl.pdf.

[5] Н. Лоусон, Думали, у нас заканчивается ископаемое топливо? Новые технологии означают, что Великобритания и

США могут использовать невероятные запасы газа и нефти, опубликовано 7 декабря 2012 г., доступно

онлайн: http: // www.dailymail.co.uk/debate/article-2244822/Thought-running-fossil-fuels-New-

Technology-means-Britain-U-S-tap-unreamed-resources-gas-oil.html.

[6] A. Khaligh, Li Zhihao, Аккумулятор, ультраконденсатор, топливный элемент и гибридные системы накопления энергии

для электрических, гибридных электрических, топливных элементов и гибридных электромобилей с подзарядкой от сети: современное состояние, IEEE

Транзакции по автомобильной технике, том 59, выпуск 6, стр. 2806 (2010), ISSN: 0018-9545.

[7] стр.Э. Росс, Неудачник: почему Chevy Volt будет шипеть, специальный отчет IEEE Spectrum, том 47,

Number 1 international, январь 2010 г.

[8] C.C. Чан, Современное состояние электрических гибридных автомобилей и транспортных средств на топливных элементах, Труды

IEEE, том 95, выпуск 4, стр. 704-718, ISSN: 0018-9219.

[9] W.M. Arshad., T. Backstrom, P. Thelin и C. Sadarangani, Integrated Free-Piston Generators:

An Overview, Конференция IEEE NORPIE-02, Стокгольм, 2002.

[10] Р. Микалсен, А.П. Роскилли, Обзор истории и применений свободнопоршневых двигателей, Applied

Thermal Engineering 27, (2007): 2339-2359.

[11] Р. Микалсен, А.П. Роскилли, Эффективность использования топлива и выбросы выхлопных газов низкотемпературного дизельного двигателя со свободным поршнем

с отклонением от нормы, Труды Института машиностроения, Часть

A: Journal of Power and Energy , pag 379-386, Volume 223, Number 4 (2009), ISSN: 0957-6509.

[12] W.M. Аршад, П. Телин, Т. Бэкстрем, К. Садарангани, Использование машин с поперечным потоком в генераторе со свободным поршнем

, Международная конференция по электрическим машинам и приводам IEEE, 2003.

IEMDC’03., Том 3, стр. 1428, ISBN: 0-7803-7817-2.

[13] П. Чжэн, А. Чен, П. Телин, В. М. Аршад, К. Садарангани, Исследование трубчатого линейного генератора с постоянным магнитным потоком

, используемого для преобразователя энергии со свободным поршнем »IEEE Transaction

on Magnetics, Янв.2007, ISSN: 0018-9646.

[14] Сюй Чжаопин. Чанг Сицинь, Улучшенная электрическая машина с подвижной катушкой для внутреннего сгорания

Линейный генератор

, IEEE Transactions on Energy Conversion, Volume 25, Issue 2, page 281 (2010),

ISSN: 0885-8969.

[15] Ким Янг Ук, Лим Джэвон, Чой Хо-Йонг и др., Анализ пускового режима трубчатого линейного генератора

для свободно-поршневого двигателя с динамическими характеристиками, Международная конференция по электрическим машинам и системам

, ICEMS, стр. 926 (2007), ISBN: 978-89-86510-07-2.

[16] Цзябин Ван Вест, Д. М. Хоу, Х.З.-Д. Ла Парра, W.M. Аршад, Проект и экспериментальная проверка

линейного генератора с постоянными магнитами для преобразователя энергии со свободным поршнем, IEEE

Transaction on Energy Conversion, Volume 22, Issue 2 (2007), page 299, ISSN: 0885-8969.

[17] Ли Цин-фэн, Цзинь Сяо, Чжэнь Хуанг, Плоский линейный генератор с постоянными магнитами: подходящее устройство

для линейного генератора переменного тока со свободным поршнем, Журнал Университета Чжэцзян — Наука A, 2009, Том

10 , Нет.3.

[18] У. Ароф и Х. Ароф, Распределение поля в разомкнутой цепи и индуцированное напряжение цилиндрического линейного генератора с постоянным магнитом

, Американский журнал прикладных наук, вып. 4, № 11, стр.

912-917 (2007), ISSN: 1546-9239.

[19] К. А., Опря, С. С., Мартис, К. А., Биро, Ф. Н. Юрка, Проектирование и испытание четырехстороннего прототипа линейного генератора с постоянными магнитами

, Международная конференция по электрическим машинам

(ICEM), сентябрь.2010, ISBN 978-1-4244-4175-4.

468 Междисциплинарные исследования в инженерии: шаги к прорыву

Инновации для устойчивого развития

Генератор (двигатель) — оборудование для энергетической зоны

1.0 Назначение

Power Zone Equipment, Inc. Политика конфиденциальности данных

Политика, изложенная ниже, описывает личные данные, которые может собирать Power Zone Equipment, то, как Power Zone Equipment использует и защищает эти данные, и кому мы можем их передавать.Эта политика предназначена для уведомления физических лиц о личных данных в целях соблюдения законов и нормативных актов о конфиденциальности данных юрисдикций, в которых работает Power Zone Equipment.

Power Zone Equipment призывает наших сотрудников, независимых подрядчиков, клиентов, поставщиков, коммерческих посетителей, деловых партнеров и другие заинтересованные стороны ознакомиться с этой политикой. Используя наш веб-сайт или отправляя личные данные в Power Zone Equipment любыми другими способами, вы подтверждаете, что понимаете и соглашаетесь соблюдать эту политику, а также соглашаетесь с тем, что Power Zone Equipment может собирать, обрабатывать, передавать, использовать и раскрывать ваши личные данные как описано в этой политике.

2.0 Персональные данные

Power Zone Equipment обязуется соблюдать все разумные меры предосторожности для обеспечения конфиденциальности и безопасности личных данных, собранных Power Zone Equipment. Во время использования вами нашего веб-сайта или посредством других коммуникаций с Power Zone Equipment, персональные данные могут собираться и обрабатываться Power Zone Equipment. Как правило, Power Zone Equipment собирает личную контактную информацию (например, имя, компания, адрес, номер телефона и адрес электронной почты), которую вы сознательно предоставляете при регистрации, запросе котировок, ответах на вопросы или иным образом для использования в наших коммерческих отношениях.Иногда мы можем собирать дополнительные персональные данные, которые вы добровольно предоставляете, включая, помимо прочего, название должности, дополнительную контактную информацию, дату рождения, хобби, области интересов и профессиональную принадлежность.

3.0 Использование личных данных

Веб-сайт

Power Zone Equipment предназначен для использования клиентами Power Zone Equipment, коммерческими посетителями, деловыми партнерами и другими заинтересованными сторонами в деловых целях. Персональные данные, собранные Power Zone Equipment через свой веб-сайт или другими способами, используются для поддержки наших коммерческих отношений с вами, включая, помимо прочего, обработку заказов клиентов, заказов от поставщиков, управление учетными записями, изучение потребностей клиентов. , отвечая на запросы и предоставляя доступ к информации.Кроме того, в соответствии с законами и постановлениями соответствующей юрисдикции для поддержки наших отношений с вами:

• мы можем передавать личные данные нашим аффилированным лицам, чтобы лучше понимать потребности вашего бизнеса и способы улучшения наших продуктов и услуг;
• мы можем использовать сторонних поставщиков услуг, чтобы помочь нам в сборе, сборке или обработке личных данных в связи с услугами, связанными с нашими деловыми отношениями;
• мы (или третье лицо от нашего имени) можем использовать личные данные, чтобы связаться с вами по поводу предложения оборудования Power Zone для поддержки вашего бизнеса или для проведения онлайн-опросов, чтобы лучше понять потребности наших клиентов; и
• мы можем использовать личные данные для маркетинговой и рекламной деятельности.

Если вы решите не использовать свои личные данные для поддержки наших отношений с клиентами (особенно для прямого маркетинга или исследования рынка), мы будем уважать ваш выбор. Мы не продаем ваши личные данные третьим лицам и не передаем их третьим лицам, за исключением случаев, указанных в настоящей политике. Power Zone Equipment будет хранить ваши персональные данные до тех пор, пока вы поддерживаете отношения с клиентами с Power Zone Equipment и / или если вы зарегистрировались для получения маркетинговых или иных сообщений от Power Zone Equipment, до тех пор, пока вы не потребуете, чтобы мы удалили такие персональные данные. .

4.0 Сторонние поставщики услуг

Power Zone Equipment является коммерческим оператором своего веб-сайта и использует поставщиков услуг для оказания помощи в размещении или иным образом выступая в качестве обработчиков данных, для предоставления программного обеспечения и контента для наших сайтов, а также для предоставления других услуг. Power Zone Equipment может раскрывать предоставленные вами личные данные этим третьим сторонам, которые предоставляют такие услуги по контракту для защиты ваших личных данных. Кроме того, в соответствии с законами и нормативными актами соответствующей юрисдикции Power Zone Equipment может раскрывать личные данные, если такое раскрытие:

• — использование персональных данных для дополнительной цели, которая напрямую связана с первоначальной целью, для которой персональные данные были собраны;
• необходим для подготовки, согласования и исполнения договора с вами;
• требуется законом, компетентными государственными или судебными органами;
• необходимо для обоснования или сохранения судебного иска или защиты;
• является частью корпоративной реструктуризации, продажи активов, слияния или продажи; или,
Код
• необходим для предотвращения мошенничества или других незаконных действий, таких как умышленные атаки на системы информационных технологий Power Zone Equipment.

5.0 Международная передача данных

Для наших клиентов в Швейцарии и Европейском союзе (ЕС) обратите внимание, что компания Power Zone Equipment находится в США. Если вы используете наши веб-сайты или веб-порталы, либо вся информация, включая личную информацию, может быть передана в Power Zone Equipment (включая субподрядчиков, которые могут поддерживать и / или управлять нашим веб-сайтом) в США и других странах и может быть передана третьим лицам. вечеринки, которые могут быть расположены в любой точке мира.Хотя сюда могут входить получатели информации, находящиеся в странах, где уровень правовой защиты вашей личной информации может быть ниже, чем в стране вашего местонахождения, мы будем защищать вашу информацию в соответствии с требованиями, применимыми к вашей информации и / или местоположению. В частности, для передачи данных за пределы ЕС, Power Zone Equipment будет использовать соглашения о передаче данных, содержащие Стандартные договорные положения. Используя наши веб-сайты или веб-порталы, вы недвусмысленно соглашаетесь на передачу вашей личной информации и другой информации в США и другие страны для целей и использования, описанных в настоящем документе.

6.0 Автоматический сбор неличных данных

Когда вы заходите на веб-сайты или веб-порталы Power Zone Equipment, мы можем автоматически (т. Е. Не путем регистрации) собирать неличные данные (например, тип используемого интернет-браузера и операционной системы, доменное имя веб-сайта, с которого вы пришли, количество посещения, среднее время нахождения на сайте, просмотренные страницы). Мы можем использовать эти данные и делиться ими с нашими филиалами по всему миру и поставщиками соответствующих услуг для мониторинга привлекательности наших веб-сайтов и улучшения их производительности или содержания.В этом случае обработка выполняется анонимно и по усмотрению Power Zone Equipment.

7.0 Прочие онлайн-данные

Кроме того, для некоторых технических онлайн-приложений или других взаимодействий с оборудованием Power Zone может потребоваться ввод коммерческих и технических данных. Предоставляя запрошенную информацию, вы даете согласие на обработку и хранение такой информации компанией Power Zone Equipment. Если в Power Zone Equipment не указано, что вы хотите удалить эту информацию с сервера Power Zone Equipment, такая информация может быть сохранена Power Zone Equipment и использована для будущих коммерческих коммуникаций.Запрос на удаление этой информации может быть сделан по контактной информации, указанной ниже. Power Zone Equipment будет принимать все разумные меры предосторожности, чтобы гарантировать, что никакая такая информация не будет предоставлена ​​или разглашена другим третьим сторонам, за исключением, если применимо, тех третьих сторон, которые выполняют хостинг, обслуживание и связанные с этим услуги сайта.

8.0 «Файлы cookie» — информация, автоматически сохраняемая на вашем компьютере

Файлы cookie — это информация, которая автоматически сохраняется на компьютере пользователя веб-сайта.Когда пользователь просматривает веб-сайт (-ы) Power Zone Equipment, Power Zone Equipment может сохранять некоторые данные на компьютере пользователя в форме «файлов cookie», чтобы автоматически распознавать пользователя при будущих посещениях веб-сайта (-ов) Power Zone Equipment. Power Zone Equipment приложит разумные усилия для обеспечения соблюдения законов и постановлений соответствующих юрисдикций в отношении файлов cookie.

9,0 Дети

Power Zone Equipment не будет сознательно собирать персональные данные от детей младше 18 лет.Веб-сайт (-ы) Power Zone Equipment не предназначен для лиц младше 18 лет

10.0 Безопасность и целостность данных

Power Zone Equipment будет принимать разумные меры предосторожности для защиты личных данных, находящихся в его распоряжении, от риска потери, неправильного использования, несанкционированного доступа, раскрытия, изменения и уничтожения. Power Zone Equipment периодически пересматривает свои меры безопасности, чтобы обеспечить конфиденциальность личных данных.

Power Zone Equipment будет использовать личные данные только способами, совместимыми с целями, для которых они были собраны или впоследствии разрешены вами.В то время как Power Zone Equipment будет принимать разумные меры для обеспечения того, чтобы личные данные соответствовали его предполагаемому использованию, были точными, полными и актуальными, Power Zone Equipment также полагается на каждого человека, чтобы помочь в предоставлении точных обновлений его или ее личных данных.

11.0 Ссылки на другие веб-сайты

Веб-сайты

Power Zone Equipment могут содержать «ссылки» на веб-сайты, принадлежащие третьим сторонам и управляемые ими. Получив доступ к этим ссылкам, которые предоставлены для вашего удобства, вы покинете наш сайт и будете подчиняться политике конфиденциальности другого веб-сайта.Эта политика не распространяется на любую личную информацию, которую вы предоставляете посторонним третьим лицам.

12.0 Сохранение данных

В целом, Power Zone Equipment будет хранить персональные данные только до тех пор, пока это необходимо для конкретной цели обработки и в соответствии с политикой управления записями Power Zone Equipment, или в соответствии с другими требованиями законов и постановлений конкретной юрисдикции. Например, данные будут храниться в течение периода времени, в течение которого вы имеете право использовать веб-сайты с оборудованием Power Zone, включая любые инструменты для оборудования Power Zone, доступные через наши веб-сайты.После прекращения действия такой авторизации ваши личные данные, связанные с использованием веб-сайтов Power Zone Equipment, будут удалены.

13.0 Доступ к данным и исправление

По запросу Power Zone Equipment предоставит физическим лицам разумный доступ к личным данным, которые она хранит о них. Кроме того, Power Zone Equipment будет принимать разумные меры, чтобы позволить отдельным лицам исправлять, изменять или удалять информацию, которая, как доказано, является неточной или неполной. Power Zone Equipment также полагается на каждого человека, чтобы помочь в предоставлении точных обновлений его или ее личных данных.Чтобы получить доступ, исправить, изменить или удалить личные данные Power Zone Equipment о человеке, физическое лицо должно связаться со следующим:

ТЕЛЕФОН: + 1-719-754-1981 | ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА: [email protected]

14.0 Права ЕС на конфиденциальность данных

Если ваши персональные данные обрабатываются в ЕС или вы являетесь резидентом ЕС, Общий регламент ЕС по защите данных предоставляет вам определенные права в соответствии с законом. В частности, право на доступ, исправление или удаление ваших личных данных Power Zone Equipment.

В той степени, в которой это требуется действующим законодательством, Power Zone Equipment будет предоставлять физическим лицам разумный доступ к личным данным, которые Power Zone Equipment хранит о них, и будет принимать разумные меры, чтобы позволить таким лицам исправлять, изменять или удалять информацию, которая хранится в Power Zone Equipment. их. Power Zone Equipment также полагается на каждого человека, чтобы помочь в предоставлении точных обновлений его или ее личных данных. Чтобы получить доступ, исправить, изменить или удалить персональные данные, которые Power Zone Equipment хранит о физическом лице, физическое лицо должно связаться со своим коммерческим представителем Power Zone Equipment или связаться с нами по следующему адресу электронной почты: sales @ powerzone.com.

Если у вас есть комментарий, вопрос или жалоба относительно того, как Power Zone Equipment обрабатывает ваши личные данные, мы приглашаем вас связаться с нами, чтобы мы могли решить этот вопрос. Кроме того, лица, проживающие в ЕС, могут подать жалобу на обработку своих личных данных в органы по защите данных ЕС (DPA). Следующая ссылка может помочь вам найти подходящий DPA: http://ec.europa.eu/justice/data-protection/bodies/authorities/index_en.htm.

15.0 Изменения в этой Политике

Power Zone Equipment оставляет за собой право время от времени изменять эту политику, чтобы она точно отражала правовую и нормативную среду и наши принципы сбора данных. Когда в эту политику будут внесены существенные изменения, Power Zone Equipment разместит пересмотренную политику на нашем веб-сайте.

16.0 Вопросы и комментарии

Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии по поводу этой политики (например, для просмотра и обновления или удаления ваших личных данных из нашей базы данных), пожалуйста, свяжитесь с + 1-719-754-1981 или sales @ powerzone.com

Разработка и реализация высоковольтного генератора с контролем выходного напряжения для транспортных средств с амортизаторами ER

Предлагается автоколебательный высоковольтный генератор для подачи напряжения в систему подвески с целью управления демпфирующей силой электрореологического (ER) жидкостный амортизатор. Регулируя уровень выходного напряжения генератора, можно немедленно отрегулировать демпфирующую силу в гидравлическом амортизаторе ER. Амортизатор является частью системы подвески.Генератор высокого напряжения управляет силовым транзистором на основе автоколебаний, который преобразует постоянный ток в переменный. Для увеличения напряжения используется высокочастотный трансформатор с большим передаточным числом. Кроме того, система использует автомобильный аккумулятор в качестве источника постоянного тока. Регулируя рабочий цикл главного переключателя в понижающем преобразователе, выходное напряжение понижающего преобразователя можно линейно регулировать, чтобы получить определенное высокое напряжение для ER. Приводная система самовозбуждается; то есть не требуется никакой дополнительной внешней схемы управления.Таким образом, это снижает стоимость и упрощает структуру системы. Опытный образец фактического продукта изучается для измерения и оценки ключевых форм сигналов. Реализуемость предложенной системы проверена на основании экспериментальных результатов.

1. Введение

В системе подвески транспортного средства система амортизации устанавливается между кареткой и шинами. Амортизатор в основном состоит из пружин и амортизатора. Когда автомобиль движется по неровной дороге, пружины обеспечивают опору между кареткой и шинами.Амортизатор снижает энергию колебаний пружин и предотвращает передачу энергии, создаваемой вертикальными колебаниями, на каретку. Это улучшает стабильность и комфорт во время езды. У амортизатора с разными коэффициентами демпфирования есть свои преимущества и недостатки. Если коэффициент демпфирования высокий, то при управлении автомобилем и его повороте предлагается больше защиты; однако при более низком коэффициенте демпфирования пассажирам обеспечивается больший комфорт.Если амортизатор может непрерывно регулировать демпфирующую силу, оптимальная подвеска может быть достигнута при движении автомобиля.

Для повышения устойчивости при движении крупные автомобильные компании в настоящее время используют методы, в том числе газовые пружины, управляемые микрокомпьютерами, цифровые системы управления или систему активного контроля давления масла, для создания регулируемых систем подвески для различных дорожных условий. Структура системы и механизм управления могут быть довольно сложными. Для преодоления указанных недостатков в качестве рабочей жидкости в амортизаторах используются электрореологические (ЭР) жидкости [1–3].Напряженность электрического поля используется для управления поведением жидкости ER, а также для регулировки коэффициента демпфирования в амортизаторе [4–7]. Это простой метод. Жидкости ER состоят из электрически поляризуемых взвешенных частиц. Жидкости для суспензий могут быть изготовлены из различных материалов: силиконового масла, охлаждающего масла, керосина и т. Д. Взвешенные частицы могут включать макромолекулярные материалы, такие как ионообменная смола, крахмал и гранулы микроволокна. Когда происходят изменения внешнего электрического поля, жидкости ER могут переходить из жидкого состояния в твердое в течение нескольких миллисекунд.Процесс трансформации обратим. Жидкости ER могут применяться в сцеплениях, гидравлических насосах, роботизированных манипуляторах, демпфере колебаний и т.д.

Импульсные преобразователи мощности широко используются для обработки электроэнергии. Например, понижающий тип используется для понижения входного напряжения [10–13], а двухтактная конфигурация подходит для приложений постоянного / переменного тока [14–19]. В нашем исследовании мы используем самовозбуждающийся высоковольтный генератор для создания постоянного электрического поля высокого напряжения для управления физическими свойствами жидкостей ER.Источником питания постоянного тока для высоковольтного генератора служит автомобильный аккумулятор. Как указывалось ранее, внешний источник постоянного тока не требуется. Кроме того, понижающий преобразователь постоянного / постоянного тока используется для регулировки входного уровня постоянного тока для генератора высокого напряжения. Это заменяет обычный линейный источник питания. Предлагаемый амортизатор с высоковольтным генератором имеет следующие преимущества: низкая стоимость, простая конструкция, линейное управление и высокий КПД по преобразованию мощности.

2. Структура системы

Схема системы предлагаемого самовозбуждающегося высоковольтного генератора для амортизаторов с жидкостями ER показана на рисунке 1.В основном это автомобильный аккумулятор, контроллер уровня напряжения, самовозбуждающийся усилитель колебательного напряжения, умножитель напряжения и амортизатор с жидкостями ER. Контроллер уровня напряжения преобразует напряжение автомобильного аккумулятора в регулируемом диапазоне выходных напряжений от 0 до 12 вольт. В нашем исследовании используется понижающий преобразователь. Бустер самовозбуждающего колебательного напряжения имеет структуру двухтактного преобразователя. Он принимает постоянное напряжение от понижающего преобразователя и управляет силовым транзистором с помощью автоколебаний.Таким образом, постоянное напряжение преобразуется в переменное. Затем для увеличения напряжения используется высокочастотный трансформатор. Умножитель напряжения вместо усилителя напряжения активного типа, чтобы уменьшить стоимость и объем [20, 21], преобразует переменный ток от высокочастотного трансформатора в постоянный потенциал. Затем выходное напряжение умножителя напряжения подается на амортизатор. Основная силовая схема предлагаемого высоковольтного генератора представлена ​​на рисунке 2.

3.Принцип действия

Как показано на Рисунке 2, контроллер уровня напряжения понижающего типа снижает напряжение на 12 В от автомобильного аккумулятора до желаемого уровня, управляя продолжительностью включения компонента переключателя активной мощности,. Используя критерий вольт-секундного баланса при работе в установившемся режиме, соотношение между входным напряжением понижающего преобразователя и выходным напряжением (напряжение на конденсаторе) может быть получено следующим образом: где — рабочий цикл переключения. Из (1) видно, что напряжение на нем можно изменять, управляя рабочим циклом переключения.Это, в свою очередь, регулирует напряженность электрического поля амортизатора ER. Как показано на рисунке 3, обратная связь сигналы от системы подвески определения опорных входного напряжения самовозбуждения усилителя осциллирующего напряжения,. Затем мы сравниваем опорное напряжение с фактическим напряжением. Увеличив погрешности, мы можем получить управляющий сигнал. Этот управляющий сигнал сравнивается с пилообразным сигналом для определения управляющего сигнала для активного переключателя. Если мы предположим, что пиковое значение пилообразного сигнала равно, то Поскольку и постоянны, из (2) видно, что и пропорциональны друг другу.В контроллере уровня напряжения пульсации напряжения возникают при переключении активного переключателя. Если пульсации напряжения слишком велики, произойдет значительное воздействие на высоковольтный генератор. Следовательно, частота переключения регулятора уровня напряжения должна быть намного больше, чем частота колебаний автогенератора. Кроме того, должно быть больше, чем определяется

Самовозбуждающийся высоковольтный генератор состоит из двух частей: самовозбуждающегося усилителя колебательного напряжения и умножителя напряжения.Бустер самовозбуждающегося колебательного напряжения основан на резонансном генераторе Ройера [22]. Благодаря наличию в трансформаторе насыщения железом, он поочередно управляет двумя силовыми транзисторами и преобразует постоянный ток в переменный. Затем с помощью трансформатора с высоким коэффициентом передачи усилитель увеличивает напряжение. Умножитель напряжения преобразует вторичное выходное напряжение трансформатора в постоянное напряжение и поднимает напряжение до высокого уровня. Напряжение высокого уровня передается через электрические полюса на амортизатор.Время, в течение которого оба и проводят одновременно, очень мало и ничтожно мало. Таким образом, самовозбуждающийся высоковольтный генератор можно разделить на следующие два основных режима работы.

Режим 1 []. Транзистор включен и выключен. Напряжение на « равно нулю. Катушки индуктивности и резонансные. Напряжение — синусоидальная волна. Выходное напряжение высокочастотного генератора представляет собой отрицательную полуволну.

Режим 2 []. Насыщается высокочастотный трансформатор.Катушка управляет транзистором, но выключена. Напряжение на « равно нулю. Индуктивность высокочастотного трансформатора резонирует с конденсаторами, и. Напряжение на нем представляет собой синусоидальную волну. Выходное напряжение высокочастотного генератора представляет собой положительную полуволну.

По принципу работы предлагаемого высоковольтного генератора вторичный ток можно выразить как где В (7) обозначает намагничивающую индуктивность, направленную во вторичную обмотку высокочастотного трансформатора.На рис. 4 показаны соответствующие формы сигналов для рабочего режима 1 и рабочего режима 2, включая токи базы транзистора и, токи коллектор-эмиттер и, а также напряжения коллектор-эмиттер и.

4. Экспериментальный результат

Прототип построен для оценки осуществимости предложенной конструкции. Соответствующие данные и формы сигналов измеряются и оцениваются. Чтобы избежать скин-эффекта, который вызывает повышение температуры высокочастотного трансформатора, а также окружающих компонентов, используется многопроволочный трансформатор для снижения рабочей температуры и увеличения допустимой нагрузки по току.Кроме того, если количество витков обмотки трансформатора увеличится, сопротивление провода трансформатора увеличится, что приведет к увеличению температуры трансформатора. Этого также можно избежать, используя трансформатор с многопроволочной обмоткой.

Чтобы убедиться, что выходное напряжение контроллера уровня напряжения можно линейно регулировать, управляя скважностью активного переключателя, измеряется соотношение между скважностью и выходным напряжением, которое показано на рисунке 5. Это может быть заметил, что мы можем линейно регулировать выходное напряжение, изменяя рабочий цикл.На рисунке 6 показана взаимосвязь между демпфирующей силой в амортизаторе с жидкостями ER и напряженностью электрического поля. Соответствующие желаемые напряжения на электрических полюсах составляют от 0 до 4 кВ. На рис. 7 показан динамический отклик при изменении напряжения на электрических полюсах амортизатора от 0 до 4 кВ. При изменении с 4 кВ на 0 В на рисунке 8 показан соответствующий ответ. Из рисунков 7 и 8 видно, что самовозбуждающийся высоковольтный генератор, предложенный в этом исследовании, может быстро повышать или понижать напряжение, обеспечивая систему подвески с требуемой демпфирующей силой.На рисунке 9 показано соотношение между входным напряжением и выходным напряжением самовозбуждающегося генератора высокого напряжения. Он показывает, что напряжение питания на амортизаторе ER можно линейно изменять, регулируя входное напряжение.

5. Заключение

Драйвер ER-абсорбера традиционно выполняется от линейного источника питания, который имеет очевидные недостатки — низкий КПД, большой объем и большой вес.В этой статье метод переключения режимов применяется к конструкции драйвера ER и предлагается двухтактный высоковольтный генератор с самовозбуждением.