Устройство и принцип работы генератора
Генераторная установка переменного тока состоит из трехфазного синхронного генератора с электромагнитным возбуждением, выпрямителя и регулятора напряжения.
В зависимости от способа контроля заряда существуют две схемы соединения генераторной установки: схема с амперметром и схема с контрольной лампы. Во избежание разряда аккумулятора на обмотку возбуждения генератора регулятор напряжения включают в общую цепь через выключатель зажигания, рис.2.1.
Особенностью автомобильного генератора является применение клювообразных полюсов и обмотки возбуждения, состоящей из одной катушки.
В таких генераторах магнитные потоки отдельных полюсов замыкаются через сердечник ротора и образуют магнитные поток генератора, равный сумме магнитных потоков всех полюсов одинаковой полярности. Это дает возможность применить одну сосредоточенную обмотку возбуждения простой формы и расходовать на ее изготовление минимальное количество меди. Концы обмотки возбуждения выводят к контактным кольцам.
ЭДС в фазных обмотках возникает при пересечении проводников обмотки статора магнитным потоком, созданным обмоткой возбуждения.
При вращении ротора под каждым зубцом статора проходит попеременно северный, то южный полюс ротора. Величина магнитного потока, проходящего через зубцы статора, при этом изменяется по величине и направлению, пересекая проводники обмотки статора, заложенной в пазы между зубцами.
|
|
|
Рис. 2.1 Принципиальная схема автомобильного генератора переменного тока.
1 – генератор; 2 – выпрямительное устройство; 3 – регулирующее устройство; 4 выключатель зажигания; 5 – амперметр; Ш – вывод обмотки возбуждения; «+» - плюсовой вывод выпрямителя
Действующее значение ЭДС, наводимой в обмотке одной фазы статора при данной величине магнитного потока определяется по формуле
, (2.1)
где f – частота индуктированной ЭДС, с-1; w – число последовательно соединенных витков в одной обмотке статора; Ф – значение рабочего магнитного потока в воздушном зазоре генератора; kоб – обмоточный коэффициент, значение которого зависит от числа пазов статора на полюс и фазу и равно 0,866 для трехфазных генераторов.
Характеристики генераторов
2.2.1. Токоскоростная характеристика
Наибольше практическое значение имеет токоскоростная характеристстика, представляющая собой зависимость тока нагрузки генератора от частоты вращения ротора и скорости движения автомобиля при неизменных значениях выпрямленного напряжения на зажимах генератора.
|
|
|
Характеристика имеет значительную кривизну, так как с увеличением частоты вращения ротора отдаваемый генератором ток растет все медленнее, рис.2.2.
Рис.2.2 Токоскоростная характеристика генератора переменного тока
При замыкании внешней цепи на сопротивление нагрузки индуктированная в обмотке статора ЭДС вызывает ток
(2.2)
где r – активное сопротивление обмоток статора; R – сопротивление нагрузки; x – индуктивное сопротивление обмотки генератора.
Е = 4,44kобwfФ = 4,44kобw 
, х = 2p 
, где n – частота вращения ротора, с-1; Сх и Су – постоянные величины. Подставляя в уравнение 2.2. значения Е и х получим
(2.3)
При малой частоте вращения ротора величина Cyn мала по сравнению с (r+R)2 и ею можно пренебречь, тогда 
.
Как видно из формулы, ток при малой частоте вращения растет пропорционально частоте вращения (начальная часть характеристики).При возрастании частоты вращения возрастает значение Су2n2 и при большой частоте
вращения можно пренебречь значением (r+R)2, тогда ток будет равен 
.
Таким образом, ток будет равен какой-то постоянной величине, не зависящей от частоты вращения, а определяемой параметрами обмотки генератора и величиной магнитного потока холостого хода.
|
|
|
В зависимости от способа ограничения максимальной силы тока различают два вида токоскоростных характеристик: с ограничителем тока или с самоограничением.
Для исключения из конструкции регулирующего устройства число витков обмотки статора увеличивают и подбирают таким образом, чтобы при увеличении частоты вращения предельное значение тока не превышало допустимой по нагреву величины. Тогда ограничитель тока становится излишним.
Дата добавления: 2018-05-31; просмотров: 574; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!