Generátor automobilu a jeho vlastnosti

V rámci tohoto článku budeme hovořit o vlastnostech základního zařízení automobilových generátorů. Pro majitele automobilů, kteří se orientují v tomto tématu, nebude tento článek zajímavý. Ale pro ty, kteří se zajímají o automobilové generátory z hlediska aplikace, mohou být tyto informace užitečné.

V moderních automobilech se jako generátory používají synchronní třífázové elektrické stroje na střídavý proud, u nichž se v usměrňovači používá obvod Larionov.

Aby mohl generátor dávat proud zátěži po nastartování motoru, je nutné dodávat energii cívce pole. K tomu dochází, když je klíček zapalování otočen do provozní polohy.

Proud v poli vinutí je řízen regulátorem napětí, který může být vyroben jako samostatná jednotka nebo integrován do kartáčové jednotky generátoru. Ve velké většině moderních generátorů je stabilizátor napětí (CH) napájen samostatnou sekcí usměrňovače.

Kromě jiných alternátorů se automobilový generátor vyznačuje několika funkcemi. Zaprvé, automobilový generátor, i když produkuje stejnosměrný proud, je ve skutečnosti generátor střídavého proudu, který je poté usměrněn diodovým můstkem a přeměněn na stejnosměrný proud.

Toto řešení je velmi populární, stejný alternátor z indukčního motoru lze proměnit v generátor stejnosměrného proudu, stačí přidat diodový usměrňovač.

Usměrňovače střídavého proudu se nazývají generátory DC ventilů. Mezi tyto generátory patří automobilový generátor.

Výstupní napětí alternátoru je konstantní

Jedním z charakteristických znaků automobilového generátoru je, že napětí na jeho výstupních svorkách je udržováno v úzkém rozmezí pomocí speciálního stabilizátoru nazývaného regulátor napětí. Pro elektrické automobily to však není nic výjimečného.

Stabilizátory napětí lze nalézt v konfiguraci mnoha nepřerušitelných zdrojů napájení, včetně těch, které odebírají energii na baterie z mechanických generátorů stejných domácích HPP nebo z solární panely.

Hlavním rozlišovacím znakem automobilového generátoru je to, že dostává mechanickou energii přes řemen z klikového hřídele spalovacího motoru, jehož otáčky nejsou vůbec konstantní, závisí na aktuálním provozním režimu vozidla a nesouvisí s potřebami stejnosměrných spotřebičů. .

Ukazuje se tedy, že úkolem generátoru a jeho elektroniky je být schopen nabíjet autobaterii a dodávat spotřebitelům stabilizované napětí bez ohledu na to, jaká je aktuální rychlost kotvy - napětí musí zůstat v úzké chodbě v oblasti 14 voltů.

Pokud napětí z nějakého důvodu přesáhne stabilizační rozsah, nabíjecí proud baterie může být extrémně vysoký a elektrolyt se jednoduše vyvaří.

Tento jev není nic nebývalého, mnoho motoristů se s ním setkalo, když náhle selhal regulátor napětí na generátoru - elektrolyt v baterii se v tomto případě rychle vyhoří.

Pokud je napětí z generátoru příliš nízké, baterie se předčasně vybije. Tomuto problému také čelilo mnoho motoristů.

Stabilní výstupní napětí je tedy předpokladem pro správnou funkci generátoru automobilu. To však není tak snadné dosáhnout. Rozsah kolísání rychlosti rotoru generátoru v autě je poměrně široký.Při volnoběhu to je asi 800 - 1200 otáček za minutu a v okamžiku dobrého zrychlení - až 5000 a dokonce až 6000 otáček za minutu, v závislosti na tom, jaké auto to je.

Proudová rychlost generátoru automobilu

Tudíž, protože napětí automobilového generátoru je díky regulátoru napětí udržováno téměř konstantní, má svou vlastní charakteristiku proud-rychlost (TLC), protože při různých rychlostech rotoru je zátěžový proud odlišný. Napětí je konstantní, ale čím vyšší je rychlost - tím vyšší je proud a čím nižší je rychlost - tím menší je proud z napájecích svorek generátoru.

Je pozoruhodné, že generátor automobilu má proudový limit, a proto má vlastnost samočinného omezení. To znamená, že když proud dosáhne určité mezní hodnoty, bez ohledu na to, jak se rychlost dále zvyšuje, proud se již nebude zvyšovat, jednoduše to nebude možné.

Tokoskostanaya charakteristika (TLC) automobilového generátoru je odstraněna podle metodologie přijaté jako mezinárodní standard. Je (charakteristika) odstraněna během zkušebního provozu generátoru na stojanu spárovaném s plně nabitou baterií s takovou jmenovitou kapacitou, která je v ampérhodinách polovina (50%) jmenovitého proudu generátoru v ampérech. Charakteristické důležité body se nacházejí na charakteristice: n0, nrg, nн, nmax.

Počáteční rychlost rotoru n0 je teoretická rychlost rotoru bez zatížení. Protože se charakteristika začíná brát od proudu 2 ampér, je tento bod nalezen extrapolací charakteristiky na průnik s vodorovnou osou otáček.

Minimální pracovní frekvence generátoru nrg je odebrána, což odpovídá volnoběžným otáčkám klikového hřídele. To je přibližně 1 500 až 1 800 ot / min pro generátorový rotor. Proud při dané frekvenci je zpravidla 40 až 50% jmenovité hodnoty pro daný generátor. Tento proud by měl stačit k napájení minimálního počtu životně důležitých spotřebitelů v autě.

Jmenovité otáčky rotoru generátoru nн jsou přesně frekvence, při které je generován jmenovitý proud In, nesmí být menší než jmenovitá hodnota v pase.

Maximální rychlost rotoru generátoru nmax je rychlost rotoru, při které je generátorem poskytován maximální proud, jehož hodnota se příliš neliší od nominální hodnoty testovaného generátoru.

U generátorů domácí produkce bylo dříve obvyklé uvádět jmenovitý proud při 5000 ot / min. Rovněž byla uvedena jmenovitá frekvence nр pro jmenovitý proud generátoru Ip, rovná se dvěma třetinám jmenovitého proudu. Tento konstrukční režim odpovídal takovému režimu činnosti generátoru, když jeho součásti nebyly příliš zahřáté. Všechny charakteristiky byly měřeny při napětí 14 nebo 13 voltů.

Vlastní vzrušení automobilové generátory a efektivita

Generátor automobilu je povinen se vzrušit při frekvenci otáčení rotoru pod frekvencí, když je klikový hřídel volnoběžné. Zkouška se provádí na stojanu, kde by mělo dojít k samočinnému buzení, když je generátor připojen k baterii výstražnou kontrolkou.

Schopnosti automobilového generátoru z hlediska energie se vyznačují hodnotou jeho účinnosti. Čím vyšší je účinnost, tím méně energie je odebíráno z motoru s vnitřním spalováním, aby bylo dosaženo stejného užitečného výkonu ve formě elektrické energie.

Účinnost generátoru závisí hlavně na konstrukčních vlastnostech konkrétního produktu: jaká je tloušťka desek ve statoru a tloušťka sady, jak dobře jsou desky izolovány od sebe (jak malé jsou Foucaultovy proudy), jaký je odpor statoru a rotorových vinutí, jak široká jsou kontaktní kroužky rotoru, jaká je kvalita kartáčů a ložiska? Atd.

Jedno je však jisté - čím vyšší je jmenovitý výkon generátoru, tím vyšší je účinnost.Mezitím typická účinnost automobilových generátorů a skutečně generátorů ventilů nepřesahuje 60%.

Hlavním ukazatelem schopností generátoru je jeho aktuální rychlostní charakteristika, která jasně ukazuje, co můžete od tohoto nebo toho generátoru očekávat, na co se můžete spolehnout. Pro charakteristické body vytvořte tabulku pro generátor.

Například uvádíme tabulku charakteristik domácích generátorů:

Charakteristika alternátorů automobilů

Rozsah výstupního napětí při různých rychlostech a v závislosti na teplotě a zatížení odráží možnosti regulátoru napětí automobilového generátoru.

Podívejte se také na nás:

Hlavní typy generátorů a principy jejich práce

Zařízení a princip činnosti dynama