Автомобилен генератор и неговите характеристики

В рамките на тази статия ще говорим за характеристиките на принципното устройство на автомобилните генератори. За собствениците на автомобили, които са запознати с темата, тази статия няма да е интересна. Но за тези, които се интересуват от автомобилните генератори по отношение на приложението, тази информация може да е полезна.

В съвременните автомобили като генератори се използват синхронни трифазни електрически променливи електрически машини, при които веригата на Ларионов се използва в токоизправителя.

За да може генераторът да даде ток на товара след стартиране на двигателя, е необходимо да се осигури мощност на полевата намотка. Това се случва, когато ключът за запалване е обърнат в работно положение.

Токът в полевата намотка се контролира от регулатор на напрежението, който може да бъде направен като отделен блок или интегриран в четката на генератора. В огромното мнозинство от съвременните генератори стабилизаторът на напрежението (CH) се захранва от отделна токоизправителна секция.

Сред другите алтернатори автомобилният генератор се откроява по няколко функции. На първо място, генераторът на автомобила, въпреки че произвежда постоянен ток, всъщност е генератор с променлив ток, който след това се изправя чрез диоден мост и се превръща в постоянен ток.

Това решение е много популярно, същият алтернатор от индукционен двигател може да бъде превърнат в генератор на постоянен ток, просто добавете диоден изправител.

Токоизправителите с променлив ток се наричат ​​генератори с постоянен ток. Тези генератори включват автомобилен генератор.

Изходното напрежение на автомобилния алтернатор е постоянно

Една от отличителните характеристики на автомобилния генератор е напрежението в изходните му клеми да се поддържа в тесен диапазон, като се използва специален стабилизатор, наречен регулатор на напрежението. Но това не е нещо изключително за електрическите автомобили.

Стабилизаторите на напрежението могат да бъдат намерени в конфигурацията на много източници на непрекъсваемо захранване, включително сред тези, които вземат енергия за батериите си от механични генератори на същите домашни ВЕЦ или от слънчеви панели.

Основната отличителна черта на автомобилния генератор е, че той получава механична енергия през колана от коляновия вал на двигателя с вътрешно горене, чиято скорост на въртене изобщо не е постоянна, зависи от режима на работа на автомобила в момента и няма нищо общо с нуждите на консуматорите на постоянен ток ,

Така се оказва, че задачата на генератора и неговата електроника е да може да зарежда акумулатора на колата и да снабдява потребителите със стабилизирано напрежение, независимо от това каква е текущата скорост на арматурата - напрежението трябва да остане в тесен коридор в района на 14 волта.

Ако по някаква причина напрежението надхвърли диапазона на стабилизация, токът на зареждане на акумулатора може да стане изключително висок и електролитът просто да заври.

Това явление не е нещо безпрецедентно, много автомобилисти се натъкнаха на него, когато регулаторът на напрежението на генератора внезапно се провали - електролитът в акумулатора в този случай бързо изтича.

Ако напрежението от генератора е твърде ниско, тогава батерията ще се разрежда преждевременно. С този проблем се сблъскаха и много автомобилисти.

И така, стабилното изходно напрежение е предпоставка за правилната работа на автомобилен генератор. Но това не е толкова лесно да се постигне. Обхватът на изменение на скоростта на ротора на генератора в колата е доста широк.На празен ход това е около 800 - 1200 оборота в минута, а в момента на добро ускорение - до 5000 и дори до 6000 оборота в минута, в зависимост от това какъв автомобил е.

Характеристика на скоростта на тока на автомобилен генератор

Така, тъй като напрежението на автомобилния генератор се поддържа почти постоянно благодарение на регулатора на напрежението, той има своя собствена характеристика на скоростта на тока (TLC), тъй като при различни скорости на ротора, токът на натоварване е различен. Напрежението е постоянно, но колкото по-висока е скоростта - толкова по-голям е токът, толкова по-ниска е скоростта - толкова по-малко ток от силовите клеми на генератора.

Прави впечатление между другото, че автомобилният генератор има ограничение на тока и следователно има свойството да се самоограничава. Това означава, че когато токът достигне определена гранична стойност, без значение как скоростта се покачва допълнително, токът вече няма да се увеличава, той просто няма да може.

Tokoskostanaya характеристика (TLC) на автомобилния генератор се отстранява в съответствие с методологията, приета като международен стандарт. Той (характеристика) се отстранява по време на изпитването на генератора на стойка, сдвоена с напълно заредена батерия с такъв номинален капацитет, който в амперчасове е половината (50%) от номиналния ток на генератора в ампери. Характерни важни точки се намират върху характеристиката: n0, nrg, nn, nmax.

Началната скорост на ротора n0 е теоретичната скорост на ротора без натоварване. Тъй като характеристиката започва да се приема от ток от 2 ампера, тази точка се открива чрез екстраполиране на характеристиката до пресечната точка с хоризонталната ос на оборотите.

Минималната работна честота на генератора nrg се приема според скоростта на празен ход на коляновия вал. Това е приблизително от 1500 до 1800 об / мин за ротора на генератора. Токът при дадена честота по правило е от 40 до 50% от номиналната стойност за даден генератор. Този ток трябва да е достатъчен за захранване на минималния брой жизненоважни потребители в автомобила.

Номиналните обороти на ротора на генератора nн са точно честотата, при която се генерира номиналният ток In, той не трябва да бъде по-малък от номиналната стойност в паспорта.

Максималната скорост на ротора на генератора nmax е скоростта на ротора, при която максималният ток се дава от генератора, чиято стойност не се различава много от номиналната стойност на тествания генератор.

За генераторите на домашното производство преди беше обичайно да се посочва номиналният ток при 5000 об / мин. Номиналната честота nr също беше посочена за номиналния ток на генератора Ip, равен на две трети от номиналния ток. Този конструктивен режим съответстваше на такъв режим на работа на генератора, когато неговите компоненти не бяха много загряти. Всички характеристики са взети при напрежение 14 или 13 волта.

Самовъзбуждане на автомобилен генератор и ефективност

Автомобилният генератор е длъжен да се самовъзбужда с честота на въртене на ротора си под честотата, когато коляновият вал работи на празен ход. Тестът се провежда на стенда, където трябва да възникне самовъзбуждане, когато генераторът е свързан към акумулатора с предупредителна лампа.

Възможностите на автомобилен генератор от енергийна гледна точка се характеризират със стойността на неговата ефективност. Колкото по-голяма е ефективността, толкова по-малко енергия се взема от двигателя с вътрешно горене, за да се получи една и съща полезна мощност под формата на електрическа енергия.

Ефективността на генератора зависи главно от конструктивните характеристики на конкретен продукт: каква е дебелината на плочите в статора и дебелината на комплекта, колко добре плочите са изолирани една от друга (колко малки са токовете на Фуко), какво е съпротивлението на намотките на статора и ротора, колко широки са контактните пръстени на ротора, какво е качеството на четките и лагери? И така нататък. Г.

Но едно е сигурно - колкото по-висока е номиналната мощност на генератора, толкова по-висока е ефективността.Междувременно типичната ефективност на автомобилните генератори и всъщност клапанните генератори не надвишава 60%.

Основният индикатор за възможностите на генератора е неговата характеристика на скоростта на тока, той ясно показва какво можете да очаквате от този или онзи генератор, на какво можете да разчитате. За характерни точки направете таблица за генератора.

Например, даваме таблица с характеристики на генераторите за домашно производство:

Характеристики на автомобилни алтернатори

Диапазонът на изходното напрежение при различни скорости и в зависимост от температурата и натоварването отразява възможностите на регулатора на напрежението на автомобилен генератор.

Вижте и при нас:

Основните видове генератори и принципите на тяхната работа

Устройството и принципът на работа на динамото