Générateur de voiture et ses caractéristiques

Dans le cadre de cet article, nous parlerons des caractéristiques du dispositif principal des générateurs automobiles. Pour les propriétaires de voitures qui connaissent le sujet, cet article ne sera pas intéressant. Mais pour ceux qui sont intéressés par les générateurs automobiles en termes d'application, ces informations peuvent être utiles.

Dans les voitures modernes, des machines électriques triphasées synchrones sont utilisées comme générateurs, dans lesquels le circuit Larionov est utilisé dans le redresseur.

Pour que le générateur donne du courant à la charge après le démarrage du moteur, il est nécessaire d'alimenter la bobine de champ. Cela se produit lorsque la clé de contact est tournée en position de fonctionnement.

Le courant dans l'enroulement de champ est contrôlé par un régulateur de tension, qui peut être fabriqué comme une unité séparée ou intégré dans l'unité de brosse du générateur. Dans la grande majorité des générateurs modernes, un stabilisateur de tension (CH) est alimenté par une section de redresseur séparée.

Parmi les autres alternateurs, le générateur automobile se distingue par plusieurs caractéristiques. Tout d'abord, le générateur de voiture, bien qu'il produise du courant continu, est en fait un générateur de courant alternatif, qui est ensuite redressé par un pont de diodes et converti en courant continu.

Cette solution est très populaire, le même alternateur d'un moteur à induction peut être transformé en générateur de courant continu, il suffit d'ajouter un redresseur à diode.

Les redresseurs de courant alternatif sont appelés générateurs de soupapes CC. Ces générateurs comprennent un générateur de voiture.

La tension de sortie de l'alternateur de voiture est constante

L'une des caractéristiques distinctives d'un générateur de voiture est que la tension à ses bornes de sortie est maintenue dans une plage étroite à l'aide d'un stabilisateur spécial appelé régulateur de tension. Mais ce n'est pas quelque chose d'exceptionnel pour les voitures électriques.

Les stabilisateurs de tension peuvent être trouvés dans la configuration de nombreuses alimentations sans coupure, y compris parmi celles qui prennent de l'énergie pour leurs batteries à partir de générateurs mécaniques des mêmes HPP domestiques ou de panneaux solaires.

La principale caractéristique distinctive du générateur automobile est qu'il reçoit de l'énergie mécanique à travers la courroie du vilebrequin du moteur à combustion interne, dont la vitesse de rotation n'est pas du tout constante, elle dépend du mode de fonctionnement du véhicule en ce moment et n'est pas liée aux besoins des consommateurs DC .

Il s'avère donc que la tâche du générateur et de son électronique est de pouvoir charger la batterie de la voiture et fournir aux consommateurs une tension stabilisée, quelle que soit la vitesse actuelle de l'armature - la tension doit rester dans un couloir étroit de l'ordre de 14 volts.

Si, pour une raison quelconque, la tension dépasse la plage de stabilisation, le courant de charge de la batterie peut devenir extrêmement élevé et l'électrolyte va simplement bouillir.

Ce phénomène n'est pas quelque chose de sans précédent, de nombreux automobilistes l'ont rencontré lorsque le régulateur de tension du générateur est soudainement tombé en panne - l'électrolyte de la batterie dans ce cas se résorbe rapidement.

Si la tension du générateur est trop faible, la batterie se déchargera prématurément. Ce problème a également été rencontré par de nombreux automobilistes.

Ainsi, une tension de sortie stable est une condition préalable au bon fonctionnement d'un générateur de voiture. Mais ce n'est pas si facile à réaliser. La plage de variation de la vitesse du rotor du générateur dans la voiture est assez large.Au ralenti, cela représente environ 800 à 1200 tours par minute, et au moment d'une bonne accélération - jusqu'à 5000 et même jusqu'à 6000 tours par minute, selon le type de voiture.

Caractéristique de vitesse actuelle d'un générateur de voiture

Ainsi, puisque la tension du générateur automobile est maintenue presque constante grâce au régulateur de tension, il a sa propre caractéristique courant-vitesse (TLC), car à différentes vitesses de rotor, le courant de charge est différent. La tension est constante, mais plus la vitesse est élevée - plus le courant est élevé et plus la vitesse est faible - moins il y a de courant aux bornes de puissance du générateur.

Il convient de noter que le générateur de voiture a une limite de courant et a donc la propriété de se limiter lui-même. Cela signifie que lorsque le courant atteint une certaine valeur limite, quelle que soit la façon dont la vitesse augmente, le courant n'augmentera plus, il ne pourra tout simplement pas.

La caractéristique Tokoskostanaya (TLC) du générateur automobile est supprimée selon la méthodologie adoptée comme norme internationale. Il (caractéristique) est retiré pendant le test de fonctionnement du générateur sur un support couplé à une batterie entièrement chargée d'une telle capacité nominale, qui en ampères-heures est la moitié (50%) du courant nominal du générateur en ampères. Des points importants caractéristiques se trouvent sur la caractéristique: n0, nrg, nн, nmax.

La vitesse initiale du rotor n0 est la vitesse théorique du rotor sans charge. Puisque la caractéristique commence à être prise à partir d'un courant de 2 ampères, ce point est trouvé en extrapolant la caractéristique à l'intersection avec l'axe horizontal des révolutions.

La fréquence minimale de fonctionnement du générateur nrg est prise correspondant au régime de ralenti du vilebrequin. Cela représente environ 1 500 à 1 800 tr / min pour le rotor du générateur. Le courant à une fréquence donnée, en règle générale, est de 40 à 50% de la valeur nominale pour un générateur donné. Ce courant devrait être suffisant pour alimenter le nombre minimum de consommateurs vitaux dans la voiture.

Les révolutions nominales du rotor du générateur n sont exactement la fréquence à laquelle le courant nominal In est généré, elles ne doivent pas être inférieures à la valeur nominale indiquée sur le passeport.

La vitesse maximale du rotor du générateur nmax est la vitesse du rotor à laquelle le courant maximal est donné par le générateur, dont la valeur ne diffère pas beaucoup de la valeur nominale du générateur testé.

Pour les générateurs de production nationale, il était auparavant d'usage d'indiquer le courant nominal à 5000 tr / min. La fréquence nominale nр pour le courant nominal du générateur Ip, égale aux deux tiers du courant nominal, a également été indiquée. Ce mode de conception correspondait à un tel mode de fonctionnement du générateur lorsque ses composants étaient peu chauffés. Toutes les caractéristiques ont été prises à une tension de 14 ou 13 volts.

Auto-excitation d'un générateur de voiture et efficacité

Un générateur de voiture est obligé de s'auto-exciter à une fréquence de rotation de son rotor inférieure à la fréquence lorsque le vilebrequin tourne au ralenti. Le test est effectué sur le stand, où l'auto-excitation doit se produire lorsque le générateur est connecté à la batterie avec une lampe témoin.

Les capacités d'un générateur de voiture d'un point de vue énergétique sont caractérisées par la valeur de son efficacité. Plus l'efficacité est élevée, moins la puissance du moteur à combustion interne est réduite pour obtenir la même puissance utile sous forme d'énergie électrique.

L'efficacité du générateur dépend principalement des caractéristiques de conception d'un produit particulier: quelle est l'épaisseur des plaques dans le stator et l'épaisseur de l'ensemble, dans quelle mesure les plaques sont isolées les unes des autres (quelle est la petite intensité des courants de Foucault), quelle est la résistance des enroulements du stator et du rotor, quelle est la largeur des anneaux de contact du rotor, quelle est la qualité des brosses et roulements? Etc.

Mais une chose est sûre: plus la puissance nominale du générateur est élevée, plus le rendement est élevé.Pendant ce temps, l'efficacité typique des générateurs automobiles, et en fait des générateurs de soupapes, ne dépasse pas 60%.

Le principal indicateur des capacités du générateur est sa caractéristique de vitesse actuelle, il montre clairement ce que vous pouvez attendre de tel ou tel générateur, sur quoi vous pouvez compter. Pour les points caractéristiques, créez un tableau pour le générateur.

Par exemple, nous donnons un tableau des caractéristiques des générateurs fabriqués au pays:

Caractéristiques des alternateurs de voiture

La plage de tension de sortie à différentes vitesses et en fonction de la température et de la charge reflète les capacités du régulateur de tension d'un générateur automobile.

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