Generátor automobilu a jeho vlastnosti

V rámci tohto článku budeme hovoriť o vlastnostiach základného zariadenia automobilových generátorov. Pre majiteľov automobilov, ktorí sa orientujú v tomto predmete, nebude tento článok zaujímavý. Tieto informácie však môžu byť užitočné pre tých, ktorí sa zaujímajú o automobilové generátory.

V moderných automobiloch sa ako generátory používajú synchrónne trojfázové elektrické stroje na striedavý prúd, v ktorých sa v usmerňovači používa obvod Larionov.

Aby generátor poskytol prúd záťaži po naštartovaní motora, je potrebné dodať energiu do cievky poľa. K tomu dôjde, keď sa kľúč zapaľovania otočí do prevádzkovej polohy.

Prúd vo vinutí poľa je riadený regulátorom napätia, ktorý môže byť vyrobený ako samostatná jednotka alebo integrovaný do kefovej jednotky generátora. Vo veľkej väčšine moderných generátorov je stabilizátor napätia (CH) napájaný samostatnou sekciou usmerňovača.

Okrem iných alternátorov sa automobilový generátor vyznačuje niekoľkými vlastnosťami. Po prvé, automobilový generátor, hoci produkuje jednosmerný prúd, je v skutočnosti generátor striedavého prúdu, ktorý je potom usmernený diódovým mostíkom a konvertovaný na jednosmerný prúd.

Toto riešenie je veľmi populárne, rovnaký alternátor z indukčného motora sa môže zmeniť na generátor jednosmerného prúdu, stačí pridať usmerňovač diódy.

Usmerňovače striedavého prúdu sa nazývajú generátory jednosmerných ventilov. Medzi tieto generátory patrí automobilový generátor.

Výstupné napätie alternátora je konštantné

Jedným z charakteristických znakov automobilového generátora je napätie na jeho výstupných svorkách udržiavané v úzkom rozmedzí pomocou špeciálneho stabilizátora nazývaného regulátor napätia. Pre elektrické vozidlá to však nie je nič výnimočné.

Stabilizátory napätia možno nájsť v konfigurácii mnohých nepretržitých zdrojov napájania, vrátane tých, ktoré odoberajú energiu pre svoje batérie od mechanických generátorov toho istého domáceho HPP alebo od solárne panely.

Hlavným charakteristickým znakom automobilového generátora je to, že dostáva mechanickú energiu cez remeň z kľukového hriadeľa spaľovacieho motora, ktorého otáčky nie sú vôbec konštantné, záleží to na prevádzkovom režime vozidla v súčasnosti a nesúvisí s potrebami zákazníkov s jednosmerným prúdom. ,

Ukazuje sa, že úlohou generátora a jeho elektroniky je byť schopný nabíjať autobatériu a dodávať spotrebiteľom stabilizované napätie bez ohľadu na aktuálnu rýchlosť kotvy - napätie musí zostať v úzkej chodbe v oblasti 14 voltov.

Ak z nejakého dôvodu napätie presiahne stabilizačný rozsah, nabíjací prúd batérie sa môže extrémne zvýšiť a elektrolyt sa jednoducho uvarí.

Tento jav nie je ničím nebývalým, mnohí automobiloví nadšenci sa s ním stretli, keď náhle došlo k výpadku regulátora napätia na generátore - elektrolyt v batérii sa v tomto prípade rýchlo vybil.

Ak je napätie z generátora príliš nízke, batéria sa predčasne vybije. Tomuto problému čelili aj mnohí motoristi.

Stabilné výstupné napätie je teda predpokladom pre správnu činnosť automobilového generátora. To však nie je také ľahké dosiahnuť. Rozsah variácií rýchlosti rotora generátora v aute je pomerne široký.Pri voľnobehu je to okolo 800 - 1200 otáčok za minútu a v okamihu dobrého zrýchlenia - až 5 000 a dokonca až 6 000 otáčok za minútu, v závislosti od typu vozidla.

Súčasná charakteristika generátora automobilu

Pretože napätie v automobilovom generátore je vďaka regulátoru napätia udržiavané takmer konštantné, má svoju vlastnú charakteristiku prúdovej rýchlosti (TLC), pretože pri rôznych rýchlostiach rotora je záťažový prúd odlišný. Napätie je konštantné, ale čím vyššia je rýchlosť - tým vyšší je prúd a tým nižšia je rýchlosť - tým menší je prúd z napájacích svoriek generátora.

Je pozoruhodné, že generátor automobilov má prúdový limit, a preto má vlastnosť samočinného obmedzenia. To znamená, že keď prúd dosiahne určitú limitnú hodnotu, bez ohľadu na to, ako sa rýchlosť ďalej zvyšuje, prúd sa už ďalej nezvyšuje, jednoducho to nebude schopný.

Charakteristika Tokoskostanaya (TLC) automobilového generátora sa odstraňuje podľa metodiky prijatej ako medzinárodný štandard. Je to (charakteristika) odstránené počas skúšobnej prevádzky generátora na stojane spárovanom s úplne nabitou batériou takej nominálnej kapacity, ktorá je v ampérhodinách polovica (50%) menovitého prúdu generátora v ampéroch. Charakteristické dôležité body sa nachádzajú na charakteristike: n0, nrg, nн, nmax.

Počiatočná rýchlosť rotora n0 je teoretická rýchlosť rotora bez zaťaženia. Pretože sa charakteristika začína brať od prúdu 2 ampéry, tento bod sa zistí extrapoláciou charakteristiky na priesečník s horizontálnou osou otáčok.

Zoberie sa minimálna pracovná frekvencia generátora nrg zodpovedajúca voľnobežným otáčkam kľukového hriadeľa. To je približne 1 500 až 1 800 ot / min pre rotor generátora. Prúd pri danej frekvencii je spravidla od 40 do 50% menovitej hodnoty pre daný generátor. Tento prúd by mal stačiť na napájanie minimálneho počtu životne dôležitých spotrebiteľov v aute.

Menovité otáčky rotora generátora nн sú presne frekvenciou, pri ktorej sa generuje menovitý prúd In, nesmie byť menšia ako menovitá hodnota v pase.

Maximálna rýchlosť rotora generátora nmax je rýchlosť rotora, pri ktorej je maximálny prúd daný generátorom, ktorého hodnota sa veľmi nelíši od menovitej hodnoty testovaného generátora.

Pre výrobcov domácej výroby bolo predtým obvyklé udávať menovitý prúd pri 5000 ot./min. Bola tiež uvedená menovitá frekvencia nр pre menovitý prúd generátora Ip, ktorá sa rovná dvom tretinám menovitého prúdu. Tento konštrukčný režim zodpovedal takému režimu činnosti generátora, keď jeho komponenty neboli príliš zahriate. Všetky charakteristiky boli merané pri napätí 14 alebo 13 voltov.

Self-excitácia auto generátora a efektívnosť

Automobilový generátor je povinný vzbudiť sa pri frekvencii otáčania rotora pod frekvenciou, keď je kľukový hriadeľ v chode naprázdno. Skúška sa vykonáva na stojane, kde by malo dôjsť k samobudeniu, keď je generátor pripojený k batérii výstražnou kontrolkou.

Schopnosti automobilového generátora z hľadiska energetiky sa vyznačujú hodnotou jeho účinnosti. Čím je vyššia účinnosť, tým menej energie je odoberané zo spaľovacieho motora, aby sa dosiahol rovnaký užitočný výkon vo forme elektrickej energie.

Účinnosť generátora závisí hlavne od konštrukčných vlastností konkrétneho výrobku: aká je hrúbka dosiek v statore a hrúbka súpravy, ako dobre sú platne izolované od seba (aký malý sú Foucaultove prúdy), aký je odpor statora a vinutia rotora, aká veľká sú kontaktné krúžky rotora, aká je kvalita kefy a ložiská? A tak ďalej. D.

Jedna vec je však istá - čím vyšší je menovitý výkon generátora, tým vyššia je účinnosť.Medzitým typická účinnosť automobilových generátorov a skutočne generátorov ventilov nepresahuje 60%.

Hlavným ukazovateľom schopností generátora je jeho súčasná charakteristika rýchlosti, ktorá jasne ukazuje, čo môžete od konkrétneho generátora očakávať, na čo sa môžete spoľahnúť. Pre charakteristické body vytvorte tabuľku pre generátor.

Napríklad uvádzame tabuľku charakteristík domácich výrobcov:

Vlastnosti alternátorov automobilov

Rozsah výstupného napätia pri rôznych rýchlostiach a v závislosti od teploty a zaťaženia odráža schopnosti regulátora napätia automobilového generátora.

Pozri tiež s nami:

Hlavné typy generátorov a zásady ich práce

Zariadenie a princíp činnosti dynama