Гостевая

Форум
Реклама

Автомобильный генератор: Виды автомобильных генераторов переменного тока

  • Генератор — это такая электрическая машина, которая способна непрерывно вырабатывать электрическую энергию из механической. Генераторы бывают постоянного и переменного тока.
  • Генератор с ротором из постоянного магнита
  • Наиболее просто непрерывность работы генератора переменного тока можно обеспечить вращением постоянного магнита в неподвижном магнитопроводе статора, на котором размещена фазная обмотка.
  • На рис. 1а представлена модель однофазного синхронного генератора переменного тока с возбуждением от постоянного магнита, в котором вращающийся ротор — это двухполюсный постоянный магнит NS, а неподвижный магнитопровод М с одной фазной обмоткой Wф — это статор.

  • а — модель генератора;
  • б- ротор с кооксиальным (цилиндрическим) постоянным магнитом NS и с шестью когтеобразными полюсами;
  • в — шестиполюсный статор с тремя фазными обмотками, соединенными "звездой";
  • NS— кооксиальный (цилиндрический) постоянный магнит с полюсами N и S;
  • М — магнитопровод статора;
  • R- магнитопровод ротора в виде когтеобразных наконечников из твердой стали;
  • Ф- магнитный поток ротора;
  • 8- воздушным зазор;
  • Wф- фазная обмотка статора;
  • EФ— ЭДС, наведенная в фазной обмотке;
  • w- круговая частота вращения ротора;
  • 1. 2, 3, общ. — выводы фазных обмоток, соединенных "звездой".

  • Синхронным он назван потому, что электрическая частота наведенной в фазной обмотке ЭДС Сф строго соответствует (синхронна) частоте вращения постоянного магнита.
  • Так как в данном типе генераторов отсутствует коллекторно щеточный механизм (КЩМ), то их относят также к группе бесконтактных генераторов переменного тока.
  • В реальных генераторах переменного тока с постоянными магнитами на роторе используются многополюсная система ротора (рис. 16) и многофазная (чаще всего трехфазная) система обмоток на статоре (рис. 1в).
  • При определенной конфигурации полюсных наконечников (на роторе и статоре) можно получить изменение электродвижущей силы генератора по закону синуса: еф = Еф sinwt.
    где w = 2пиf — круговая, a f — электрическая частота генератора.
  • Электрическая частота f генератора измеряется в герцах и связана с числом оборотов (n) ротора генератора выражением f = рn,
    где р — число пар полюсов постоянного магнита ротора.
  • Ясно, что для генератора, модель которого показана на рис. 1а — число нар полюсов ротора равно единице. В таком случае
    fг(Гц)=nr(об/с).
  • Если же постоянный магнит на роторе многополюсный, электрическая частота генератора fr (Гц) увеличивается в число пар полюсов. Так, для генератора с тремя парами полюсов на роторе (рис. 1б) электрическая частота в три раза выше частоты генератора, отвечающего модели рис. la(fг = pn = 3n).
  • Следует заметить, что число N полюсов у ротора с постоянными магнитами может быть только четным, т.е. N всегда равно 2р, где р — любое целое положительное число (1, 2, 3...).

  • Генератор с ротором из электромагнита
  • Вращающийся постоянный магнит на роторе может быть и электромагнитом. Тогда на ротор помещается обмотка Wb возбуждения.
  • Вращающаяся обмотка возбуждения соединяется с внешней электрическои цепью при помощи контактных колец на роторе и неподвижных щеток на крышке генератора, который и таком случае называется генератором переменного тока с контактными кольцами.
  • Модель такого генератора показана на рис. 2а.

  • а — модель генератора;
  • б — расчлененный ротор с катушкой возбуждения W„ и с шестью северными N и шестью южными S клювообразными полюсами постоянного электромагнита;
  • в — упрощенная конструкция генератора;
  • 1 — магнитопровод М статора с фазными обмотками Wф
  • 2 — клювообразные полюсные наконечники ротора;
  • 3 — обмотка возбуждения Wв;
  • 4 — крыльчатка вентилятора;
  • 5 — приводной шкив;
  • 6 — магнитопровод R ротора;
  • 7 — корпусные крышки;
  • 8 — встроенный выпрямитель;
  • 9 — контактные кольца К;
  • 10 — щеткодержатель КЩМ со щетками.

  • Его принципиальным отличием от предыдущего генератора с постоянными магнитами является возможность изменения величины магнитодвижущей силы ротора, что позволяет регулировать величину выходного напряжения генератора. Необходимость управления напряжением автомобильного генератора связана с его работой в условиях непрерывно изменяющихся оборотов ротора. Так как в генераторе с роторной обмоткой возбуждения электродвижущая сила Ег есть функция двух переменных Ег = f (В, n), то увеличение электродвижущей силы при повышении оборотов (п) двигателя внутреннего сгорания можно компенсировать соответствующим уменьшением тока In возбуждения в роторной обмотке возбуждения.
  • Функцию управления В = f (In) выполняет регулятор напряжения генератора.

  • Генератор с ротором из магнитомягкой пассивной ферромассы
  • Возможен и третий вариант конструктивного исполнения автомобильного генератора переменного тока, когда ротором является магнитомягкая пассивная ферромасса (например, спрессованный набор тонких пластин из трансформаторного железа), а обмотка возбуждения постоянного магнита помещена вместе с фазной обмоткой на статоре (рис. За).

  • а — модель генератора;
  • б — схема соединения обмоток на однофазном статоре;
  • в — упрощенная конструкция генератора;
  • 1 — — паз ротора;
  • 2 — подшипник;
  • 3 — вал ротора;
  • 4 — полюс ротора;
  • 5 — корпус генератора;
  • Wв,Wф — обмотки возбуждения и фазные.

  • Такие генераторы называются индукторными и в последнее время находят применение на автомобилях.





  • Если вам понравился
    наш сайт
    сообщите о нем
    своему другу:
    Нравится







(c)2010