Автомобильный генератор 955.3701( АЗТЭ): Магнитные цени и ЭДС генератора.

• Магнитные цепи индукторного генератора 955.3701 показаны на рис. 10б.
• 
  
• Обмотка статора расположена на десяти зубцах статорного магнитопровода (зубцовый шаг 36°) и разбита на пять фазных секций по две зубцовых катушки в каждой секции. Зубцовые катушки одной и той же фазной секции разнесены друг от друга по периметру внутренней окружности статора на 180 угловых градусов. Таким образом, 10-ти катушечная статорная обмотка является пятифазной. Фазные секции соединены между собой в пятиугольник.
• Возможны и другие варианты исполнения статора.
• Ротор генератора представляет собой шестилучевую звезду Z из магнитомягкого материала.
• Таким образом, в магнитные цепи генератора входят: 10-ти зубцовый магнитопровод статора 6, магнито-проводная шестилучевая звезда ротора 8 и индукторная втулка 12.
• При вращении звезды Z под каждым зубцом статора перемещается то зубец, то впадина звезды Z и процесс повторяется через 60" поворота ротора. При этом меняется воздушный зазор между статором и ротором, а, следовательно, магнитное сопротивление Rg зазора (см. рис. 3 в [4]). В результате магнитный поток в воздушном зазоре индукторного генератора изменяется от максимальной величины Фтах до минимальной Фтп, без изменения направления (рис. 11). Пульсирующий магнитный поток имеет постоянную Ф0 и переменную Ф_ составляющие Ф=Ф0+Ф_=Ф0+Фn1coswt.
• 
  Пульсирующий магнитный поток индукторного генератора:
  
• 1 — электромагнитное возбуждение;
• 2 — смешанное (с постоянными магнитами) возбуждение.
• 
  
• Постоянная составляющая магнитного потока Ф0= (Фmax+Фmin)/2 в наведении ЭДС в статорной обмотке не участвует и бесполезно намагничивает магнитопровод статора генератора. Как следствие, магнитопровод статора в индукторном генераторе более массивный, чем в синхронных генераторах с контактными кольцами. Этим объясняется более широкое применение индукторных генераторов на грузовых автомобилях.
• Переменная составляющая Ф_ магнитного потока с амплитудой Фm=(Фmax-Фmin)/2 наводит ЭДС в катушках статорной обмотки:
  ек=-wdФ/dt=-wdФ(max)coswt/dt= Emsin2пиft, где w — число витков в катушке;
  Еm — амплитудное значение ЭДС ек.
• Как видно из рис. 10б, в индукторном генераторе зубец и впадина ротора образуют пару полюсов, поэтому число пар полюсов ротора равно числу зубцов ротора p=Z. Тогда частота переменного тока в статорной обмотке, выраженная в Гц, равна f=Zn/60 (n — число оборотов ротора в об/мин).
• Таким образом, при вращении ротора индукторного генератора в витках катушек обмотки статора индуцируется переменная (пульсирующая) ЭДС, по форме близкая к синусоиде, с частотой, синхронной (пропорциональной) частоте вращения ротора.
• Индукторные генераторы характеризуются коэффициентом Кф использования магнитного потока, который определяется как: Кф=Фнг/Фсг=0,5( 1-Фmin/Фmax),
  где Фсг= Фmaxcoswt для традиционного генератора с контактными кольцами,
  Фнг=0,5(Фmax-Фmin)coswt для индукторного генератора.
• В идеальном случае, когда Фmin=0, коэффициент Кф=0,5. В реальных индукторных генераторах Фmin/Фmax=0,3...0,4 и Кф=0,3. Таким образом, при одинаковой мощности индукторные генераторы имеют большие габариты и массу, чем синхронные генераторы с контактными кольцами.
• На расширение диапазона изменения магнитного потока работают постоянные магниты, которые установлены во впадинах звезды ротора (полярность их полюсов, обращенных к статору, противоположна полярности зубцов ротора, см. рис. 10б). При этом минимальная величина Фmin магнитного потока в воздушном зазоре может быть значительно понижена (см. рис. 11), а отдаваемая генератором мощность увеличена, что приближает индукторный генератор к генератору с клювообразным ротором (в последнем имеет место знакопеременный магнитный поток).
• 
  
  
  
  
  
  Если вам понравился
  наш сайт
  сообщите о нем
  своему другу:
  

  Нравится