Генераторные установки

Генератор
Генератор служит для питания током электроприборов при работе двигателя на средних и больших оборотах, а также для подзарядки батареи аккумуляторов.
Генератор является основным источником тока в системе электроснабжения автомобиля.

Действие электрогенераторов основано на явлении электромагнитной индукции.
По принципу действия и устройству генераторы бывают
постоянного тока
переменного тока.
Генератор

ПРИНЦИП РАБОТЫ
ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА
Простейший генератор постоянного тока состоит из магнита, проводящей рамки и двух полуколец со щетками.
Два полукольца и щетки составляют коллектор.
В электронике коллектором чаще всего называется элемент, к которому подводят электрический ток (от англ. collect – собирать).
Щетки в свою очередь соединены между собой нагрузкой (участком цепи, в которой будет происходить энергопотребление).

ПРИНЦИП РАБОТЫ
ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА
Для того чтобы ток стал вырабатываться генератором, необходимо привести проводящую рамку в движение. В рамке при этом возникают токи, направление которых определяется по правилу буравчика. Ток от рамки передается коллектору (двум полукольцам), а от коллектора через щётки ток идет к нагрузке .

ПРИНЦИП РАБОТЫ
ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА
Т.к. коллектор состоит из 2-х прерывающихся полуколец, то каждые полпериода вращения рамки будет наступать момент, при котором полукольца не будут касаться щёток. Это значит, что величина тока меняется от максимума до 0.

ПРИНЦИП РАБОТЫ
ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА
При дальнейшем вращении рамки, направление тока в ней изменится на противоположное, но во внешней цепи ток будет протекать в прежнем направлении, т.к. произошло переключение полуколец на другие щётки.
Это явление называют выпрямительным эффектом коллекторно-щёточного узла.

ПРИНЦИП РАБОТЫ
ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА
Для снижения пульсаций напряжения на выходе генератора, в якорь укладывают не одну, а несколько обмоток. На рисунке показано, как снизится пульсация напряжения при наличии двух обмоток якоря.
В реальных конструкциях генераторов для того чтобы ток был постоянным не только по значению, но и по величине коллектор выполняют из большого количества пластин (минимум – 36 шт.) и проводящих рамок.

НЕДОСТАТКИ
ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА
Низкие надёжность и срок службы коллекторно-щёточного узла
Большие габариты и масса
Расход меди в 2 – 2,5 раза больше, чем в генераторе переменного тока той же мощности

ПРИНЦИП РАБОТЫ
ГЕНЕРАТОРА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Ротор – многополюсный постоянный магнит
Статор
Статорные обмотки

Электрическая схема генератора переменного тока
Обмотка возбуждения
Фазные обмотки
Выпрямительный блок

Схема генератора Г-221

Устройство генератора переменного тока

Устройство генератора переменного тока

Генератор
37.3701

Устройство генератора Г-221

Устройство генератора переменного тока

Выпрямительные блоки

ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Uг
Uном
nр
nр0
0

ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Iн
Iн ном
nр
nр0
Iн max
nр ном
nр max
0
Токоскоростная характеристика

ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Генератор переменного тока обладает свойством самоограничения максимальной силы тока, отдаваемого в нагрузку.
Существуют три причины самоограничения Imax :
При увеличении тока в обмотках статора, усиливается его магнитное поле. Магнитное поле статора направлено против магнитного поля ротора, поэтому суммарный магнитный поток уменьшается. Благодаря этому в катушках статора наводится меньшая ЭДС и величина максимальной силы тока, отдаваемого генератором, ограничивается.
При протекании по статорным обмоткам тока происходит их разогрев. С увеличением температуры растёт активное сопротивление.
С ростом частоты переменного тока растёт индуктивная составляющая сопротивления обмоток статора.

Сравнение выходных характеристик генераторов постоянного и переменного тока

Схемы включения генераторных установок в бортовую сеть автомобиля
ЛАЗ-699Р
Переднеприводные модели ВАЗ

ТО-1 генераторной установки
очистка от пыли, масла и грязи,
проверка надежности крепления генераторной установки к двигателю,
проверка усилия натяжения ремня привода,
проверка напряжения, вырабатываемого генераторной установкой.