Тема 2. Общие сведения о системах электропитания.

Система электропитания – это совокупность оборудования, обеспечивающая производство, распределение, передачу электроэнергии потребителям.

Основное требование - надёжное обеспечение потребителей энергией в различных условиях эксплуатации автомобиля при среднесуточной заряженности АБ не менее 80%.

Состав системы электропитания:

• источник энергии (АБ);

• элементы, коммутирующие и регулирующие параметры электроэнергии;

• сама электрическая сеть с распределительной и защитной аппаратурой.

Особенности систем электропитания:

1. Режим работы потребителей характеризуется широким диапазоном и случайным характером изменения нагрузки.

2. Скоростной режим работы генератора, имеющий широкий диапазон и случайный характер.

Основные характеристики систем электропитания:

1. U_ном (при n = 5000 об/мин).

2. Р_ном (при n = 5000 об/мин и max нагрузке).

3. Ёмкость АБ (С₂₀) 20 часов разряда.

4. Уровень регулируемого напряжения.

5. Диапазон частот вращения (0…11500 – 13000 об/мин)

- n₀ – минимальная частота вращения ротора генератора в режиме холостого хода, при которой генератор развивает номинальное напряжение;

- n_p - минимальная частота вращения ротора генератора, при которой генератор, работающий без ограничителя тока, развивает расчётную мощность при номинальном напряжении.

- n_max – максимальная частота вращения.

6. Передаточное отношение привода генератора:

Привод может быть осуществлён через ременную, цепную или шестеренчатую передачу. Передаточное отношение выбирается в зависимости от предполагаемого использования автомобиля (городской, междугородний, специальный).

7. Падение напряжения в цепях потребителей:

• Сопротивление цепи заряда АБ ≤ 0,025 Ом;

• Цепь АБ – стартер 0,2 В на 100 А;

• Фары ближнего и дальнего света 0,9 В;

• Габаритные огни 1,2 В;

• Стоп – сигналы 0,8 В;

• Остальные 0,5 В.

8. Параметры электроэнергии:

• Пульсации выпрямленного напряжения: ΔU_d = 0,23U_ном

• Среднее значение выпрямленного напряжения:

=>

• Мгновенный ток:

• Среднее значение выпрямленного тока:

• Действующее значение фазного тока:

Обобщённая схема замещения системы электропитания.

Рисунок 1. Принципиальная электрическая схема системы электропитания.

Для выявления распределённой нагрузки между генератором и аккумуляторной батареей определим соотношение параметров схемы замещения:

Основные режимы работы системы электропитания:

1. Без нагрузки ( ), максимальный заряд аккумуляторной батареи и .

2. «С частичной нагрузкой» , снижение зарядного тока и при => (заряд прекращается).

3. С нагрузкой, превышающей допустимую, и потребители начинают питаться от аккумуляторной батареи, а она начинает разряжаться.

Частотный режим генератора характеризуется коэффициентом оборотности:

n – частота вращения якоря генератора при движении автомобиля со скоростью V;

V – скорость автомобиля, км/ч.