25. Дать классификацию автомобильных генераторных установок.

Генераторы классифицируются по напряжению, роду тока, возбуждению, наличию щеток, степени защиты от внешних воздействий, способу подавления радиопомех.

Номинальные напряжения генераторов и генераторных установок должны быть следующими: 7, 14 и 28 В. Имеются генераторные установки с двумя уровнями напряжений, предназначенные для питания различных приемников. Независимо от уровня напряжения генераторы могут быть постоянного и переменного тока.

К генераторам постоянного тока относятся такие, у которых переменный ток преобразуется в постоянный щеточно-коллекторным узлом. Все остальные генераторы условно относятся к генераторам переменного тока, в том числе и генераторы, у которых вырабатываемый ими ток полностью выпрямляется встроенным в корпус генератора устройством.

Возбуждение генераторов может осуществляться от электромагнитов и постоянных магнитов.

Генераторы с постоянными магнитами обладают целым рядом преимуществ по сравнению с генераторами, имеющими электромагнитное возбуждение.

Основные из них: более высокая надежность в работе и простота конструкции. Однако наряду с указанными преимуществами генераторы переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов имеют и недостатки, которые ограничивают их широкое распространение - это трудности регулирования напряжения и низкий предел мощности.

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

По конструкции можно выделить

• генераторы с неподвижными магнитными полюсами и вращающимся якорем;

• генераторы с вращающимися магнитными полюсами и неподвижным статором. Получили наибольшее распространение, так как благодаря неподвижности статорной обмотки отпадает необходимость снимать с ротора большой ток высокого напряжения с использованием скользящих контактов (щёток) и контактных колец.

По способу возбуждения генераторы переменного тока делятся на

• генераторы, обмотки возбуждения которых питаются постоянным током от постороннего источника электрической энергии, например от аккумуляторной батареи (генераторы с независимым возбуждением).

• генераторы, обмотки возбуждения которых питаются от постороннего генератора постоянного тока малой мощности (возбудителя), сидящего на одном валу с обслуживаемым им генератором.

• генераторы, обмотки возбуждения которых питаются выпрямленным током самих же генераторов (генераторы с самовозбуждением). См также бесщёточный синхронный генератор.

• генераторы с возбуждением от постоянных магнитов.

Конструктивно можно выделить

• генераторы с явно выраженными полюсами;

• генераторы с неявно выраженными полюсами.

По количеству фаз можно выделить

• Однофазные генераторы. См. также конденсаторный двигатель, однофазный двигатель.

• Двухфазные генераторы. См. также двухфазная электрическая сеть, двухфазный двигатель.

• Трёхфазные генераторы. См. также трёхфазная система электроснабжения, трёхфазный двигатель.

По соединению фазных обмоток трёхфазного генератора

• Соединение «звездой»

• Соединение «треугольником».

ПОСТОЯННОГО ТОКА ПО СПОСОБУ ИХ ВОЗБУЖДЕНИЯ

В зависимости от способов соединения обмоток возбуждения с якорем генераторы подразделяются на:

1. генераторы с независимым возбуждением;

2. генераторы с самовозбуждением;

• генераторы с параллельным возбуждением;

• генераторы с последовательным возбуждением;

• генераторы со смешанным возбуждением;

26. В чем преимущество генераторов переменного тока перед генераторами постоянного тока?

его легче производить в промышленном масштабе, трансформировать и передавать на большие расстояния. , устройства на переменном токе проще по конструкции и надёжнее в эксплуатации, экономия цветмета...

27. Каким образом происходит получение постоянного напряжения в генераторах постоянного и переменного тока?

28. Объяснить устройство и принцип работы автомобильных генераторов переменного тока электромагнитного возбуждения с контактно-щеточным механизмом.

29. Начертить и пояснить схемы соединения статорных обмоток применяемые в трехфазных и пятифазных автомобильных генераторах переменного тока с электромагнитным возбуждением.

30. Объяснить устройство и принцип работы автомобильных генераторов переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов.

31. Объяснить устройство и принцип работы индукторных автомобильных генераторов переменного тока.

32. Начертить схему и объяснить принцип работы трехфазного мостового диодного выпрямительного блока автомобильной генераторной установки.

Существует несколько выпрямительных схем

Синусоидальное напряжение, вырабатываемое автомобильным генератором переменного тока, преобразуется при помощи мощного полупроводникового устройства в постоянное напряжение, необходимое для питания электрооборудования бортовой системы автомобиля. Такие выпрямительные устройства состоят, как правило, из кремниевых диодов, соединенных по определенной схеме Наибольшее распространение в автомобильных генераторах переменного тока получила так называемая схема Ларионова (рис 2.3.), имеющая три пары диодов VD1-VD6 Одно плечо выпрямителя образуют диоды VD1-VD3 прямой проводимости, которые катодами соединены с положительным выводом генератора. Во втором плече установлены диоды VD4-VD6 обратной полярности, аноды которых соединены с "массой".

В проводящем направлении работает один из диодов VD1, VD2 или VD3, у которого анод имеет наибольший потенциал, в группе VD4-VD6 - диод с самым низким потенциалом. В момент времени, когда в фазе А генератора напряжение положительно и максимально, а в фазах В и С напряжения отрицательны и равны, ток в нагрузку R поступает через открытый диод VD1 и два диода VD5 и VD6. В момент времени, когда напряжение фазы А равно нулю: в фазе B - положительно, а в фазе С - отрицательно, ток проводят диоды VD2 и VD4. Остальные диоды тока не пропускают.

У многих типов генераторов обмотка возбуждения питается от собственного выпрямителя, собранного по схеме «звезда» на дополнительных трех диодах, анодами, подключенными к фазовым выводам генератора. Это препятствует протеканию через обмотку возбуждения при неработающем двигателе тока разряда АБ

33. Начертить схему трехфазного генератора с выпрямительным блоком из восьми диодов и пояснить назначение в ней дополнительных двух диодов?

34. Начертить схему трехфазного генератора с выпрямительным блоком из девяти диодов и пояснить назначение в ней дополнительных трех диодов?

35. В каких случаях, и с какой целью выпрямительный блок автомобильной генераторной установки содержит более чем девять диодов?

36. В чем заключается и как практически осуществляется регулирование напряжения автомобильных вентильных генераторов?

Регулятор напряжения поддерживает напряжение бортовой сети в заданных пределах во всех режимах работы при изменении частоты вращения ротора генератора, электрической нагрузки, температуры окружающей среды. Кроме того, он может выполнять дополнительные функции - защищать элементы генераторной установки от аварийных режимов и перегрузки, автоматически включать в бортовую сеть цепь обмотки возбуждения или систему сигнализации аварийной работы генераторной установки.

 Все регуляторы напряжения работают по единому принципу. Напряжение генератора определяется тремя факторами - частотой вращения ротора, силой тока, отдаваемой генератором в нагрузку, и величиной магнитного потока, создаваемой током обмотки возбуждения. Чем выше частота вращения ротора и меньше нагрузка на генератор, тем выше напряжение генератора. Увеличение силы тока в обмотке возбуждения увеличивает магнитный поток и с ним напряжение генератора, снижение тока возбуждения уменьшает напряжение.

 Все регуляторы напряжения, отечественные и зарубежные, стабилизируют напряжение изменением тока возбуждения. Если напряжение возрастает или уменьшается, регулятор соответственно уменьшает или увеличивает ток возбуждения и вводит напряжение в нужные пределы.

 

Блок-схема регулятора напряжения представлена на рис. 1.

Регулятор 1 содержит измерительный элемент 5, элемент сравнения 3 и регулирующий

элемент 4. Измерительный элемент воспринимает напряжение генератора 2 U_d и преобразует его в сигнал U_изм., который в элементе сравнения сравнивается с эталонным значением U_эт.

Если величина U_изм. отличается от эталонной величины U_эт, на выходе измерительного элемента появляется сигнал U_o, который активизирует регулирующий элемент, изменяющий ток в обмотке возбуждения так, чтобы напряжение генератора вернулось в заданные пределы.

 Таким образом, к регулятору напряжения обязательно должно быть подведено напряжение генератора или напряжение из другого места бортовой сети, где необходима его стабилизация, например, от аккумуляторной батареи, а также подсоединена обмотка возбуждения генератора. Если функции регулятора расширены, то и число подсоединений его в схему растет.