книги из ГПНТБ / Можаев В.Н. Электрооборудование колесных и гусеничных машин учебное пособие

обратного тока, которое в этом случае называют командным реле

(рис. 49).

При замыкании контактов Кй и Кв командное реле включает втягивающую обмотку ВО. Магнитное поле, созданное током, при­ тягивает якорек, и главные контакты Ki замыкаются. Одновре­ менно с этим размыкаются вспомогательные контакты Кг, втяги­ вающая обмотка включается последовательно удерживающей об­ мотке УО и магнитное поле, созданное током в двух обмотках, удерживает главные контакты в замкнутом состоянии.

В случае, когда э.д.с. генератора окажется меньше э.д.с. акку­ муляторной батареи и появляется разрядный ток в обмотке РО командного реле, происходит размыкание контактов Ка и К б , кон­ тактор отключает генератор от бортовой сети и аккумуляторной батареи.

Иногда командное реле снабжают вспомогательной (третьей) обмоткой с целью повысить четкую работу реле и устранить «хлопание» при переходных скоростных режимах генератора. Вспомогательная обомотка позволяет увеличить перепад величи­ ны магнитного потока в сердечнике при размыкании контактов.

ное минимальное реле (рис. 50) состоит из четырех электромаг­ нитных систем: включающего реле 1, вспомогательного реле 2, контактора 3 и поляризованного дифференциального реле 4. Схе­ ма действует так: при увеличении числа оборотов якоря генера­ тора, когда напряжение его достигнет 14 в, включаются обе пары контактов реле 1, обмотка реле 2, а также дифференциальная об­ мотка ДО реле 4, на которую действуют встречно э.д.с. генера­

рек и его контакты К4 остаются в разомкнутом положении. Маг­ нитное поле сердечника реле 2 в этом случае недостаточно для размыкания'контактов Кг.

80

одноименные полюса оттолкнутся, контакты К4 замкнутся, вклю­

действуя в последовательной обмотке ПО реле 4, будет обеспечи­ вать замкнутое состояние контактов К4. В этом случае ток в об­ мотке ДО и обмотке НО2 близок к нулю.

В случае, если э.д.с. генератора становится равной э.д.с. акку­ муляторной батареи, в последовательной обмотке дифференци­ ального реле зарядный ток снижается до нуля. Когда Ея < Ейб, появляется разрядный ток, якорек реле 4 перемагничивается и кон­ такты К4 резко размыкаются, прерывается ток в обмотке контак­ тора, контакты Кз размыкаются и генератор выключается из бор­ товой сети. В этом случае обмотка ДО питается от аккумулятор­ ной батареи и магнитное поле, созданное им в якорьке реле 4, не допускает замыкания контактов К4, а следовательно, и контактов Кз, т. е. исключается возможность повторного включения («хло­ панья»). Когда разность Ея6 — Ея > 14 в, магнитное поле сердеч­ ника реле 2 усиливается, размыкаются контакты К2 и прерывает­ ся ток в обмотке ДО; когда же напряжение генератора понижает­ ся до 4 в, то размыкаются контакты К\-

Дифференциальное минимальное реле исключает возможность включения генератора в бортовую сеть танка, если генератор «переплюсуется», т. е. вследствие перемагничивания полюсов индук­ тора щетки «-[-» будут иметь «—».

Объясняется это тем, что при переплюсовке генератора об­ мотка вспомогательного реле 2 оказывается не под разностью» э.д.с. генератора и аккумляторной батареи, а под суммой э.д.с. В связи с этим контакты /С2 размыкаются и прерывают цепь диф­ ференциальной обмотки реле 4. Кроме того, поляризованное реле не включает обмотки контактора, так как до размыкания контак­ тов вспомогательоного реле ток в дифференциальной обмотке на­ магничивает якорек слева N и справа 5.

Способы температурной компенсации и температурного коррек­ тирования реле обратного тока. Реле обратного тока работает в различных температурных условиях. При повышении темпера­ туры намагничивающей обмотки НО (она изготовляется из мед­ ного провода) ее сопротивление увеличивается и для замыкания контактов необходимо выше напряжение. Так как регулятор на­ пряжения при повышении температуры понижает регулируемоенапряжение (он снабжен магнитным шунтом или имеет биметал­

Если регулированием пружины реле установить замыкание контактов при пониженном напряжении, то размыкание контактов будет происходить при большом разрядном токе. Чтобы устра­ нить этот недостаток, в реле обратного тока применяют темпера­ турную компенсацию, аналогичную тому, как это делают в регу­ ляторах напряжения. Однако одной компенсации недостаточно, так как напряжение, поддерживаемое регулятором, не тюлько< остается постоянным при изменении температуры, но также

икорректируется: зимой выше, а летом ниже.

Всвязи с этим в реле обратного тока необходима автоматиче­ ская тепловая корректировка, для чего якорек реле подвешивают на биметаллической пластинке, верхним слоем которой является

томпак, латунь или молибдено-никелевый сплав,, а нижним — инг вар. Такая пластинка изменяет упругую силу подвески якорька,, аналогична подвеске вибратора регулятора напряжения (рис. 30, а). и корректирует; «напряжение замыкания».

Общие положения по конструкции генераторов

Конструкция генераторов должна:

— обеспечивать положительный баланс в электроснабжении всех потребителей бортовой сети машины;

—развивать номинальную мощность при возможно малом: чйсле оборотов двигателя;

—обеспечивать начало отдачи генератора при движении авто­ мобиля на высшей передаче с минимальной скоростью;

—отдавать до 40% мощности при работе двигателя в режи­ ме холостого хода;

82

— сохранять работоспособность при большом диапазоне из­

ленного воздуха и при большой влажности, а для машин, преодо­

левающих глубокие броды, сохранять работоспособность при вы­ ходе из брода;

— сохранять работоспособность при изменении температуры

от — 50 до + 6 0 °С;

—сохранять работоспособность в условиях вибрации и тряски;

—не создавать радиопомех и большого шума;

—быть удобной для проведения технического обслуживания;

—иметь малые вес и габариты;

—обеспечивать установленный срок работы;

—иметь низкую стоимость.

Удовлетворить все требования невозможно, так как многие из них противоречивы. Так, например, изготовить генератор, обес­ печивающий номинальную мощность при малом числе оборотов якоря, можно путем увеличения числа полюсов индуктора, а так­ же увеличения длины якоря; при этом неизбежно его габариты будут больше, чем у быстроходного двухполюсного генератора.

Для увеличения удельной мощности генератора улучшают охлаждение якоря и повышают его угловую скорость. С этой целью применяют принудительную циркуляцию воздуха в полости генератора, внутри коллектора и в сердечнике якоря; усиливают обдув обмоток якоря и обмоток возбуждения, щеткодержателей и щеток, а также наружной поверхности генератора и его крышек.

Для улучшения коммутации тока щетками увеличивают число секций обмотки якоря и число пластин коллектора; уменьшают число витков в секциях; применяют дополнительные полюсы; по­ крывают родием коллектор. Однако это усложняет генератор и делает его более дорогим.

Общие положения по конструкции генераторов. Детали гене­ раторов постоянного и переменного тока. Индуктор генератора постоянного тока (рис. 51) является одновременно и корпусом; иногда его называют «ярмо». Корпус генератора изготовляют из цельнотянутой стальной трубы или листовой стали, из которой свертывают цилиндр с последующей сваркой шва. Чтобы обеспе­ чить правильную установку полюсов и крышек генератора, внут­ реннюю поверхность и торцы трубы подвергают механической об­ работке. Корпус некоторых типов генераторов имеет наружную поверхность, обработанную резцом с большой продольной пода­ чей. Благодаря этому получается ребристая поверхность, улучша­ ющая охлаждение генератора, например у генераторов Г5, Г74,

Г731, Г51.

Наибольшее распространение получили генераторы с принуд дительной циркуляцией воздуха через внутреннюю полость. Воз­ дух прогоняют крыльчаткой, выполненной вместе с приводным

^//////> ////////М Ш /7Ш 77////777777?,

/ / / / / / / / / / / / / / / ,' l l ! ; ! r m j \ '

Рис. 51. Индуктор генератора постоянного тока.

шкивом, либо крыльчатками, закрепленными на валу ротора, либо самостоятельным центробежным вентилятором. Чем ниже темпе­ ратура и чем большее количество воздуха прогоняется через внут­ реннюю полость генератора, тем большую мощность может отдать генератор. В некоторых конструкциях генераторов используют для охлаждения воздух, поступающий в двигатель внутреннего сгора­ ния. Так, например, генератор Г731 имеет мощность 1500 вт при весе 44 кг, генератор Г74 — 3000 вт при весе 48 кг и авиационный ГСР18 — 18 000 вт при весе 41 кг.

Ток нагрузки генератора, помимо прочих условий, лимитирует­ ся нагревом якорной обмотки, а допустимый нагрев ее зависит от изоляции обмоточного провода. Например, при обычной изоля­ ции с хлопчатобумажной оплеткой температура провода не дол­ жна превышать 105°С. Если обмоточный провод имеет винифлексную эмаль и обмотка якоря пропитана теплостойкими лака­ ми, то допускается температура обмотки до 125 °С.

Применение винифлексной эмали взамен хлопчатобумажной изоляции позволяет при тех же размерах пазов якоря поместить в них больше меди, так как винифлексная изоляция занимает меньше места. А это дает возможность увеличить ток нагрузки генератора и при тех же размерах получить большую мощность.

Увеличения удельной мощности достигают повышением числа оборотов якоря генератора, применением материалов с меньшими гистерезисными потерями и более высоким пределом магнитной насыщаемости, увеличением тока возбуждения. Для лучшего ис­ пользования объема применяют многополюсные индукторы, для улучшения условий коммутации — добавочные полюса.

Как правило, автомобильные генераторы имеют двухполюсный индуктор, если их мощность не выше 350 вт. В танковых, автомо­ бильных и авиационных генераторах применяют четырех-, шести-

ивосьмиполюсные индукторы.

Вгенераторах мощностью выше 450 вт часто применяют две обмотки возбуждения, работающие параллельно. Обмотку вы­ полняют медным проводом с лакостойкой эмалью марки ПЭЛ, диаметром 0,8—1,2 мм и числом витков в одной катушке от 100 до 600 в зависимости от мощности генератора.

На генераторах переменного тока имеется вращающийся ин­ дуктор (рис. 52) с клювообразными или когтеобразными полюса­ ми 5, между которыми помещают одну или две катушки возбуж­ дения 7. На генераторах Г2П и Г2Б каждая катушка (их две) выполнена из медного провода марки ПЭВ-2, диаметром 0,72 мм

иколичеством витков 550. В генераторах Г251 и Г253 имеется

одна катушка возбуждения (700 витков диаметром 0,59 мм). Для питания обмоток возбуждения используют скользящие

контакты в виде колец 2 со щетками 1. Одно из колец соединияет «вращающуюся массу» индуктора с «неподвижной массой». Об­ мотка возбуждения включена через регулятор к выпрямителю и бортовой сети. Генератор возбуждается от аккумуляторной ба­

85

с помощью рифления поверхности вала. В танковых генераторах для лучшего охлаждения делают воздухопроводящие каналы, располагаемые в теле сердечника вдоль вала, либо в виде пазов, либо вал делают пустотелым в виде трубы.

Рассмотрим некоторые конструкции генераторов. Танковый ге­ нератор Г731 (рис. 53) закрытого исполнения. Для внутренней циркуляции воздуха имеется крыльчатка, с помощью которой

сердечник и обмотки якоря. Нагретый воздух отдает тепло индук­ тору, охлаждение которого производится воздухом, гонимым крыльчаткой 6. Задняя крышка, щеткодержатели и щетки охлаж­ даются воздухом, подводимым крыльчаткой 2.

В танковом генераторе Г74 (рис. 54) имеются две крыльчат­ ки 4 и 8, а внутренняя полость генератора сообщается с внешним воздухом чер|ез окна в передней крышке генератора и отвер­ стие в валу. Для более интенсивного охлаждения коллектора задний конец вала якоря сделан пустотелым и воздух прогоняет­ ся через отверстия 6. В индукторе со стороны передней крышки установлен дефлектор, который позволяет увеличить количество воздуха, прогоняемого через каналы в сердечнике якоря и внут­ ренней втулки коллектора. Крыльчатка, расположенная на валу якоря со стороны коллектора, обеспечивает интенсивный обдув задней крышки, что способствует охлаждению щеток и щеткодер­ жателей, и, кроме того, обдувается наружная поверхность индук­ тора генератора.

Большинство автомобильных генераторов выполняют с двух­ полюсным индуктором и якорем с петлевой обмоткой. Волновая обмотка применяется на четырехполюсных автомобильных гене­ раторах Г8, Г51 и Г107, а также на авиационных мощностью до

грузки щеток от уравнительных токов, возникающих вследствие асимметрии магнитного потока, применяют эквипотенциальные уравнительные соединения, выполняемые в виде колец, укреплен­ ных с торцевой стороны коллектора. Уравнительные соединения имеют часть пластин коллектора.

Для намотки якорей автотракторных генераторов применяют медный провод круглого сечения марок ПЭЛБД, ПБД, ПЭВ-2. Расшифровка буквенных обозначений марок проводов следующая:

В генераторах повышенной мощности применяют провод пря­ моугольного сечения, что позволяет лучше использовать про­ странство в пазах якоря. .

87

г У” 1 -VT

00