Системи енергопостачання Генератори Генератори Питання для розгляду

Системи енергопостачання Генератори

Генератори. Питання для розгляду • 1. Система енергопостачання. Структурна схема. Класифікація генераторів. • 2. Призначення, принцип дії, будова та конструктивні особливості генераторів. • 3. Технічні та електричні характеристики генераторів (зовнішня, струмошвидкісна, регулювальна). • 4. Індукторні генератори. • 5. Трифазний випрямляч генератора. • 6. Генератори з додатковими випрямлячамидля живлення обмотки збудження. • 7. Експлуатація генераторів та їх основні несправності. • 8. Технічне обслуговування генераторів. • 9. Перевірка деталей генераторів та їх ремонт.

Класифікація генераторів • 1. Генератори постійного струму (зараз не використовуються). • 2. Генератори змінного струму • 2. 1. Зі збудженням від постійних магнітів. • 2. 2. З електромагнітним збудженням. • 2. 2. 1. Обмотка збудження розташована на статорі (індукторні). • 2. 2. 2. Обмотка збудження розташована на роторі.

Генератор. Принцип роботи.

Електрорушійна сила генератора (ЕРС) Дійсне (ефективне) значення електрорушійної сили (ЕРС), що наводиться в обмотці однієї фази генератора робочим магнітним потоком Ф, В, Еф = 4, 44*Коб*f*W*Ф Коб – обмотковий коефіцієнт; f – частота індукованої ЕРС, пропорцій частоті обертання колінчастого валу ДВЗ (f=рn/60 , р – кількість пар полюсів; n – частота обертання двигуна); W – кількість послідовно з’єднаних витків в обмотці однієї фази статора. Значення обмоткового коефіцієнта Коб залежить від кількості пазів q статора, що припадає на полюс і фазу: 0, 866 — для трифазних генера торів, в яких q = 0, 5 (18 пазів на статорі, 12 полюсів на роторі); 1, 0 — для трифазних генераторів, в яких q =1 (36 пазів на статорі, 12 полюсів на роторі); 0, 966 — для трифазних генераторів, в яких q = 2 (72 пази на статорі, 12 полюсів на, роторі). Вираз для ЕРС можна записати в спрощеному вигляді: Еф= Сеn. Ф Де для даного генератора Се= (4, 44*Р*WКоб/60)

Генератор. Будова. Генератор моделі К 1, N 1 фірми Bosch 1 – шків приводу; 2 – вентилятор; 3, 7 – передня та задня кришки; 4 – статор; 5 – обмотка збудження; 6 – блок випрямлячів; 8 – контактні кільця; 9, 10 – ущільнювачі підшипників; 11 – щіткотримач із регулятором напруги; 12 – стяжний гвинт; 13 – кріпильна лапа.

Безконтактні генератори змінного струму. Принцип роботи Схема безконтактного генератора змінного струму; а — електромагніт із обертовим ротором; б — розподіл магнітного потоку в зазорі індукторної машини

Безконтактні генератори змінного струму. Зміна магнітного потоку в повітряному зазорі на зовнішній частині ротора зображена на рис. 1, (б. Функція Ф = f(x) має властивості симетрії відносно осей координат. Тому при розкладі її в ряд Фур'є матимемо лише постійну складову та непарні косинусоїди: Ф = Фо + Ф 1 cos x+Ф 3 cos 3 x +Ф 5 cos 5 x Якщо знехтуємо високими гармонічними складовими, то матимемо такий вираз: Ф = Фо + Ф 1 cos x де Фо = 0. 5*(Фmax + Фmin) — постійна складова магнітного потоку; Ф 1 = 0. 5*(Фmax - Фmin) — амплітуда першої гармоніки. Зміна магнітного потоку в зубцях статора спричинює індуктування в котушці статора, яка розміщена на зубці, ЕРС: Е = ωW Ф sinωt де W — кількість витків у котушці. Так, при обертанні ротора в витках котушки статора індукується зміна ЕРС із частотою, пропорційною частоті обертання ротора.

Трифазний випрямляч генератора Характер зміни ЕРС у проводах обмотки статора залежить від кривої розподілу магнітної індукції в зазорі, що визначається формою полюса. Форма полюса, як правило, робиться такою, щоб форма ЕРС наближалась до синусоїди. Розглядаючи процес випрямлення, можна оперувати напругою фаз: Um – максимальне значення фазної напруги; ω – кутова швидкість. Трифазний випрямляч генератора: а — схема генераторної установки; б — графік зміни напруги щодо часу

Робота випрямляча генератора Мостова трьохфазна схема роботи випрямляча генератора: а) – електрична схема; б) – осцилограми фазних і випрямленої напруги Ua=Uф sin ωt. Eф=4, 44 Коб f. WФ; f=pn/60 Eф=Сеn. Ф Се=4, 44 р. WKоб /60

Отже, кожний діод пропускає струм протягом однієї третини періоду, Трифазна мостова схема випрямлення струму забезпечує відносно невеликі пульсації випрямлення напруги. Так, випрямлена напруга визначається координатами між верхніми та нижніми дугами фазних напруг Ua, Ub, Uc (рис. 2. б). Тому випрямлена напруга Ud пульсуюча і частота пульсації в 6 разів більша, ніж частота змінної напруги: fn = 6 f = (6 pn)/60 = 0, 1 pn Максимальне значення випрямленої напруги становить 1, 73 Um, а мінімальне — 1, 5 Um. Пульсація випрямленої напруги ΔU= (1, 73 1, 5) Um = 0, 23 Um. Середнє значення випрямленої напруги з періодом пульсації Т/6 можна визначити за формулою Ud = 1, 65 Um = 2, 34 Uф Пульсацію випрямленої напруги можна виразити через середнє значення випрямленої напруги: ΔU= (0, 23 Ud)/1, 65 = 0, 139 Ud Наприклад, при середньому значенні випрямленої напруги 14 В пульсація становить 1, 95 В. При цьому максимальне значення досягає 14, 65 В, а мінімальне — 12, 7 В. З підключенням до генератора активного навантаження протікає струм: Id = Ud/Rn Отже, форма випрямленого струму має такий самий вигляд, як і випрямлена напруга, тобто випрямлений струм пульсуватиме з амплі тудною пульсацією Idm = Udm/Rn

Генератори з додатковими випрямлячами для обмотки збудження

Електричні характеристики генераторів Характеристика холостого ходу Е = f(I) при n = const; Ін = 0 Залежність напруги генератора від числа обертів ротора ЕГ=с. Фn UГ = EГ – ІГ R о 13

Електричні характеристики генераторів Швидкісна регулювальна характеристика генератора І = f(n) при U = const і Ін = const 14

Електричні характеристики генераторів Зовнішня характеристика генератора Струмошвидкісна характеристика генератора залежність струму Uг =f(Iн) при постійній частоті обертання n = навантаження генератора Iн від частоти const і визначеному значенні струму обертання його якоря Iн= f(nя) при збудження Із. Uг = const UГ=ЕГ – ІГRО – ΔUВ 15

Експлуатація генераторів 1. Сучасні генератори призначені для роботи в однопровідних системах з мінусом на масі; 2. Не допускається короткочасна робота генератора з відключенням АКБ; 3. Відключення батареї при непрацюючому двигуні може привести до стирання пам’яті комп’ютера; 4. Не допускається короткочасна робота з приєднанням джерел ел. енергії зворотної полярності (пуск від сторонніх джерел); 5. Не допускаються любі перевірки з приєднанням джерел підвищеної напруги; 6. При проведенні ел. зварювальних робіт маса автомобіля від’єднується; 7. Не допускається попадання експлуатаційних рідин всередину генератора. 17

ЩО - запустивши двигун, потрібно переконатися, що генераторна установка забезпечує заряджання акумуляторної батареї. Це можна зробити за показами амперметра, вольтметра або контрольної лампи. На холостих обертах колінчастого вала двигуна контрольна лампа має погаснути, а амперметр — показувати силу струму заряджання акумуляторної батареї, вольтметр – напругу генератора (13, 4 14, 7 В). ТО-1 генераторів проводять через 200 250 мото годин(4. . 5 тис. км ). Під час ТО 1 перевіряють кріплення генератора на двигуні і натяг привідного паса, надійність контактів проводів з вивідними затискачами. ТО-2 - генераторів проводять через кожні 800 1000 мото годин (16 20 тис. км) Операції виконують як на постах ТО 2, так і в електроцехах. Близько 40 % обсягу робіт виконують безпосередньо на автомобілі, тобто на постах, а 60 % — у цехах. Статистика засвідчує, що генератори змінного струму безвідмовно працюють 5000 6000 мото годин (100. . . 125 тис. км) Тому, проводячи перше і друге ТО 2 (протягом перших 25. . . ЗО тис. км пробігу автомобіля), коли генератор забезпечує нормальне заряджання акумуляторної батареї, знімати й розбирати його не варто. До постових робіт ТО 2 належать роботи з ТО 1, роботи з діагностуванням, демонтажу й монтажу генератора. 18

Генератор з натяжною планкою 1 – натяжна планка, 2 – болт кріплення планки, 3 – болт кріплення генератора. Генератор з натяжним пружинним роликом. 19

Контроль натягу привідного паса 20

Обрив кола збудження генератора. Зависання щіток. 21

Обрив обмотки збудження генератора 22

Перевірка обмоток статора 23

Дефектоскоп ПДО 1(2). 1 неонова лампа; 2 конденсатор; 3, 7 осердя; 4, 6 обмотки; 5 контакти переривача. 24

Перевірки обмоток генератора а) ОЗ; б)статора; в) статора приладом ПДО 25

Перевірки випрямлячів генератора 26

Перевірки випрямлячів генератора 27

Перевірка генератора на стенді Електрична схема 28

Перевірка генератора на стенді У 808 29

Перевірка генератора Г 250 на стенді У 808 30

Перевірка генератора по вихідному сигналу.

Кінець теми 1. 1 генератори 32