Invalid campaign token Автомобильный генератор физические процессы

Автомобильный генератор физические процессы

Новый клиент? Начинать здесь. Нажимая эту кнопку, вы соглашаетесь с нашей политикой конфиденциальности. Добавить в корзину Купить сейчас. Помощь Cвязаться с нами Центр поддержки.

Если Вам необходима помощь справочно-правового характера (у Вас сложный случай, и Вы не знаете как оформить документы, в МФЦ необоснованно требуют дополнительные бумаги и справки или вовсе отказывают), то мы предлагаем бесплатную юридическую консультацию:

  • Для жителей Москвы и МО - +7 (499) 653-60-72 Доб. 448
  • Санкт-Петербург и Лен. область - +7 (812) 426-14-07 Доб. 773

Читайте также:. Преобразователи, датчики, сенсоры. Температура, термоэлектричество. Магнитные поля. Механические напряжения, деформации.

Генератор предназначен для питания электрическим током всех потребителей и для подзарядки аккумуляторной батареи при работе двигателя на средних и больших оборотах. На современные автомобили устанавливается генератор переменного тока.

Электрик Инфо - мир электричества. Электрика в квартире и доме, электроснабжение, электромонтаж, ремонт, освещение, домашняя автоматизация, практическая электроника.

Принцип действия генератора автомобиля. Трехфазный генератор – принцип работы и его устройство

На практике используется несколько видов генераторов. Но каждый из них включает в себя одни и те же составные элементы. К ним относятся магнит, который создает соответствующее поле, и специальная проволочная обмотка, где создается электродвижущая сила ЭДС.

В простейшей модели генератора роль обмотки выполняет рамка, способная вращаться вокруг горизонтальной или вертикальной оси. Амплитуда ЭДС пропорциональна количеству витков, имеющихся на обмотке, и размаху колебаний магнитного потока.

Чтобы получить значительный по силе магнитный поток, в генераторах используют особую систему. Она состоит из пары стальных сердечников. Обмотки, которые создают переменное магнитное поле, помещают в пазы первого из них. Те витки, которые индуцируют ЭДС, укладывают в пазы второго сердечника. Внутренний сердечник называют ротором. Он вращается вокруг оси вместе с имеющейся на нем обмоткой. Тот сердечник, который остается без движения, выполняет функцию статора.

Чтобы сделать поток магнитной индукции наиболее сильным, а потери энергии минимальными, расстояние между статором и ротором стараются сделать как можно меньше.

Электродвижущая сила возникает в обмотках статора сразу после появления электрического поля , для которого характерны вихревые образования. Эти процессы порождаются изменением магнитного потока, которое наблюдается при ускоренном вращении ротора. Ток от ротора подается в электрическую цепь при помощи контактов, имеющих вид элементов скольжения.

Чтобы сделать это было легче, к концам обмотки присоединяют кольца, называемые контактными. К кольцам прижимаются неподвижные щетки, через которые и осуществляется связь между электрической цепью и обмоткой движущегося ротора. В витках обмотки магнита, где создается магнитное поле, ток имеет сравнительно небольшую силу, если сравнивать его с тем током, который генератор отдает внешней цепи.

По этой причине уже конструкторы первых генераторов решили отводить ток от обмоток, расположенных статично, а слабый ток к вращающемуся магниту подавать через контакты, обеспечивающие скольжение. В генераторах малой мощности поле создает магнит постоянного типа, который способен вращаться.

Такая конструкция позволяет упростить всю систему и вовсе не использовать кольца и щетки. Современный промышленный генератор электрического тока представляет собой массивное и громоздкое сооружение, которое состоит из металлических конструкций, изоляторов и медных жил. Размеры устройства могут составлять несколько метров. Но даже для такого солидного сооружения очень важно выдержать точные габариты деталей и зазоры между подвижными частями электрической машины. Электрогенератор — один из составляющих элементов автономной электростанции , а также многих других.

По сути, он и является самым важным элементом, без которого невозможна выработка электрической энергии. Электрогенератор преобразует вращательную механическую энергию в электрическую. Принцип его действия основан на так называемом явлении самоиндукции, когда в проводнике катушке , двигающемся в силовых линиях магнитного поля возникает электродвижущая сила ЭДС , которую можно для лучшего понимания вопроса назвать электрическим напряжением хотя это и не одно и то же.

Составными частями электрического генератора являются магнитная система в основном используются электромагниты и система проводников катушек.

Первая создает магнитное поле, а вторая, вращаясь в нем, преобразует его в электрическое. Дополнительно в генераторе есть еще и система отвода напряжения коллектор и щетки, соединение катушек определенным образом. Она собственно связывает генератор с потребителями электрического тока.

Получить электроэнергию можно и самому, проведя самый простейший опыт. Для этого нужно взять два разнополюсных магнита или повернуть два магнита разными полюсами друг к другу, и поместить между ними металлический проводник в виде рамки. К ее концам подключить небольшую слабомощную электрическую лампочку. Если рамку начать вращать в ту или другую сторону, лампочка начнет светится, то есть на концах рамки появилось электрическое напряжение, а через ее спираль потек электрический ток.

Точно также происходит в электрогенераторе, стой лишь разницей, что в электрогенераторе более сложная система электромагнитов и намного сложнее катушка из проводников, обычно медных. Электрогенераторы различаются как по типу привода, так и по виду выходного напряжения.

По типу привода, который приводит его в движение:. Различные типы генераторов имеют свои конструктивные особенности и практически несовместимые узлы.

Объединяет их лишь общий принцип создания электромагнитного поля путем взаимного вращения одной системы катушек относительно другой либо относительно постоянных магнитов. Ввиду этих особенностей ремонт генераторов или их отдельных компонентов под силу только квалифицированным специалистам. Системы производящие переменный ток были известны в простых видах со времён открытия магнитной индукции электрического тока.

Ранние машины были разработаны такими пионерами, как Майкл Фарадей и Ипполит Пикси. Большой двухфазный генератор переменного тока был построен британским электриком Джеймсом Эдвардом Генри Гордоном в году. Лорд Кельвин и Себастьян Ферранти также разработали ранний альтернатор, производивший частоты между и герц.

После года, были введены многофазные альтернаторы. Принцип действия генератора основан на действии электромагнитной индукции - возникновении электрического напряжения в обмотке статора , находящейся в переменном магнитном поле.

Оно создается с помощью вращающегося электромагнита - ротора при прохождении по его обмотке постоянного тока. Переменное напряжение преобразуется в постоянное полупроводниковым выпрямителем. Генератор переменного тока используется на современных автомобилях для заряда батареи аккумуляторов и для энергоснабжения автомобильной электрической системы.

В генераторах переменного тока не используется коммутатор, это даёт большое преимущество над генераторами постоянного тока: они проще, легче и дешевле. Автомобильные генераторы переменного тока используют набор выпрямителей диодный мост для преобразования переменного тока в постоянный ток. Для производства постоянного тока с низкими пульсациями, автомобильные генераторы переменного тока имеют трёхфазную обмотку и трёхфазный выпрямитель. Современные автомобильные генераторы переменного тока имеют встроенный в них регулятор напряжения.

Ранее устанавливались регуляторы напряжения только аналогового вида. На данный момент реле регуляторы перешли на цифровой канал так называемая CAN шина. Морские генераторы переменного тока в яхтах с соответствующей адаптацией к солёно-водной окружающей среде.

Бесщеточный генератор состоит из двух генераторов на одном валу. Маленькие бесщеточные генераторы могут выглядеть как одна единица, но две части легко идентифицируются на больших генераторах.

Большая часть из двух является основным генератором и меньшая является возбудителем. Возбудитель имеет стационарные катушки поля и вращающегося якоря мощность катушек. Основной генератор использует противоположные конфигурации с вращающимся полем и стационарные катушки. Мостовой выпрямитель вращающийся выпрямитель монтируется на пластину, прикрепленную к ротору. Ни щетки, ни контактные кольца не используются, что сокращает число изнашивающихся частей.

В отличие от остальных генераторов, в основе работы индукционного генератора лежит не вращающееся магнитное поле, а пульсирующее, иначе говоря поле изменяется не в функции перемещения, а в функции времени, что в конечном счёте наведение ЭДС даёт такой же результат. Конструкция индукционных генераторов предполагает размещение и постоянного поля и катушек для наведения ЭДС на статоре, ротор же остаётся свободным от обмоток, но обязательно имеет зубцовую форму, так как вся работа генератора основана на зубцовых гармониках ротора.

Для мощностей до кВт широкое применение нашли одно и трехфазные генераторы с возбуждением от постоянных магнитов. Применение высокоэнергетических постоянных магнитов состава неодим-железо-бор позволило упростить конструкцию и значительно уменьшить размеры и вес генераторов, что является критически важным для малой ветроэнергетики. В самом общем случае, наиболее часто применяемый трехфазный генератор переменного тока состоит из явнополюсного ротора с одной парой полюсов маломощные оборотистые генераторы или 2 парами их, расположенными крестообразно наиболее распространенные генераторы мощностями до нескольких сот киловатт.

Такая конструкция не только позволяет более рационально использовать материал, но и для промышленной частоты переменного тока 50 Гц дает рабочую частоту вращения ротора оборотов в минуту, что хорошо согласуется с тяговыми оборотами дизельных двигателей этой мощности , а также статора с 3 в первом случае или 6 во втором силовыми обмотками и полюсами. Напряжение с силовых обмоток и есть то, которое подается потребителю.

Ротор может быть выполнен на постоянных магнитах только для весьма маломощных генераторов, во всех остальных случаях он имеет намотку т. В сколько-либо мощном генераторе переменного тока с обмоткой возбуждения на роторе, неизбежно встает вопрос - какой величины ток возбуждения подавать на катушку?

Ведь от этого зависит выходное напряжение такого генератора. И это напряжение должно поддерживаться в определенных рамках, например, Вольт, вне зависимости от тока в цепи потребителей, значительная величина которого способна также значительно уменьшать выходное напряжение генератора. Кроме этого, нагрузка по фазам вообще может быть очень неравномерной. Этот вопрос решается в современных генераторах, как правило введением в выходные цепи фаз генератора электромагнитных трансформаторов тока, соединенных вторичными обмотками треугольником или звездой, и дающими на выходе переменное трехфазное напряжение амплитудой единицы - десятки вольт, строго пропорциональное и согласованное по фазе с величиной тока нагрузки фаз генератора - чем больше потребляемый в данный момент по данной фазе ток, тем больше напряжение на выходе соответствующей фазы соответствующего токового трансформатора.

Этим и достигается стабилизирующий и авторегулирующий эффект. Все три регулирующие фазы с вторичных обмоток токовых трансформаторов далее заводятся на обычный 3-фазный выпрямитель из 6 полупроводниковых диодов , и на выходе его получается постоянный ток нужной величины, и подаваемый на обмотку возбуждения ротора через щёточно-коллекторный узел.

Схема может быть дополнена реостатным узлом для некоторой свободы регулирования тока возбуждения. В устаревших или маломощных генераторах вместо токовых трансформаторов применялась система из мощных реостатов, с вычленением рабочего тока возбуждения за счет изменения падения напряжения на резисторе при изменении тока через него.

Эти схемы были менее точны и гораздо менее экономичны. В обоих случаях существует проблема появления начального напряжения на силовых обмотках генератора в момент начала его работы - действительно, если возбуждения ещё нет, то и току во вторичных обмотках токовых трансформаторов взяться неоткуда.

Проблема, однако, решается тем что железо ярма ротора обладает некоторой способностью к остаточному намагничиванию , эта остаточная намагниченность оказывается достаточной для возбуждения в силовых обмотках напряжения в несколько вольт, достаточного для самовозбуждения генератора и выхода его на рабочие характеристики.

В генераторах с самовозбуждением - серьезную опасность представляет случайная подача внешнего напряжения промышленной электрической сети на силовые обмотки статора.

Хотя это не приводит к каким-то негативным последствиям для самих обмоток генератора, мощное переменное магнитное поле от внешней сети эффективно размагничивает статор, в результате чего генератор теряет способность к самовозбуждению. В этом случае требуется начальная подача напряжения возбуждения от какого-то внешнего источника, например, автомобильного аккумулятора , иногда такая процедура полностью излечивает статор, но в некоторых случаях необходимость подачи внешнего возбуждения остается навсегда.

Главный генератор состоит из вращающегося магнитного поля , как было указано ранее, и неподвижной арматуры генераторные обмотки. Без электричества ни сам ДВС, ни автомобиль не смогли бы обойтись в принципе. Электрооборудование автомобилей все усложняется и развивается, но остаются постоянными конструкции нескольких основных устройств - это аккумуляторная батарея и генератор тока, который необходим для обеспечения бортовой системы стабильным током определённого номинала и постоянной зарядки АКБ.

Основной задачей генератора считается не только выработка тока, но и обеспечение его постоянных параметров, независимо от частоты вращения коленчатого вала, приводящего генератор в движение. Это необходимо для того, чтобы аккумулятор не разражался на низких оборотах мотора, а на высоких это нужно, чтобы избежать избыточной зарядки АКБ. Кроме того к стабильности напряжения и тока не менее чувствительны лампы, светодиоды, электрические приборы, особенно в современных технологически сложных автомобилях.

Генератор должен не просто отдавать стабильный ток, но и быть выносливым к высокой температуре, к вибрациям и влаге, иметь определённую грязезащиту, поскольку устанавливается он в подкапотном пространстве, где условия работы очень нестабильны.

Конструкция и принцип работы генератора переменного тока практически во всех современных автомобилях идентичны. Генераторы современных автомобилей работают, используя единый принцип электромагнитной индукции. Не углубляясь в сложные физические процессы, отметим, что генератор преобразует механическую энергию, отобранную с коленчатого вала работающего двигателя, в магнитные потоки, а в результате их взаимодействия на выходе из генератора потребитель получает электричество строго заданного напряжения, силы тока и частоты.

Генератор переменного тока

Главную роль в обеспечении электроэнергией потребителей на автомобилях выполняет генератор. Неисправность генератора может повлечь последствия разной тяжести: от выхода из строя аккумуляторной батареи или электронных устройств до возникновения дорожно-транспортного происшествия например, происходит отключение электроусилителя рулевого управления. В связи с этим возникает необходимость в получении оперативной и достоверной информации о текущем состоянии автомобильных генераторов. Приведённые в нормативной документации методы диагностирования имеют высокую трудоёмкость свыше 1,1 чел. Диагностирование генераторов по параметрам выходного напряжения предполагает только качественную оценку получаемых осциллограмм. Установление количественных значений параметров выходного напряжения позволит повысить информативность диагностирования и оценить остаточный ресурс автомобильных генераторов.

Автомобильный генератор физические процессы

На практике используется несколько видов генераторов. Но каждый из них включает в себя одни и те же составные элементы. К ним относятся магнит, который создает соответствующее поле, и специальная проволочная обмотка, где создается электродвижущая сила ЭДС. В простейшей модели генератора роль обмотки выполняет рамка, способная вращаться вокруг горизонтальной или вертикальной оси. Амплитуда ЭДС пропорциональна количеству витков, имеющихся на обмотке, и размаху колебаний магнитного потока.

Автомобильный генератор: устройство, назначение и неисправности

Сообщить об опечатке Проверить и заменить диодный мост Дефект регулятора напряжения Проверить и, если требуется, заменить реле регулятор напряжения Провод между генератором и аккумулятором имеет плохой контакт Проверить и заменить провод, после чего проверить диодный мост в генераторе. Поменяйте местами провода от клемм аккумуляторной батареи, при этом возможен не только оптический эффект яркая вспышка внутри генератора, легкое дымовое облако , но также звуковой от щелчка до хлопка и шипения , обонятельный почувствуете непередаваемый аромат горящих проводов! Возможны побочные эффекты — выгорание бортовых компьютеров, сигнализации, музыки и т. Большой плюс — не требует специальных навыков и знаний, легко осваивается начинающими. Помойте двигатель своей машины. Особенно тщательно помойте генератор, проследите, чтобы потоки воды прополоскали все внутренности агрегата. Ни в коем случае не продувайте генератор после мойки! Сразу же заводите машину и включите побольше нагрузок — весь свет, обогрев, музыку. Если эффект не произошел — повторите попытку. Плюс — сгоревший генератор будет чистым.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Самодельный электровелосипед с двигателем из автомобильного генератора BLDC . Испытания.

Сам себе генератор

Большинство генераторов переменного тока используют вращающееся магнитное поле. Как работает генератор переменного тока: генератор превращает механическую энергию в электрическую путем вращения проволочной катушки в магнитном поле. Электрический ток вырабатывается и тогда, когда силовые линии движущегося магнита пересекают витки проволочной катушки. Электроны перемещаются по направлению к положительному полюсу магнита, а электрический ток течет от положительного полюса к отрицательному.

.

.

.

.

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Генератор
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Комментариев: 5
  1. dorbasi

    Я извиняюсь, но, по-моему, Вы ошибаетесь. Могу это доказать.

  2. tasklisared

    Вы серьезно?

  3. Вышеслав

    В этом что-то есть. Благодарю за информацию.

  4. inebstomvie

    Выбор у Вас нелегкий

  5. Глеб

    Увидимся на сайт!е

Добавить комментарий

Отправляя комментарий, вы даете согласие на сбор и обработку персональных данных