Как правильно подобрать автомобильный генератор?
Генератор – один из важнейших компонентов современной машины, ведь именно он снабжает всю систему автомобиля электрическим током. Особая важность этого агрегата проявляется чаще всего осенью и зимой. В это время автомобилю в принципе приходится тяжело, но не все знают, что уделять больше внимания, чем обычно нужно не только правильной резине и омывающей жидкости. Многим знакома ситуация, когда утром после морозной ночи автомобиль не заводится. Одна из самых распространенных причин такого поведения авто — неисправность генератора.
Автомобильный генератор — устройство, которое заряжает аккумулятор и обеспечивает электрическим током все системы автомобиля. В машинах используют генераторы переменного тока, потому что они дешевле, компактнее и надежнее, чем генераторы постоянного тока. Агрегат вырабатывает переменный ток, который при помощи диодного моста преобразовывается в постоянный, и питает все системы автомобиля.
Для нормальной работы авто должно получать стабильное напряжение 14 В. Для того, чтобы поддерживать напряжение на нужном уровне, в каждом генераторе есть регулятор.
Генератор СтартВОЛЬТ с оригинальной упаковкой
Генератор состоит из следующих основных узлов:
— передняя и задняя крышки;
— статорная обмотка;
— ротор с обмоткой возбуждения;
— диодный мост;
— конденсатор;
— крышка защитная;
— подшипники;
— шкив.
Схема генератора в сборе
Как понять, что генератор пора ремонтировать или менять?Если автомобиль не заводится — это крайняя стадия неисправности генератора, а первые “звоночки” были еще раньше. Среди явных признаков неисправностей отмечают:
индикация лампа ошибки АКБ;
снизилась яркость галогенных фар;
снизилась яркость приборной панели при низких оборотах двигателя;
на приборной панели горят сразу несколько ламп, сообщающих об ошибках.
Если автомобиль не заводится, а из-под капота раздаются щелчки втягивающего реле, не спешите менять генератор — вполне возможно, что из строя вышел сам аккумулятор.
Яркость подсветки приборной панели
Как проверить исправность генератора?Если есть сомнения, можно поехать в автосервис и провести диагностику. Проще и быстрее купить мультиметр и сделать диагностику самостоятельно. Переведите мультиметр в режим замера напряжения и постоянном токе и коснитесь клемм проводов АКБ. Нормальные показатели напряжения находятся в диапазоне от 13,8 до 14,8 В. Если цифра меньше нижней границы, то с генератором могут быть проблемы.
Тем же прибором коснитесь контакта генератора с маркировкой «30» («B+») чтобы измерить напряжение на выходе. Цифры там должны быть такими же — 13,8 до 14,8 В. Если у вас есть амперметр, замерьте силу тока на выходе генератора в разных условиях:
на холостых оборотах;
с обогревом сидений и стекол;
с включенным кондиционером;
при увеличении количество оборотов двигателя.
Полностью исправный генератор должен выдавать одинаковые показатели тока вне зависимости от условий.
Замеры напряжения на клеммах АКБ
Цена-качествоЕздить с неисправным генератором себе дороже — в какой-то момент ваш двигатель просто не заведется. Значит нужно покупать новый. Следующий вопрос — какой генератор покупать? Есть вариант купить оригинальную деталь, которая считается за «эталон», а по цене значительно дороже аналогов. Можно купить аналог штатного генератора — сейчас на рынке их огромное количество на любой кошелек.
Купить самый дешевый — сыграть в «русскую рулетку»: если повезет, то генератор проработает хоть какое-то время, а при худшем раскладе его даже не получится установить в автомобиль. Увы, не все производители проводят контроль размеров запасных частей на соответствие оригиналу. Экономия, конечно, вещь хорошая, но не в случае со сложными техническими продуктами, от которых зависит работа всего автомобиля.
Есть ряд деталей, на которые нужно обращать внимание перед покупкой генератора. В первую очередь смотрите на упаковку:
1) обязательно наличие адресов поставщика и производителя на коробке — если, конечно, им нечего скрывать;
2) информация о сертификации товара (СТР, ЕАС, ISO) — товар должен соответствовать техническим стандартам. Если сертификата нет, генератор покупать не стоит;
3) информация о гарантии: с какого момента она считается и какой срок составляет. Например, гарантия производителя «СтартВОЛЬТ» на генераторы действует 2 года с момента продажи, но есть случаи, когда срок считается с момента производства;
4) информация об оригинальных кодах товара и его применяемости к вашей модели автомобиля — будет неприятно, если после покупки вы узнаете, что он вам не подходит;
5) собственная система идентификации запчастей — у добросовестных производителей есть собственные уникальные номера деталей для конкретных моделей авто: например, генератор «СтартВОЛЬТ» для а/м ВАЗ 2110 имеет фирменное обозначение производителя LG 0110;
6) наличие в коробке уплотнителя или вкладышей для защиты от механических повреждений.
Проверяйте комплектность товара до его покупки. В коробке должны быть:
гарантийный талон – без него вы не сможете вернуть некачественный товар в магазин или напрямую производителю;
дополнительные документы, среди которых паспорт изделия, инструкция, результаты тестов или рекламная продукция. Чем больше документов, тем больше информации можно получить о продукте;
отдельные модели генераторов дополнительно комплектуются отдельными крепежными элементами (например, кронштейн крепления генератора). Если их нет, установить генератор будет крайне проблематично.
Достаньте генератор из коробки и проведите визуальный осмотр:
любые сколы, царапины и прочие дефекты недопустимы — поврежденный товар покупать нельзя. Последствиями использования такой запчасти станет ее полное разрушение в процессе работы;
необходимо осмотреть и проверить затяжку основного крепежа генератора хотя бы на ощупь. Обратите внимание, что перед установкой изделия не нужно проверять затяжку второй (наружной) гайки выводного болта генератора, если таковой имеется (вывод В+) – их специально не затягивают чтобы подключать изделие было проще;
проверните шкив и послушайте, нет ли посторонних шумов при его вращении. Шум говорит о некачественной сборке, такой товар покупать, а уж тем более использовать нельзя;
в некоторых магазинах есть специальное оборудования для проверки. чтобы потом не “кусать локти”, и лучше потратить немного времени и провести проверку на специализированном стенде.
Сделал дело — катайся смело!
Поменять генератор не так-то просто. Можно сделать это и самому, если есть инструкция и какой-никакой опыт, или обратиться к специалистам. В любом случае, если вы купили качественный товар от проверенного производителя, да еще и с гарантией, можете быть спокойны за свой автомобиль — впереди не одна спокойная зима.
Преимущества генераторов «СтартВОЛЬТ»:
полная аутентичность штатным изделиям по габаритным размерам и выходным характеристикам;
100%-й двойной выходной контроль каждого генератора на специализированном стенде проверки D&V;
в комплект каждого генератора входит Индивидуальный технический паспорт, отражающий все реальные выходные характеристики каждого генератора;
взаимозаменяемость с оригиналом всех ключевых узлов – диодный мост, регулятор напряжения, подшипники и т.д.;
расширенный срок гарантии – 2 года с момента продажи;
расширенная идентификация: для удобства специализированных сервисных станций приводятся номера не только ОЕМ-номера, но и cross-reference основных аналогов – для быстрой идентификации знакомых популярных моделей.
Ознакомиться со всем ассортиментом генераторов и другой автоэлектрики от «СтартВОЛЬТ» вы можете здесь.
Подписывайтесь на наш Youtube-канал
Читайте нас на Яндекс. Дзен
Скачивайте наше приложение для IOS и Android — весь каталог продукции в вашем смартфоне!
* — Партнерский материал
Автомобильный генератор. Виды и устройство. Работа и особенности
Любой автомобиль имеет свою электрическую сеть, выполняющую несколько функций: запуск двигателя стартером, обеспечение стабильного образования разряда искр для воспламенения бензиновой смеси, звуковой и световой сигнализации, а также освещения и создания комфортных условий в салоне.
Для обеспечения электрической энергией потребителей автомобильной электрической сети предусмотрены два источника питания: генератор и аккумуляторная батарея, которая питает энергией бортовую сеть до момента запуска двигателя. Ее особенностью является неспособность выработки электрического тока, а только его удержания внутри себя, и отдачи потребителям при необходимости. Поэтому аккумуляторная батарея не сможет одна долго обеспечивать электроэнергией сеть автомобиля, так как быстро разрядится, отдав всю энергию. Чем чаще запускается двигатель, и используются мощные потребители тока, тем быстрее произойдет ее разряд.
Для восстановления заряда батареи и обеспечения электричеством остальных потребителей автомобиля применяется автомобильный генератор, который постоянно вырабатывает электроэнергию во время работы двигателя.
Виды автогенераторов
Автомобильный генератор существует двух видов:
- Генератор постоянного тока на современных автомобилях не используется. Для его работы не требуется выпрямление тока. Ранее применялся на автомобилях Победа, ГАЗ-51 и некоторых других марках, выпущенных до 1960 года.
- Генератор переменного тока широко применяется на автомобилях в настоящее время. Первые такие генераторы были разработаны в Америке в 1946 году. Это более надежная и современная конструкция. На выходе генератора встроен полупроводниковый выпрямитель.
Оба вида генераторов служат для выработки электрического тока, необходимого для эксплуатации автомобиля. Их устройство и принцип работы имеют отличительные особенности, так как они вырабатывают разные виды тока. Рассмотрим конструктивные особенности и принцип действия, которые имеет автомобильный генератор каждого вида.
Автомобильный генератор постоянного токаТакой автомобильный генератор имеет много недостатков:
- Малая эффективность работы.
- Недостаточная мощность.
- Несовершенная схема подключения.
- Необходим постоянный контроль.
- Частое техническое обслуживание.
- Малый срок службы.
Аналогичные конструкции, включающие в себя коллектор, могут одновременно функционировать в режиме генератора или двигателя. В гибридных автомобилях они нашли широкое применение.
Их отличием от автогенераторов переменного тока является то, что создающие магнитное поле электромагниты абсолютно неподвижны. Электродвижущая сила находится во вращающихся обмотках ротора. Электрический ток снимается с полуколец, изолированных между собой. На каждой щетке имеется напряжение одной полярности.
Автомобильный генератор переменного токаЭто популярная модель современных автогенераторов. Любая конструкция автогенератора включает в себя обмотку, расположенную в неподвижном статоре, который зафиксирован между двумя крышками: задней и передней. Со стороны задней крышки находятся контактные кольца ротора. Со стороны передней крышки находится привод со шкивом. Автомобильный генератор расположен впереди двигателя и крепится с помощью болтового соединения на специальные кронштейны. Натяжная проушина и крепежные лапы расположены на крышках генератора.
Крышки генератора изготовлены литьем из алюминиевых сплавов. Они имеют окна для вентиляции корпуса генератора. В разных конструкциях такие окна могут выполняться как в торцевой части генератора, так и на цилиндрической части над обмотками статора.
На задней крышке закреплен щеточный узел, объединенный с регулятором напряжения, а также блок выпрямителя. Крышки генератора стягиваются длинными винтами, зажимая между собой корпус статора с обмотками.
Статор автогенератора состоит:Статор изготавливается из листовой стали толщиной 1 мм. Для экономии металла конструкторы создали статор, состоящий из отдельных сегментов в виде подковы. Листы статора скреплены между собой в одну конструкцию с помощью заклепок или сварки. Все основные виды конструкций статора содержат 36 пазов, в которых находится обмотка. Пазы статора изолированы эпоксидным компаундом или специальной пленкой.
Ротор генератора состоит:Автомобильный генератор имеет особенный вид системы полюсов ротора, состоящей из двух половин, имеющих выступы в виде клюва. На каждой половине имеется шесть полюсов, которые изготавливаются методом штамповки. Полюсные половины напрессовываются на вал. Между ними устанавливается втулка, на которой расположена обмотка возбуждения.Вал ротора обычно изготавливается из автоматной стали низкой твердости. Но при использовании роликового подшипника, который работает на конце вала со стороны задней крышки, вал изготавливают из твердой легированной стали, при этом цапфу вала подвергают закалке. Конец вала имеет резьбу, шпоночный паз для фиксации шкива.
В современных генераторах шпонка не применяется. Шкив фиксируется на валу усилием затяжки гайки. Для облегчения разборки на валу имеется шестигранный выступ для ключа, или углубление.
Щетки автогенератора расположены в щеточном узле и прижимаются к кольцам с помощью пружин.
Автомобильный генератор может оснащаться двумя типами щеток:
- Меднографитовые.
- Электрографитовые.
Второй тип обладает значительной потерей напряжения при контакте с кольцом. Это отрицательно влияет на выходные параметры генератора. Положительным моментом является длительный срок службы колец и щеток.
Узел выпрямления используется двух типов:- Теплоотводящие пластины, в которые запрессованы силовые диоды выпрямителя.
- Конструкция с большими ребрами охлаждения, на которые припаиваются таблеточные диоды.
Вспомогательный выпрямитель включает в себя диоды в пластиковом корпусе формой в виде горошины или цилиндра, а также могут изготавливаться отдельным герметичным блоком, подключаемым к схеме специальными шинами.
Большую опасность для автогенератора может вызвать короткое замыкание теплоотводящих пластин положительного и отрицательного полюса. Это может произойти из-за случайного попадания металлического предмета или токопроводящей грязи. При этом в цепи аккумулятора возникает замыкание, которое может привести к пожару. Чтобы этого не произошло, многие токопроводящие элементы выпрямителя покрывают слоем изоляции.
В генераторе используются шариковые радиальные подшипники с заложенной в них разовой смазкой и уплотнением. Роликовые подшипники иногда применяются на импортных генераторах.
Охлаждение автогенератора происходит за счет закрепленных на валу лопастей вентилятора. Воздух засасывается в отверстия задней крышки. Существуют и другие способы охлаждения.
На автомобилях, у которых подкапотное пространство слишком плотное, и имеющее большую температуру, используют генераторы с особым кожухом, по которому отдельно поступает прохладный воздух для охлаждения.
Регулятор напряженияСлужит для поддержания напряжения автогенератора в необходимом диапазоне для нормальной работы электрооборудования автомобиля.
Такие регуляторы работают на основе полупроводниковых элементов. Их конструктивное исполнение может быть различным, но принцип их действия не отличается.
Регуляторы напряжения имеют свойство термокомпенсации. Это способность изменять величину напряжения в зависимости от температуры рабочего пространства для наилучшей зарядки аккумулятора. Чем прохладнее воздух, тем выше должно быть подводимое к аккумулятору напряжение.
Работа генератораПри запуске двигателя автомобиля главным потребителем электричества является стартер. При этом сила тока может достичь нескольких сотен ампер. В таком режиме электрооборудование работает только от аккумулятора, который подвержен сильному разряду. После запуска мотора автомобильный генератор является основным источником питания.
Во время работы двигателя происходит непрерывная дозарядка аккумулятора и обеспечивается работа электрических потребителей, подключенных к бортовой сети автомобиля. Если генератор выйдет из строя, то аккумуляторная батарея быстро разрядится. После зарядки напряжение аккумулятора и генератора отличается незначительно, поэтому зарядный ток уменьшается.
При работе мощных электроприборов автомобиля и низких оборотах двигателя, общий ток потребления становится выше способности генератора, поэтому реле напряжения переключает питание на аккумулятор.
Крепление и приводГенератор приводится в действие с помощью шкива двигателя через ременную передачу. Обороты вращения генератора зависят от диаметра шкива генератора и шкива коленвала двигателя.
Современные автомобили оснащены поликлиновым ремнем, так как он обладает большей гибкостью и может приводить в действие шкивы небольшого диаметра. Это позволяет получить большие обороты генератора. Ремень может натягиваться разными способами, в зависимости от марки автомобиля и конструкции натяжителя. Чаще всего в качестве натяжителя используют специальные ролики.
НеисправностиАвтогенераторы представляют собой надежное устройство, однако у них также случаются некоторые неисправности, которые делятся на два вида:
- Механические неисправности чаще всего возникают вследствие износа деталей: шкива, приводного ремня, подшипников качения, меднографитных щеток. Такие неисправности легко обнаруживаются, так как возникают посторонние шумы, стуки со стороны генератора. Эти поломки устраняют путем замены изношенных деталей, так как восстановлению они не подлежат.
- Электрические неисправности возникают гораздо чаще. Они могут выражаться в замыкании обмоток статора или ротора, поломке регулятора напряжения, пробое выпрямителя и т.д. До выявления неисправностей такие поломки могут отрицательно повлиять на аккумуляторную батарею. Например, пробитый регулятор напряжения будет постоянно перезаряжать батарею. При этом нет особых внешних признаков. Это выявляется только с помощью замеров напряжения выхода генератора.
Электрические неисправности также устраняются путем замены неисправных деталей новыми. Замыкание в обмотках требует их перемотки, что значительно повышает стоимость ремонта. В торговой сети можно найти запчасти к генераторам, в том числе и корпус статора с обмотками.
Похожие темы:
Автомобильный генератор – схема, виды, поломки, ремонт + Видео » АвтоНоватор
Автомобильный генератор – очень важный элемент машины и без него запуск просто будет невозможен. Так что рассмотрим его характеристики, схему подключения и принцип работы, а также неисправности и пути их устранения.
Устройство и принцип работы
Главная задача этого агрегата – преобразование механической энергии в электрическую, а это зарядка аккумулятора и обеспечение питанием всего оборудования. Генератор автомобиля расположен в передней части двигателя и заводится посредством коленчатого вала. Рассмотрим, какова схема этой установки. Ротор, создающий магнитное поле, представляет собой вал с обмоткой возбуждения, каждая половина которой размещена в противоположных полюсных половинах. Контактные (токосъемные) кольца питают обмотку генератора. Ротор приводится в движение ременными передачами привода. Конструкция статора предполагает наличие сердечника и обмотки, он вырабатывает ток переменного значения, который посредством колец потечет дальше по цепи. Но сначала нужно снять заряд с рамки. Чтобы ток возбуждения попадал на кольца, применяется щеточный узел.
Двигаемся дальше. Выпрямительный блок занимается преобразованием переменного (синусоидального) напряжения, которое вырабатывается генератором автомобиля, и получает характеристику постоянного типа. Он представляет собой пластины, где расположены диоды (6 штук). В некоторых случаях схема подключения обмотки возбуждения содержит еще одну отдельную пару. В этом случае ток не может протекать через аккумулятор при незаведенном движке. А подсоединив обмотку по типу «звезда» и дополнительные силовые диоды (2 шт.), можно увеличить мощность устройства на 15%.
Поддержание напряжения автомобильного генератора в заданных пределах осуществляется посредством регулятора. Он влияет на частоту и продолжительность импульсов тока. Схема регулятора состоит из датчиков и исполнительных элементов. Они определяют, сколько обмотка возбуждения должна быть включена в сеть. При неисправности регулятора исчезает стабилизация подаваемого на АКБ напряжения. Основная часть конструктивных элементов генератора расположена в корпусе, который производится из алюминиевого сплава. Он легкий, быстро рассеивает тепло, отчего температура не достигает критических отметок, и немагнитный.
Типы и характеристики
Существует два основных типа автомобильных генераторов – постоянного и переменного тока. Первые активно использовались до 1960 года. Сегодня агрегаты постоянного тока также встречаются, но только не в легковых авто. В них магнитное поле создается на обмотке статора, а ток снимается неподвижными щетками с силовой обмотки якоря. Схема генератора постоянного тока предусматривает параллельное подключение этих элементов.
Автомобильные генераторы переменного тока были изобретены в 1946 году. Их схема и принцип работы были рассмотрены выше. Достоинства агрегата переменного тока – меньший вес и габариты, повышенная надежность и срок службы. Самым заметным конструкционным отличием двух типов генераторов являются токосъемные кольца. В устройстве постоянного тока с рамки снимают заряд контактные полукольца (2 штуки). В случае же переменного тока это несколько иначе. На обоих концах рамки разместились полноценные токосъемные кольца. Конечно, эти контактные пластинки не определяют весь принцип работы, но вносят существенный вклад.
Для автомобиля важна мощность. И как раз генератор переменного тока при всех прочих равных условиях имеет этот показатель выше, чем его конкурент.
Разобравшись с устройством автомобильных генераторов, изучим технические характеристики. За обеспечение всех потребителей электроэнергией при разных режимах работы мотора отвечает токоскоростная характеристика (ТСХ). Это зависимость максимального значения тока от частоты вращения ротора при условии постоянного напряжения. Также важно знать, сколько ампер выдает установка автомобильного генератора. Этот показатель колеблется в пределах от 55 до 120 А в зависимости от марки авто. Если же проверка показывает недостаток ампер, то это явный признак неисправности агрегата.
Еще существует внешняя, регулировочная, нагрузочная характеристики и показатель холостого хода. Первая – зависимость выпрямленного (постоянного) напряжения (Ud) от тока нагрузки (Iн), вторая – Iв (возбуждения) от Iн. Третья показывает отношение Ud к Iв, и последнее значение определяется зависимостью ЭДС от Iв при частоте вращения постоянного характера.
Проверка неисправного генератора
Сколько поломок, столько и решений, например, в одном случае в генераторе поможет замена диодов, а в другом – куда более значимых деталей. Перечислим основные поломки. Если из строя вышла цепь (обрывы, замыкания и иные нарушения), то делается проверка, сколько ампер и какое напряжение выдает генератор вашего автомобиля, а потом подбирается решение. Также причиной поломки может послужить выход из строя графитовых щеток, регулятора либо моста диодов. Все это легко поменять своими руками.
Особенно важна исправность регулятора, потому что он отвечает за интенсивность зарядки АКБ в зависимости от того, сколько градусов составляет температура под капотом. Это термокомпенсация. Так определяется, сколько вольт будет оптимально для батареи при заданных условиях. Существует тип регулятора с ручным сезонным переключением, тогда даже отрицательная температура не страшна.
Повышенный шум выдает дефекты подшипниковых узлов, в том числе недостаточное количество смазки. Также это может быть износ сепараторов, дорожек качения, проворачивание наружных колец и т. д. Кроме того, при «воющих» звуках в кратчайшие сроки анализируется схема подключения проблемного автомобильного генератора, так как причина может крыться в межвитковом замыкании статорных обмоток либо же тягового реле. Плохие контакты тоже провоцируют появление посторонних звуков, их проверка и вовсе занимает пару минут.
Рабочая температура исправного генератора автомобиля может достигать 90 °С. А если наблюдается перегрев, то либо имеется неисправность моста диодов, либо проверьте, сколько электроприборов в сети, не много ли? Если температура перевалила за норму, изоляция фазной обмотки статора темнеет или даже «закипает». Также о поломках свидетельствует и слабый заряд аккумулятора или же его полное отсутствие, некорректная работа индикации и электрооборудования, слабая искра и чрезмерно большое напряжение. Важно помнить, что чем выше температура агрегата, тем меньше напряжение, такое допускать нежелательно.
Замена токосъемных колец, диодов и прочий ремонт
Как видим, проблем немало, и для более тщательной диагностики нужно представлять, как можно измерить напряжение генератора автомобиля, амперы и другие его показатели, об этом и поговорим ниже. Начнем с того, что завод-изготовитель выдает паспорт на технические характеристики, в том числе ток, напряжение, мощность и год выпуска агрегата. Если же проверка покажет несоответствие, то необходим ремонт. Также полезна диагностика и в том случае, когда вы приобретаете поддержанный агрегат.
Как узнать мощность, напряжение и ток (амперы) генератора автомобиля, подскажут на любом СТО. Для этого служит специальный стенд, некоторые автовладельцы даже собирают его сами. Например, проверка работоспособности регулятора напряжения генератора осуществляется с помощью вольтметра. Его показатели должны находиться в пределах 14,8 В. Условия теста регулятора – заведенный двигатель и частота оборотов 3 тысячи в минуту. Согласитесь, организовать это несложно.
Токосъемные кольца приходится менять часто. Благо сделать это можно самостоятельно. Важно только правильно приобрести комплект колец, помогает специальная маркировка. Но даже если вы имеете номер оригинальной запчасти, возьмите в магазин старые кольца, чтобы на месте сверить товар. Сколько приходится слышать об ошибках продавцов или даже каталогов!
Итак, чтобы осуществить замену токосъемных колец генератора, следует демонтировать ротор, снять пластиковый кожух и освободить выводы обмотки. Так освободится подход к хвостовику с кольцами. Теперь производим замену. При этом следите, чтобы при установке колец контакты не остались в пазах, тогда их нужно будет выковырять острым предметом, например, гвоздем. Далее аккуратно забиваем хвостовик молотком. Последним шагом при обновлении колец загибаем контакты и возвращаем на место кожух.
Чтобы поменять диоды, используемые в автомобильном генераторе, нужно демонтировать и разобрать мост. Для этого раскручиваем болтовое соединение и высверливаем все имеющиеся заклепки. Так освободится доступ к пластине, на которой и расположены диоды. Снять их можно ключом на «14». Установить новые диоды после этого вряд ли окажется трудным.
В отечественных авто можно улучшить показатели мощности автомобильного генератора самостоятельно. Заменяют обмотку ротора проводом большего сечения, усиливая ток подмагничивания. Нужно демонтировать старую проволоку, очистить и обезжирить катушки, намотать новый провод и зачистить концы. Затем производится проверка, нет ли короткого замыкания. Далее изолируются все выходы и рабочая обмотка пропитывается специальным раствором, потом припаиваются соединительные провода. В результате получаем тип автомобильного генератора повышенной мощности в домашних условиях.
Устройство,принцип действия автомобильных генераторов
Электрооборудование любого автомобиля включает в себя генератор – основной источник электроэнергии. Вместе с регулятором напряжения он называется генераторной установкой. На современные автомобили устанавливаются генераторы переменного тока. Они в наибольшей степени отвечают предъявляемым требованиям.Основные требования к автомобильным генераторам
1. Генератор должен обеспечивать бесперебойную подачу тока и обладать достаточной мощностью, чтобы:
– одновременно снабжать электроэнергией работающих потребителей и заряжать АКБ;
– при включении всех штатных потребителей электроэнергии на малых оборотах двигателя не происходил сильный разряд аккумуляторной батареи;
– напряжение в бортовой сети находилось в заданных пределах во всем диапазоне электрических нагрузок и частот вращения ротора.
2. Генератор должен иметь достаточную прочность, большой ресурс, небольшие массу и габариты, невысокий уровень шума и радиопомех.
Принцип действия генератора
В основе работы генератора лежит эффект электромагнитной индукции. Если катушку, например, из медного провода, пронизывает магнитный поток, то при его изменении на выводах катушки появляется переменное электрическое напряжение. И, наоборот, для образования магнитного потока достаточно пропустить через катушку электрический ток. Таким образом, для получения переменного электрического тока требуются катушка, по которой протекает постоянный электрический ток, образуя магнитный поток, называемая обмоткой возбуждения и стальная полюсная система, назначение которой – подвести магнитный поток к катушкам, называемым обмоткой статора, в которых наводится переменное напряжение. Эти катушки помещены в пазы стальной конструкции, магнитопровода (пакета железа) статора. Обмотка статора с его магнитопроводом образует, собственно, статор генератора, его важнейшую неподвижную часть, в которой образуется электрический ток, а обмотка возбуждения с полюсной системой и некоторыми другими деталями (валом, контактными кольцами) – ротор, его важнейшую вращающуюся часть. Питание обмотки возбуждения может осуществляться от самого генератора. В этом случае генератор работает на самовозбуждении. При этом остаточный магнитный поток в генераторе, т. е. поток, который образуют стальные части магнитопровода при отсутствии тока в обмотке возбуждения, невелик и обеспечивает самовозбуждение генератора только на слишком высоких частотах вращения. Поэтому в схему генераторной установки, там, где обмотки возбуждения не соединены с аккумуляторной батареей, вводят такое внешнее соединение, обычно через лампу контроля работоспособного состояния генераторной установки. Ток, поступающий через эту лампу в обмотку возбуждения, после включения выключателя зажигания и обеспечивает первоначальное возбуждение генератора. Сила этого тока не должна быть слишком большой, чтобы не разряжать аккумуляторную батарею, но и не слишком малой, т. к. в этом случае генератор возбуждается при слишком высоких частотах вращения, поэтому фирмы-изготовители оговаривают необходимую мощность контрольной лампы – обычно 2…3 Вт.
При вращении ротора напротив катушек обмотки статора появляются попеременно «северный», и «южный» полюсы ротора, т. е. направление магнитного потока, пронизывающего катушку, меняется, что и вызывает появление в ней переменного напряжения. Частота этого напряжения f зависит от частоты вращения ротора генератора N и числа его пар полюсов р:
f=p*N/60
За редким исключением генераторы зарубежных фирм, также как и отечественные, имеют шесть «южных» и шесть «северных» полюсов в магнитной системе ротора. В этом случае частота f в 10 раз меньше частоты вращения я ротора генератора. Поскольку свое вращение ротор генератора получает от коленчатого вала двигателя, то по частоте переменного напряжения генератора можно измерять частоту вращения коленчатого вала двигателя. Для этого у генератора делается вывод обмотки статора, к которому и подключается тахометр. При этом напряжение на входе тахометра имеет пульсирующий характер, т. к. он оказывается включенным параллельно диоду силового выпрямителя генератора. С учетом передаточного числа i ременной передачи от двигателя к генератору частота сигнала на входе тахометра fт связана с частотой вращения коленчатого вала двигателя Nдв соотношением:
f=p*Nдв(i)/60
Конечно, в случае проскальзывания приводного ремня это соотношение немного нарушается и поэтому следует следить, чтобы ремень всегда был достаточно натянут. При р=6 , (в большинстве случаев) приведенное выше соотношение упрощается fт = Nдв (i)/10. Бортовая сеть требует подведения к ней постоянного напряжения. Поэтому обмотка статора питает бортовую сеть автомобиля через выпрямитель, встроенный в генератор.
Обмотка статора генераторов зарубежных фирм, как и отечественных – трехфазная. Она состоит из трех частей, называемых обмотками фаз или просто фазами, напряжение и токи в которых смещены друг относительно друга на треть периода, т. е. на 120 электрических градусов, как это показано на рис. I. Фазы могут соединяться в «звезду» или «треугольник». При этом различают фазные и линейные напряжения и токи. Фазные напряжения Uф действуют между концами обмоток фаз. я токи Iф протекают в этих обмотках, линейные же напряжения Uл действуют между проводами, соединяющими обмотку статора с выпрямителем. В этих проводах протекают линейные токи Jл. Естественно, выпрямитель выпрямляет те величины, которые к нему подводятся, т. е. линейные.
При соединении в «треугольник» фазные токи в корень из 3 раза меньше линейных, в то время как у «звезды» линейные и фазные токи равны. Это значит, что при том же отдаваемом генератором токе, ток в обмотках фаз, при соединении в «треугольник», значительно меньше, чем у «звезды». Поэтому в генераторах большой мощности довольно часто применяют соединение в «треугольник», т. к. при меньших токах обмотки можно наматывать более толстым проводом, что технологичнее. Однако линейные напряжения у «звезды» в корень из 3 больше фазного, в то время как у «треугольника» они равны и для получения такого же выходного напряжения, при тех же частотах вращения «треугольник» требует соответствующего увеличения числа витков его фаз по сравнению со «звездой».
Более тонкий провод можно применять и при соединении типа «звезда». В этом случае обмотку выполняют из двух параллельных обмоток, каждая из которых соединена в «звезду», т. е. получается «двойная звезда».
Выпрямитель для трехфазной системы содержит шесть силовых полупроводниковых диодов, три из которых: VD1, VD3 и VD5 соединены с выводом «+» генератора, а другие три: VD2, VD4 и VD6 с выводом «-» («массой»). При необходимости форсирования мощности генератора применяется дополнительное плечо выпрямителя на диодах VD7, VD8, показанное на рис.1, пунктиром. Такая схема выпрямителя может иметь место только при соединении обмоток статора в «звезду», т. к. дополнительное плечо запитывается от «нулевой» точки «звезды».
У значительного количества типов генераторов зарубежных фирм обмотка возбуждения подключается к собственному выпрямителю, собранному на диодах VD9-VD 11.Такое подключение обмотки возбуждения препятствует протеканию через нее тока разряда аккумуляторной батареи при неработающем двигателе автомобиля. Полупроводниковые диоды находятся в открытом состоянии и не оказывают существенного сопротивления прохождению тока при приложении к ним напряжения в прямом направлении и практически не пропускают ток при обратном напряжении. По графику фазных напряжений (рис. 1) можно определить, какие диоды открыты, а какие закрыты в данный момент. Фазные напряжения Uф1 действует в обмотке первой фазы, Uф2 – второй, Uф3 – третьей. Эти напряжения изменяются по кривым, близким к синусоиде и в одни моменты времени они положительны, в другие отрицательны. Если положительное направление напряжения в фазе принять по стрелке, направленной к нулевой точке обмотки статора, а отрицательное от нее то, например, для момента времени t1, когда напряжение второй фазы отсутствует, первой фазы – положительно, а третьей – отрицательно. Направление напряжений фаз соответствует стрелкам, показанным на рис. 1. Ток через обмотки, диоды и нагрузку будет протекать в направлении этих стрелок. При этом открыты диоды VD1 и VD4. Рассмотрев любые другие моменты времени, легко убедиться, что в трехфазной системе напряжения, возникающего в обмотках фаз генератора, диоды силового выпрямителя переходят из открытого состояния в закрытое и обратно таким образом, что ток в нагрузке имеет только одно направление – от вывода «+» генераторной установки к ее выводу «-» («массе»), т. е. в нагрузке протекает постоянный (выпрямленный) ток. Диоды выпрямителя обмотки возбуждения работают аналогично, питая выпрямленным током эту обмотку. Причем в выпрямитель обмотки возбуждения тоже входят 6 диодов, но три из них VD2, VD4, VD6 общие с силовым выпрямителем. Так в момент времени t1 открыты диоды VD4 и VD9, через которые выпрямленный ток и поступает в обмотку возбуждения. Этот ток значительно меньше, чем ток, отдаваемый генератором в нагрузку. Поэтому в качестве диодов VD9-VD11 применяются малогабаритные слаботочные диоды на ток не более 2 А (для сравнения, диоды силового выпрямителя допускают протекание токов силой до 25…35 А).
Рис. 1. Принципиальная схема генераторной установки. Uф1 — Uф3 — напряжение в обмотках фаз: Ud — выпрямленное напряжение; 1, 2, 3 — обмотки трех фаз статора: 4 — диоды силового выпрямителя; 5 — аккумуляторная батарея; 6 — нагрузка; 7 — диоды выпрямителя обмотки возбуждения; 8 — обмотка возбуждения; 9 — регулятор напряжения.
Остается рассмотреть принцип работы плеча выпрямителя, содержащего диоды VD7 и VD8. Если бы фазные напряжения изменялись чисто по синусоиде, эти диоды вообще не участвовали бы в процессе преобразования переменного тока в постоянный. Однако в реальных генераторах форма фазных напряжений отличается от синусоиды. Она представляет собой сумму синусоид, которые называются гармоническими составляющими или гармониками – первой, частота которой совпадает с частотой фазного напряжения, и высшими, главным образом, третьей, частота которой в три раза выше, чем первой. Представление реальной формы фазного напряжения в виде суммы двух гармоник (первой и третьей) показано на рис. 2.
Рис. 2. Представление фазного напряжения Uф в виде суммы синусоид первой, U1, и третьей U3, гармоник
Из электротехники известно, что в линейном напряжении, т. е. в том напряжении, которое подводится к выпрямителю и выпрямляется, третья гармоника отсутствует. Это объясняется тем, что третьи гармоники всех фазных напряжений совпадают по фазе, т. е. одновременно достигают одинаковых значений и при этом взаимно уравновешивают и взаимоуничтожают друг друга в линейном напряжении. Таким образом, третья гармоника в фазном напряжении присутствует, а в линейном – нет. Следовательно, мощность, развиваемая третьей гармоникой фазного напряжения, не может быть использована потребителями. Чтобы использовать эту мощность добавлены диоды VD7 и VD8, подсоединенные к нулевой точке обмоток фаз, т. е. к точке где сказывается действие фазного напряжения. Таким образом, эти диоды выпрямляют только напряжение третьей гармоники фазного напряжения. Применение этих диодов увеличивает мощность генератора на 5…15% при частоте вращения более 3000 мин-1.
Выпрямленное напряжение, как это показано на рис. 1, носит пульсирующий характер. Эти пульсации можно использовать для диагностики выпрямителя. Если пульсации идентичны – выпрямитель работает нормально, если же картинка на экране осциллографа имеет нарушение симметрии – возможен отказ диода. Проверку эту следует производить при отключенной аккумуляторной батарее. Следует обратить внимание на то, что под термином «выпрямительный диод», не всегда скрывается привычная конструкция, имеющая корпус, выводы и т. д. иногда это просто полупроводниковый кремниевый переход, загерметизированный на теплоотводе.
Применение в регуляторе напряжения электроники и особенно, микроэлектроники, т. е. применение полевых транзисторов или выполнение всей схемы регулятора напряжения на монокристалле кремния, потребовало введения в генераторную установку элементов защиты ее от всплесков высокого напряжения, возникающих, например, при внезапном отключении аккумуляторной батареи, сбросе нагрузки. Такая защита обеспечивается тем, что диоды силового моста заменены стабилитронами. Отличие стабилитрона от выпрямительного диода состоит в том, что при воздействии на него напряжения в обратном направлении он не пропускает ток лишь до определенной величины этого напряжения, называемого напряжением стабилизации. Обычно в силовых стабилитронах напряжение стабилизации составляет 25… 30 В. При достижении этого напряжения стабилитроны «пробиваются «, т. е. начинают пропускать ток в обратном направлении, причем в определенных пределах изменения силы этого тока напряжение на стабилитроне, а, следовательно, и на выводе «+ « генератора остается неизменным, не достигающем опасных для электронных узлов значений. Свойство стабилитрона поддерживать на своих выводах постоянство напряжения после «пробоя «используется и в регуляторах напряжения.
Устройство автомобильного генератора
По своему конструктивному исполнению генераторные установки можно разделить на две группы – генераторы традиционной конструкции с вентилятором у приводного шкива и генераторы так называемой компактной конструкции с двумя вентиляторами во внутренней полости генератора. Обычно «компактные» генераторы оснащаются приводом с повышенным передаточным отношением через поликлиновый ремень и поэтому по принятой у некоторых фирм терминологии, называются высокоскоростными генераторами. При этом внутри этих групп можно выделить генераторы, у которых щеточный узел расположен во внутренней полости генератора между полюсной системой ротора и задней крышкой и генераторы, где контактные кольца и щетки расположены вне внутренней полости. В этом случае генератор имеет кожух, под которым располагается щеточный узел, выпрямитель и, как правило, регулятор напряжения.
Любой генератор содержит статор с обмоткой, зажатый между двумя крышками – передней, со стороны привода, и задней, со стороны контактных колец. Крышки, отлитые из алюминиевых сплавов, имеют вентиляционные окна, через которые воздух продувается вентилятором сквозь генератор.
Генераторы традиционной конструкции снабжены вентиляционными окнами только в торцевой части, генераторы «компактной» конструкции еще и на цилиндрической части над лобовыми сторонами обмотки статора. «Компактную» конструкцию отличает также сильно развитое оребрение, особенно в цилиндрической части крышек. На крышке со стороны контактных колец крепятся щеточный узел, который часто объединен с регулятором напряжения, и выпрямительный узел. Крышки обычно стянуты между собой тремя или четырьмя винтами, причем статор обычно оказывается зажат между крышками, посадочные поверхности которых охватывают статор по наружной поверхности. Иногда статор полностью утоплен в передней крышке и не упирается в заднюю крышку, существуют конструкции, у которых средние листы пакета статора выступают над остальными и они являются посадочным местом для крышек. Крепежные лапы и натяжное ухо генератора отливаются заодно с крышками, причем, если крепление двухлапное, то лапы имеют обе крышки, если однолапное – только передняя. Впрочем, встречаются конструкции, у которых однолапное крепление осуществляется стыковкой приливов задней и передней крышек, а также двухлапные крепления, при котором одна из лап, выполненная штамповкой из стали, привертывается к задней крышке, как, например, у некоторых генераторов фирмы Paris-Rhone прежних выпусков. При двухлапном креплении в отверстии задней лапы обычно располагается дистанционная втулка, позволяющая при установке генератора выбирать зазор между кронштейном двигателя и посадочным местом лап. Отверстие в натяжном ухе может быть одно с резьбой или без, но встречается и несколько отверстий, чем достигается возможность установки этого генератора на разные марки двигателей. Для этой же цели применяют два натяжных уха на одном генераторе.
Статор генератора (рис. 3) набирается из стальных листов толщиной 0.8…1 мм, но чаще выполняется навивкой «на ребро». Такое исполнение обеспечивает меньше отходов при обработке и высокую технологичность. При выполнении пакета статора навивкой ярмо статора над пазами обычно имеет выступы, по которым при навивке фиксируется положение слоев друг относительно друга. Эти выступы улучшают охлаждение статора за счет более развитой его наружной поверхности. Необходимость экономии металла привела и к созданию конструкции пакета статора, набранного из отдельных подковообразных сегментов. Скрепление между собой отдельных листов пакета статора в монолитную конструкцию осуществляется сваркой или заклепками. Практически все генераторы автомобилей массовых выпусков имеют 36 пазов, в которых располагается обмотка статора. Пазы изолированы пленочной изоляцией или напылением эпоксидного компаунда.
Рис.3. Статор генератора: 1 — сердечник, 2 — обмотка, 3 — пазовый клин, 4 — паз, 5 — вывод для соединения с выпрямителем
В пазах располагается обмотка статора, выполняемая по схемам (рис. 4) в виде петлевой распределенной (рис.4-а) или волновой сосредоточенной (рис.4-б), волновой распределенной (рис.4-б) обмоток. Петлевая обмотка отличается тем, что ее секции (или полусекции) выполнены в виде катушек с лобовыми соединениями по обоим сторонам пакета статора напротив друг друга. Волновая обмотка действительно напоминает волну, т. к. ее лобовые соединения между сторонами секции (или полусекции) расположены поочередно то с одной, то с другой стороны пакета статора. У распределенной обмотки секция разбивается на две полусекции, исходящие из одного паза, причем одна полусекция исходит влево, другая направо. Расстояние между сторонами секции (или полусекции) каждой обмотки фазы составляет 3 пазовых деления, т.е. если одна сторона секции лежит в пазу, условно принятом за первый, то вторая сторона укладывается в четвертый паз. Обмотка закрепляется в пазу пазовым клином из изоляционного материала. Обязательной является пропитка статора лаком после укладки обмотки.
Рис.4 Схема обмотки статора генератора: А — петлевая распределенная, Б — волновая сосредоточенная, В — волновая распределенная
——- 1 фаза, — — — — — — 2 фаза, -..-..-..- 3 фаза
Особенностью автомобильных генераторов является вид полюсной системы ротора (рис.5). Она содержит две полюсные половины с выступами – полюсами клювообразной формы по шесть на каждой половине. Полюсные половины выполняются штамповкой и могут иметь выступы – полувтулки. В случае отсутствия выступов при напрессовке на вал между полюсными половинами устанавливается втулка с обмоткой возбуждения, намотанной на каркас, при этом намотка осуществляется после установки втулки внутрь каркаса.
Рис. 5. Ротор автомобильного генератора: а — в сборе; б — полюсная система в разобранном виде; 1,3- полюсные половины; 2 — обмотка возбуждения; 4 — контактные кольца; 5 — вал.
Если полюсные половины имеют полувтулки, то обмотка возбуждения предварительно наматывается на каркас и устанавливается при напрессовке полюсных половин так, что полувтулки входят внутрь каркаса. Торцевые щечки каркаса имеют выступы-фиксаторы, входящие в межполюсные промежутки на торцах полюсных половин и препятствующие провороту каркаса на втулке. Напрессовка полюсных половин на вал сопровождается их зачеканкой, что уменьшает воздушные зазоры между втулкой и полюсными половинами или полувтулками, и положительно сказывается на выходных характеристиках генератора. При зачеканке металл затекает в проточки вала, что затрудняет перемотку обмотки возбуждения при ее перегорании или обрыве, т. к. полюсная система ротора становится трудноразборной. Обмотка возбуждения в сборе с ротором пропитывается лаком. Клювы полюсов по краям обычно имеют скосы с одной или двух сторон для уменьшения магнитного шума генераторов. В некоторых конструкциях для той же цели под острыми конусами клювов размещается антишумовое немагнитное кольцо, расположенное над обмоткой возбуждения. Это кольцо предотвращает возможность колебания клювов при изменении магнитного потока и, следовательно, излучения ими магнитного шума.
После сборки производится динамическая балансировка ротора, которая осуществляется высверливанием излишка материала у полюсных половин. На валу ротора располагаются также контактные кольца, выполняемые чаще всего из меди, с опрессовкой их пластмассой. К кольцам припаиваются или привариваются выводы обмотки возбуждения. Иногда кольца выполняются из латуни или нержавеющей стали, что снижает их износ и окисление особенно при работе во влажной среде. Диаметр колец при расположении щеточно – контактного узла вне внутренней полости генератора не может превышать внутренний диаметр подшипника, устанавливаемого в крышку со стороны контактных колец, т. к. при сборке подшипник проходит над кольцами. Малый диаметр колец способствует кроме того уменьшению износа щеток. Именно по условиям монтажа некоторые фирмы применяют в качестве задней опоры ротора роликовые подшипники, т.к. шариковые того же диаметра имеют меньший ресурс.
Валы роторов выполняются, как правило, из мягкой автоматной стали, однако, при применении роликового подшипника, ролики которого работают непосредственно по концу вала со стороны контактных колец, вал выполняется из легированной стали, а цапфа вала цементируется и закаливается. На конце вала, снабженном резьбой, прорезается паз под шпонку для крепления шкива. Однако, во многих современных конструкциях шпонка отсутствует. В этом случае торцевая часть вала имеет углубление или выступ под ключ в виде шестигранника. Это позволяет удерживать вал от проворота при затяжке гайки крепления шкива, или при разборке, когда необходимо снять шкив и вентилятор.
Щеточный узел – это пластмассовая конструкция, в которой размещаются щетки т.е. скользящие контакты. В автомобильных генераторах применяются щетки двух типов – меднографитные и электрографитные. Последние имеют повышенное падение напряжения в контакте с кольцом по сравнению с меднографитными, что неблагоприятно сказывается на выходных характеристиках генератора, однако они обеспечивают значительно меньший износ контактных колец. Щетки прижимаются к кольцам усилием пружин. Обычно щетки устанавливаются по радиусу контактных колец, но встречаются и так называемые реактивные щеткодержатели, где ось щеток образует угол с радиусом кольца в месте контакта щетки. Это уменьшает трение щетки в направляющих щеткодержателя и тем обеспечивается более надежный контакт щетки с кольцом. Часто щеткодержатель и регулятор напряжения образуют неразборный единый узел.
Выпрямительные узлы применяются двух типов – либо это пластины-теплоотводы, в которые запрессовываются (или припаиваются) диоды силового выпрямителя или на которых распаиваются и герметизируются кремниевые переходы этих диодов, либо это конструкции с сильно развитым оребрением, в которых диоды, обычно таблеточного типа, припаиваются к теплоотводам. Диоды дополнительного выпрямителя имеют обычно пластмассовый корпус цилиндрической формы или в виде горошины или выполняются в виде отдельного герметизированного блока, включение в схему которого осуществляется шинками. Включение выпрямительных блоков в схему генератора осуществляется распайкой или сваркой выводов фаз на специальных монтажных площадках выпрямителя или винтами. Наиболее опасным для генератора и особенно для проводки автомобильной бортовой сети является перемыкание пластинтеплоотводов, соединенных с «массой» и выводом «+» генератора случайно попавшими между ними металлическими предметами или проводящими мостиками, образованными загрязнением, т.к. при этом происходит короткое замыкание по цепи аккумуляторной батареи и возможен пожар. Во избежание этого пластины и другие части выпрямителя генераторов некоторых фирм частично или полностью покрывают изоляционным слоем. В монолитную конструкцию выпрямительного блока теплоотводы объединяются в основном монтажными платами из изоляционного материала, армированными соединительными шинками.
Подшипниковые узлы генераторов это, как правило, радиальные шариковые подшипники с одноразовой закладкой пластичной смазки на весь срок службы и одно или двухсторонними уплотнениями, встроенными в подшипник. Роликовые подшипники применяются только со стороны контактных колец и достаточно редко, в основном, американскими фирмами. Посадка шариковых подшипников на вал со стороны контактных колец – обычно плотная, со стороны привода – скользящая, в посадочное место крышки наоборот – со стороны контактных колец – скользящая, со стороны привода – плотная. Так как наружная обойма подшипника со стороны контактных колец имеет возможность проворачиваться в посадочном месте крышки, то подшипник и крышка могут вскоре выйти из строя, возникнет задевание ротора за статор. Для предотвращения проворачивания подшипника в посадочное место крышки помещают различные устройства – резиновые кольца, пластмассовые стаканчики, гофрированные стальные пружины и т. п.
Конструкцию регуляторов напряжения в значительной мере определяет технология их изготовления. При изготовлении схемы на дискретных элементах, регулятор обычно имеет печатную плату, на которой располагаются эти элементы. При этом некоторые элементы, например, настроечные резисторы могут выполняться по толстопленочной технологии. Гибридная технология предполагает, что резисторы выполняются на керамической пластине и соединяются с полупроводниковыми элементами – диодами, стабилитронами, транзисторами, которые в бескорпусном или корпусном исполнении распаиваются на металлической подложке. В регуляторе, выполненном на монокристалле кремния, вся схема регулятора размещена в этом кристалле. Гибридные регуляторы напряжения и регуляторы напряжения на монокристалле ни разборке, ни ремонту не подлежат.
Охлаждение генератора осуществляется одним или двумя вентиляторами, закрепленными на его валу. При этом у традиционной конструкции генераторов (рис. 6-а) воздух засасывается центробежным вентилятором в крышку со стороны контактных колец. У генераторов, имеющих щеточный узел, регулятор напряжения и выпрямитель вне внутренней полости и защищенных кожухом, воздух засасывается через прорези этого кожуха, направляющие воздух в наиболее нагретые места – к выпрямителю и регулятору напряжения. На автомобилях с плотной компоновкой подкапотного пространства, в котором температура воздуха слишком велика, применяют генераторы со специальным кожухом (рис. 6-б), закрепленным на задней крышке и снабженным патрубком со шлангом, через который в генератор поступает холодный и чистый забортный воздух. Такие конструкции применяются, например, на автомобилях BMW. У генераторов «компактной» конструкции охлаждающий воздух забирается со стороны как задней, так и передней крышек.
Рис .6. Система охлаждения генераторов: а — генераторы обычной конструкции; б — генераторы для повышенной температуры в подкапотном пространстве; в — генераторы компактной конструкции. Стрелками показано направление воздушных потоков.
Генераторы большой мощности, устанавливаемые на спецавтомобили, грузовики и автобусы имеют некоторые отличия. В частности, в них встречаются две полюсные системы ротора, насаженные на один вал и, следовательно, две обмотки возбуждения, 72 паза на статоре и т. п. Однако принципиальных отличий в конструктивном исполнении этих генераторов от рассмотренных конструкций нет.
Характеристики автомобильных генераторов
Способность генераторной установки обеспечивать потребителей электроэнергией на различных режимах работы двигателя определяется его токоскоростной характеристикой (ТСХ) — зависимостью наибольшей силы тока, отдаваемого генератором, от частоты вращения ротора при постоянной величине напряжения на силовых выводах. На рис. 5.4 представлена токоскоростная характеристика генератора.
Рисунок 5.11 Токоскоростная характеристика генераторных установок. |
На графике имеются следующие характерные точки:
n0— начальная частота вращения ротора без нагрузки, при которой генератор начинает отдавать ток;
Iхд— ток отдачи генератора при частоте вращения, соответствующей минимальным устойчивым оборотам холостого хода двигателя. На современных генератоpax ток, отдаваемый в этом режиме, составляет 40-50% от номинального;
частота вращения npни сила тока Idнв расчетном режиме. (Точка расчетного режима определяется в месте касания ТСХ касательной, проведенной из начала координат. Приблизительно расчетное значение силы тока может быть определено как 0,67 IdmРасчетному режиму соответствуют максимальный механический момент генератора и в области этого режима наблюдается наибольший нагрев узлов, так как с ростом частоты вращения растет ток генератора и, следовательно, нагрев его узлов, но одновременно возрастает и интенсивность охлаждения генератора вентилятором, расположенным на его валу;
Idm— максимальный (номинальный) ток отдачи при частоте вращения ротора 5000 мин-1(6000 мин-1для современных генераторов).
В технической документации на генераторы часто указывается не вся ТСХ, а лишь ее отдельные характерные точки (см. рис. 5.4).
На новые модели отечественных двигателей устанавливаются генераторы компактной конструкции (94.3701 и др.). Безщеточные (индукторные) генераторы (955.3701 для ВАЗов, Г700А для УАЗов) отличаются от традиционной конструкции тем, что у них на роторе расположены постоянные магниты, а обмотки возбуждения — на статоре (смешанное возбуждение). Это позволило обойтись без щеточного узла (уязвимая часть генератора) и контактных колец. Однако эти генераторы имеют несколько большую массу и более высокий уровень шума.
Другой характеристикой, по которой можно представить энергетические способности генератора, является величина его коэффициента полезного действия (КПД), определяемого в режимах соответствующих точкам токоскоростной характеристики (рис. 5.5). Величина КПД по рис. 5.5 приведена для ориентировки, т.к. она зависит от конструкции генератора — толщины пластин, из которых набран статор, диаметра контактных колец, подшипников, сопротивления обмоток и т. п., но, главным образом, от мощности генератора. Чем генератор мощнее, тем его КПД выше.
Рисунок 5.12 Выходные характеристики автомобильных генераторов: 1 — токоскоростная характеристика, 2 — КПД по точкам токоскоростной характеристики. |
Наконец, генераторную установку характеризует диапазон ее выходного напряжения, при изменении в определенных пределах частоты вращения, силы тока нагрузки и температуры. Обычно в проспектах фирм указывается напряжение между силовым выводом «+» и «массой» генераторной установки в контрольной точке или напряжение настройки регулятора при холодном состоянии генераторной установки частоте вращения 6000 мин-1, нагрузке силой тока 5 А и работе в комплекте с аккумуляторной батареей, а также термокомпенсация— изменение регулируемого напряжения в зависимости от температуры окружающей среды. Термокомпенсация указывается в виде коэффициента, характеризующего изменение напряжения при изменении температуры окружающей среды на ~1°С. Как было показано выше, с ростом температуры напряжение генераторной установки уменьшается.
Автомобильный генератор: устройство, назначение и неисправности
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. Он включен в электрическую цепь автомобиля параллельно аккумуляторной батарее. Однако питать потребителей и заряжать батарею генератор будет только в том случае, если вырабатываемое им напряжение превысит напряжение аккумуляторной батареи.
А произойдет это тогда, когда двигатель автомобиля начнет работать на оборотах выше холостых, так как напряжение, вырабатываемое генератором, зависит от скорости вращения его ротора. При этом, по мере увеличения частоты вращения ротора генератора, вырабатываемое им напряжение может превысить требуемое. Поэтому генератор работает в паре с регулятором напряжения. Регулятор напряжения является электронным прибором, который ограничивает вырабатываемое генератором напряжение и поддерживает его в пределах 13,6 – 14,2 вольта.
Содержание статьи
Устройство автомобильного генератора
Основные части генератораГенератор в разрезеСтатор и роторСтатор (неподвижная часть генератора) представляет собой обмотки с магнитопроводом, в которых образуется электрический ток. Ротор – вращающаяся часть генератора. Ротор состоит из обмоток возбуждения с полюсной системой, вала и контактных колец. Кольца выполняются чаще всего из меди, с опрессовкой их пластмассой. Для снижения износа и предотвращения окисления они могут изготавливатья из латуни или нержавеющей стали. К кольцам присоединяются выводы обмотки возбуждения. Питание к обмоткам подается через щетки (скользящие контакты), которые прижимаются к кольцам с помощью пружин. Щетки бывают двух типов — меднографитные и электрографитные. Последние имеют более высокое электрическое сопротивление, что снижает выходные характеристики генератора, зато они обеспечивают значительно меньший износ контактных колец. Существуют и бесщеточные генераторы, у которых на роторе расположены постоянные магниты, а обмотки возбуждения – на статоре. Отсутствие щеток и контактных колец повышает надежность генератора, но увеличивает массу и шумность при работе.
При вращении ротора напротив катушек обмотки статора появляются попеременно разнополярные полюсы, т. е. направление и величина магнитного потока, пронизывающего катушку, меняется, что и приводит к появлению в ней переменного напряжения. Так как потребители электрической сети автомобиля работают на постоянном напряжении, в схему генератора вводится диодный выпрямитель.
Диодный мост и регулятор напряженияКонструкция и привод генераторовЭлектронные регуляторы напряжения, как правило, встроены в генератор (“таблетка”) и объединены со щеточным узлом. Иногда они располагаются отдельно в подкапотном пространстве. Регуляторы изменяют ток возбуждения путем изменения времени включения обмотки ротора в питающую сеть. Устройства необслуживаемые, необходимо лишь контролировать надежность контактов. Существуют регуляторы напряжения, наделенные функцией термокомпенсации, – они измененяют напряжение зарядки в зависимости от температуры воздуха в подкапотном пространстве для обеспечения оптимального заряда АКБ. Чем ниже температура воздуха, тем большее напряжение подводится к батарее, и наоборот.
Генераторы выпускаются в двух конструктивных исполнениях – “классическом”, с вентилятором у приводного шкива, и компактном, с двумя вентиляторами внутри генератора. Так как “компактные” генераторы имеют привод с более высоким передаточным отношением, их называют еще высокоскоростными генераторами.
Генератор устанавливается на специальном кронштейне двигателя и приводится в действие от шкива коленчатого вала через ременную передачу. Чем больше диаметр шкива на коленчатом валу и меньше диаметр шкива генератора, тем выше обороты генератора, соответственно, он способен отдать потребителям больший ток. На современных моделях, как правило, привод осуществляется поликлиновым ремнем. Благодаря большей гибкости он позволяет устанавливать на генераторе шкив малого диаметра. Привод генератора может осуществляться как отдельно, так и одним ремнем вместе с насосом охлаждающей жидкости (“помпой”). Натяжение ремня регулируется либо отклонением корпуса генератора, либо (в случае применения поликлинового ремня) натяжными роликами при неподвижном генераторе.
Возможна ли замена генератора одной марки на другой? Вполне, если выполняются следующие условия:
- энергетические характеристики заменяющего генератора не ниже, чем у заменяемого;
- передаточное число от двигателя к генератору одинаково;
- габаритные и крепежные размеры заменяющего генератора позволяют установить его на двигатель. Большинство генераторов зарубежного производства имеют однолапное крепление, а отечественные крепятся за две лапы, поэтому замена “иномарочного” генератора отечественным потребует замены кронштейна;
- электрические схемы генераторных установок аналогичны.
Неисправности автомобильного генератора
ВИДИМАЯ НЕПОЛАДКА | ПРИЧИНА | СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ |
Контрольная лампа заряда не горит при включении зажигания | Разряжен либо неисправен аккумулятор | Зарядить или заменить аккумулятор |
Перегорела лампа на приборной панели | Заменить | |
Нет контакта провода массы с задней частью генератора | Проверить надежность контакта массы, очистить и подтянуть болты крепления провода массы | |
Нарушение целостности провода между выводом подключения лампы на генераторе и приборной панелью | Проверить вольтметром или омметром по электрической схеме | |
Не подсоединены разъемы между генератором и приборной панелью | Проверить и, если требуется, заменить разъемы | |
Щетки неплотно прилегают к контактным кольцам (“зависли” либо износились) | Проверить длину (min=5 мм) и свободу перемещения щеток в щеткодержателе | |
Дефект регулятора напряжения | Заменить регулятор напряжения | |
Сильный износ роторных колец | Проверить и, если требуется, заменить роторные кольца | |
Обрыв обмоток ротора генератора | Проверить ротор, при необходимости заменить. | |
Контрольная лампа заряда гаснет при увеличении оборотов двигателя, но на аккумуляторе зарядки нет | Ослабло натяжение клинового ремня | Натянуть клиновой ремень |
Обрыв диодов диодного моста | 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. | |
Контрольная лампа заряда не гаснет при увеличении оборотов двигателя | Ослабло натяжение клинового ремня | Натянуть клиновой ремень |
Неисправность диодного моста или обмотки статора | Проверить и заменить диодный мост или обмотку | |
Дефект регулятора напряжения | Проверить и, если требуется, заменить реле регулятор напряжения | |
Провод между генератором и контрольной лампой имеет контакт с массой | Найти и устранить замыкание или заменить жгут проводов, после чего проверить диодный мост в генераторе | |
Контрольная лампа заряда горит при выключенном зажигании | Короткое замыкание диода | Проверить диоды, и заменить диодный мост |
Аккумулятор выкипает | Неисправность реле регулятора напряжения | Заменить реле регулятор и проверить диоды, при необходимости заменить диодный мост |
Правила эксплуатации генератора (по Остеру)
И напоследок несколько “вредных” советов, как быстро и без проблем “сжечь” генератор:
- Самый лучший и быстрый способ – “Переплюсовка”. 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!), и, наконец, тактильный (ожог 1-3 степени – подбирается экспериментально!) После применения этого способа диодный мост выгорает с вероятностью 99%, статор – 60%, реле-регулятор – 20%, провода – 10%, автомобиль целиком – 0,01%! Способ очень эффективен при “прикуривании”. Возможны побочные эффекты – выгорание бортовых компьютеров, сигнализации, музыки и т.д. Большой плюс – не требует специальных навыков и знаний, легко осваивается начинающими.
- Способ “Мойка”. 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. Эффект появится, поверьте!!! Плюс – сгоревший генератор будет чистым.
- “Дедовский” метод – сдёргивание плюсовой клеммы аккумулятора на работающем двигателе вроде бы для проверки зарядной системы. Процент сгоревших релюшек увеличивается до 50-70%. Способ требует определенной сноровки – главное, чтобы было побольше искр! Возникающие в цепях высоковольтные коммутационные процессы рано или поздно должны будут сжечь хоть что-нибудь в Вашем генераторе, или, в крайнем случае, в машине! Как всегда, рекомендуется включить побольше всяких там нагрузок – свет, печки, подогрев. Способ не очень эффективен на старых машинах, но главное – верить, что так и будет!
- “Лужа” – способ, которым пользуется множество автолюбителей, даже не подозревая об этом. При этом многие искренне уверены, что автомобиль и его агрегаты, включая генератор, по водонепроницаемости должен быть сродни подводной лодке. Дерзайте! Как много неисследованных глубин ждут своих первооткрывателей! И еще простой совет – лужу надо проезжать на возможно максимальной скорости, тщательно следя, чтобы брызги равномерно захлестывали подкапотное пространство. Отсутствие защитных кожухов и поддонов во многом облегчит Вашу непростую задачу. Очень большой плюс – способом можно пользоваться практически ежедневно, не выходя из машины!
- Способ “Меломан”. Для очень крутых! Поставьте в Вашу машинку супер магнитолку, парочку CD чейнджеров, пару-тройку ламповых усилителей ватт по 200-300, сабвуфер ватт на 500, ну колонок с десяток, лучше полтора. Вообще, чем больше – тем лучше! Баксов на 12-25 тысяч! (Это не враки – случай зафиксирован!) Включайте! Если через пару минут генератор все ещё работает, а характерного дыма и запаха все еще нет – значит Вы поставили слишком дешёвую аппаратуру!
- “Аккумуляторный” способ – наиболее коварный и таинственный из всех, поскольку его осознание требует понимания химических и физических процессов (ну хотя бы закон Ома, что уже не всем дано!) А если по-простому – используйте давно просроченный аккумулятор, не моложе трех-пяти лет. Чем старше – тем больше вероятность, что в аккумуляторе окажется короткозамкнутая банка. При этом аккумулятор может подавать признаки жизни – заводить машину, подзаряжаться от зарядного устройства и т.д., но при этом он становится мощной паразитной нагрузкой в цепи генератора. Возможно, что силы тока будет хватать на работу инжектора, но при включении дальнего света и обогрева генератор будет греться так, что его можно использовать для приготовления яичницы в походных условиях! Главное – не обращать на это внимания, и способ когда-нибудь сработает!
Зарядные генераторы — Мобильные Электросистемы
Изменение выходного тока генераторов в зависимости от оборотов. У зарядных генераторов высокий выходной ток достигается при низких оборотах двигателяРегулярная недозарядка вредит тяговым аккумуляторам. Их емкость постепенно уменьшается и аккумуляторы выходят из строя, если зарядное устройство полностью не возвращает им потраченную энергию. Поскольку генератор ходового мотора часто единственный источник зарядки на катере или яхте, то от правильного выбора его рабочих характеристик зависят продолжительность зарядки, срок службы аккумуляторов и затраты на обслуживание двигателя.
Если двигатель работает долго, а аккумуляторы разряжаются не сильно, то для зарядки достаточно небольшого генератора на 50-60 ампер. Режим его работы напоминает автомобильный – полная мощность в течении нескольких минут для подзарядки разряженных на 5-10% аккумуляторов, затем уменьшение выходного тока для питание бортового оборудования. Однако, если тяговые аккумуляторы разряжаются глубоко, а время работы двигателя ограничено, стандартный генератор не справится с их зарядкой. Потребуется специальный генератор повышенной мощности. Решающий фактор при выборе его характеристик — скорость приема заряда аккумуляторами.
Для разряженного на половину тягового аккумулятора безопасен ток в 25 и более процентов от емкости. Но по мере того, как аккумулятор заряжается, скорость приема заряда падает. При уровне зарядки 70% — 80%, она составляет уже 10 — 15% от емкости. Если в этот момент не уменьшить зарядный ток, температура аккумулятора повысится и электролит в нем закипит.
У каждого типа аккумуляторов глубокого разряда свой максимальный ток зарядки. Гелевые и AGM заряжаются быстрее, чем жидко-кислотные батареи с толстыми пластинами.
Считается, что при разряде в 50% для AGM аккумуляторов безопасен ток в 40 % от емкости. Однако последние эксперименты показали, что некоторые типы этих аккумуляторных батарей выдерживают зарядный ток равный емкости. Литий ионные аккумуляторы допускают ток заряда, превышающий 100% емкости.
Мощность генератора
Выходной ток генератора при 2500 об/мин -98 А, а не 80А, как у генератора на следующем графикеМощность зарядного генератора определяют, используя свойство аккумулятора принимать высокий ток в сильно разряженном состоянии. Поскольку для заряженного наполовину аккумулятора безопасен ток в 25-40% от емкости, минимальная мощность генератора должна быть равна этой величине. К полученному значению добавляют ток, потребляемый бортовым оборудованием во время работы двигателя. (Эта нагрузка может быть достаточно высокой, если установлен холодильник и через инвертор работает оборудование переменного тока.)
Реальная мощность генератора отличается от номинальной. Номинальная мощность характеризует максимальный ток, вырабатываемый генератором при температуре 25 ° C и заданной скорости вращения. Однако во время работы генератор нагревается и его мощность снижается примерно на 25%. Генераторы автомобильного типа работают на полной мощности лишь в течении нескольких минут после запуска двигателя, после чего уменьшают выдаваемый ток. Некоторые модели автомобильных генераторов не выдерживают длительной работы под высокой нагрузкой — они сгорают и выходят из строя.
Изменение выходного тока генератора в зависимости от температуры. По сравнению с генератором на предыдущем рисунке у этой модели выходной ток при 2500 об/мин составляет 80 А, а не 98 АДля быстрого восстановления емкости сильно разряженных аккумуляторов глубокого разряда требуется генератор повышенной мощности. Его задача — непрерывно работать с максимальной нагрузкой при температуре до 93 С. Однако даже лучшие морские генераторы служат дольше, если работают чуть ниже предела своих возможностей, поэтому при определении мощности для защиты генератора применяют дополнительный поправочный коэффициент равный 0,25.
Таким образом для зарядки аккумуляторной батареи емкостью 200 Ач потребуется зарядный генератор номиналом 50 А (200 х 0,25). Но чтобы не допустить его работу в предельном режиме, правильнее выбрать устройство на 25% мощнее (50 + 25% = 62,5 А) и к полученному значению добавить ток, потребляемый оборудованием во время работы двигателя. Если вместо аккумуляторов с жидким электролитом установлены стандартные AGM аккумуляторы, то мощность генератора можно повысить до 100 А, а для литиевых аккумуляторов до 250 А.
Количество оборотов
Для генераторов существуют графики или таблицы, связывающие выходной ток со скоростью вращения ротора. Некоторые модели достигают номинальной мощности на гораздо более низких оборотах, чем другие. Чем ниже обороты двигателя при полной мощности генератора, тем больше он подходит для зарядки аккумуляторов на холостом ходу.
Стандартные шкивы двигателей и шкивы высоконагруженных генераторов иногда не позволяют выдавать им полную мощность в желаемом диапазоне оборотов. Это связано с тем, что шкивы рассчитаны на автомобильные двигатели, работающие при 2500 — 3500 об / мин, а при зарядке аккумуляторов на холостом ходу обороты двигателя 700 — 1000 об / мин. Поскольку двигатели и их режимы эксплуатации на катерах и яхтах различаются, размер шкива генератора необходимо подбирать индивидуально по следующей процедуре:
- Определите каким оборотам двигателя должен соответствовать максимум мощности генератора
- Найдите максимально допустимое количество оборотов генератора (обычно 10 000 об / мин).
- Определите минимальную скорость работы двигателя при нормальном использовании (или скорость вращения двигателя для зарядки аккумуляторов и работы холодильника, если двигатель чаще всего используется для этих целей во время стоянки)
- Выберите шкив генератора для достижения максимальной требуемой мощности при выбранной минимальной частоте вращения двигателя. Проверьте, чтобы генератор не превышал допустимую скорость вращения при максимальных оборотах двигателя. Если ротор генератора превышает допустимую скорость вращения, измените передаточное отношение таким образом, чтобы максимальная скорость генератора достигалась при максимальных оборотах двигателя.
Пример:
На яхте установлен генератор с номинальным током 130 ампер. Максимальная требуемая мощность 100 ампер (77% от номинальной мощности). Генератор выдает 100 ампер при 3000 об / мин. Максимальная безопасная рабочая скорость вращения составляет 10000 об / мин. Лодка проводит большую часть своего времени на якоре. На стоянке двигатель работает на холостых оборотах при 1000 об / мин для зарядки аккумуляторов.
Чтобы на холостых оборотах двигателя ротор генератор вращался со скоростью 3 000 об / мин передаточное отношение шкивов должно быть 3: 1. Максимальная частота вращения двигателя также 3000 об / мин. При таких оборотах скорость генератора составит 9000 об / мин, что находится в безопасных рабочих пределах.
Установка дополнительного генератора
Высокопроизводительные генераторы создают значительные нагрузки, которые усиливаются гармонической вибрацией. В результате даже прочные монтажные кронштейны иногда разрушаются. Чтобы этого не произошло, мощный генератор лучше всего устанавливать с помощью проверенного комплекта для монтажа, выпущенного производителем генератора.
Во многих случаях наилучшее решение – это не замена имеющегося устройства, а установка второго зарядного генератора в дополнение к уже существующему.
Требования к мощности двигателя
Реальное напряжение на выходе 12-вольтового генератора — около 14 вольт. Выходная мощность такого генератора при токе 100 А — 14 вольт × 100 ампер = 1400 Вт. В одной лошадиной силе 746 Вт, поэтому для привода этого генератора теоретически потребуется 1,400 / 746 = 1,88 лошадиных сил. Однако КПД генераторов при преобразовании энергии составляет всего 50-60%, поэтому его потребляемая мощность вдвое больше — 3,76 л.с. Поскольку в ремне и шкиве также возникают потери, для привода генератора, выдающего ток 100 А требуется 4-5 лошадиных сил. При меньших нагрузках потребляемая мощность меньше.
Если генератор большой мощности устанавливают на маломощный двигатель, то дополнительные затраты энергии могут уменьшить мощность на винте. Чтобы этого не произошло, используют регулятор напряжения, ограничивающий выходной ток генератора и поддерживающий его ниже определенного уровня. У генераторов с внешним управлением цепью возбуждения, устанавливают переключатель, с помощью которого отключают генератор, когда для движения требуется полная мощность двигателя.
Охлаждение зарядного генератора
КПД генераторов — 50-60%. Это значит, что при токе 100 А, генератор потребляет (14 вольт × 100 ампер) /0,5 = 2800 Вт. Из них 1400 Вт идут на нагрев окружающего воздуха. Крыльчатка на роторе генератора разгоняет горячий воздух, но даже с ней генератор быстро нагревается. Если температура внутри генератора повышается до 120 С диоды или обмотка могут сгореть. Риск увеличивается, если генератор используется с разряженными AGM или литиевыми аккумуляторами, которые допускают высокий ток зарядки. Чтобы генератор раньше времени не вышел из строя, он должен быть рассчитан на работу при высокой температуре.
Датчик температуры, подключаемый к регулятору напряжения, помогает контролировать состояние высоконагруженного генератора. Независимо от уровня разряда аккумуляторов и тока зарядки, регулятор уменьшает выходной ток, если температура генератора превышает допустимый предел.
FAQ — Автогенератор
По этому вопросу существует множество мнений и точек зрения. Однако простой факт заключается в том, что каждый день тысячи людей простаивают свои автомобили без какого-либо риска или ущерба: застряли в пробке, мобильные продавцы, профессионалы, такси, службы доставки, службы экстренной помощи и многое другое. Современные двигатели созданы для работы в самых разных условиях, как в условиях арктического холода, так и в жаркой пустыне. Они тщательно контролируются температурой, кислородом и выбросами и автоматически регулируются на лету с помощью сложных компьютерных элементов управления.Большинство исследований и правительственных исследований по этой теме сосредоточены на «запуске и остановке автомобиля для прогрева, когда на улице ХОЛОДНО». Тем не менее, CarGenerator чаще всего работает на холостом ходу, когда ваш двигатель прогрет и работает. В обоих случаях либо с газогенератором, либо с двигателем вашего автомобиля на холостом ходу с CarGenerator, обеспечивающим мощность, какой-то двигатель должен работать, чтобы создавать мощность. Большая разница с CarGenerator заключается в сверхлегком весе всего 16 фунтов, отсутствии проблем с нулевым обслуживанием, отсутствии грязных газовых баллонов для хранения и наполнения крошечных резервуаров, полной защите от дождя / погодных условий и времени работы на типичном автомобиле 50-80 часов. намного тише и экологичнее, потому что у большинства генераторов нет средств контроля выбросов, в то время как все автомобили имеют оборудование для контроля выбросов на тысячи долларов.Обычно большинство наших клиентов используют CarGenerator для работы в течение нескольких часов в день или вечером, чтобы включить свет, душ, телевизор, ноутбуки и полностью зарядить свои батареи на высокой скорости. Что касается нашего собственного Airstream, мы рассматриваем его как «солнечную резервную копию», несмотря на то, что у нас есть 520 ватт солнечной энергии на крыше Airstream, когда мы разбили лагерь прошлым летом на 2 недели, большинство наших объектов не были электрическими. однако большинство из них были тенистыми и / или шел дождь, поэтому без хлопот, связанных с большим тяжелым газогенератором, мы подключились к нашему изящному маленькому CarGenerator, и у него было много энергии, и мы даже не заметили движения газового манометра.
Все — Автогенератор
Сэкономьте 36 долларов.00
Сэкономьте $ 100.00
Сэкономьте 104 доллара.00
Сэкономьте 96,00 $
Сэкономьте 96 долларов.00
Сэкономьте $ 100.00
Сэкономьте 96 долларов.00
Сэкономьте 398 долларов.00
Таблицы спецификаций генераторов— как читать и интерпретировать
Каждый производитель составляет определение и информационные листы для своих генераторов. Понимание этих подробных описаний является основным при выборе генератора для вашего приложения.Генераторы делятся на три цикла обязательств:
- Резервные генераторы — Обеспечивает питание различной электрической нагрузки на время нарушения энергоснабжения. Генераторы
- Prime — эти генераторы используются в тех случаях, когда не используются открытые утилиты. Генераторы основной мощности разделены на сопутствующие рабочие условия:
- Неокончательное время работы — максимальная мощность (от генераторной установки с переменной нагрузкой), доступная в течение неограниченного количества часов каждый год.Применяются сопутствующие операционные правила:
o В тот момент, когда блок работает в течение 250 часов, блок должен работать с оценкой исполнения 70%.
o Если генераторная установка должна быть загружена на 100%, она не должна работать более 500 часов в год. Генератор не должен быть перегружен. - Ограниченное время работы — загрузка доступна в течение установленного количества часов в приложениях с неизменяемой нагрузкой. Генераторы могут работать до 750 часов в год, что меньше номинальной мощности. Генераторы непрерывного действия
- — Генераторные установки используются при 100% номинальной мощности в течение неограниченного количества часов каждый год. Они регулярно используются в горнодобывающей, сельскохозяйственной и военной промышленности. Глядя на отдельные листы разных производителей, быстро становится очевидным, что каждый производитель различается по компоновке и содержанию. Основные данные доступны в каждом случае. Если требуемые данные для генераторной установки отсутствуют на конкретном листе, можно связаться с производителем.Способность понимать конкретный лист производителя и знание приложения предоставляет клиенту информацию, которая, как ожидается, приведет к осознанному выбору.
В данной статье исследуется конкретный лист генератора Cummins .
Cummins Спецификации:
Мы выбираем модель DQKC для исследования. Конкретный лист разделен на четыре сопроводительных страницы:
Изображение, характеристики и рейтинги — содержит изображения, основные моменты и данные рейтингов.
Детали и опции — Предоставляет определения генератора, двигателя и генератора переменного тока. Дополнительные варианты выбора также находятся на этой странице.
Возможности системы управления — Определяет страхование и фокус наблюдения, а также дополнительные возможности выбора.
Каждая страница будет разбита на собрания, и каждое собрание будет расшифровано независимо. Это должно обеспечить твердое понимание определений генератора Cummins.
Изображение, характеристики и рейтинги:
Данная страница используется как страница ознакомления с генераторной установкой.Разделены на три отдельные территории:
Описание — Серия бизнес-генераторных установок полностью согласована (окончательный набор представлен на слайде). Может использоваться как часть резервных, основных или непрерывных источников питания.
Аккредитация генераторов:
o Подтверждено ISO 9001 и произведено в офисах, подтвержденных ISO 9001 или ISO 9002.
o Поддержка тестирования моделей (PTS). Это проверяет надежность исполнения схемы генераторной установки.
o Подтверждено CSA.Это для всех низковольтных моделей Cummins производителей.
o Financiers Laboratories (UL). UL испытала эти генераторы для стационарных сборок генераторов, для оценочной деятельности.
o Универсальный строительный кодекс — Генераторы предназначены для использования в сейсмических условиях в соответствии с мировыми строительными законами.
o Основные моменты — в этой области показаны обычные основные моменты, включенные во все модели генераторных установок, представленные в этом информационном листе. Дополнительная плата за основные моменты, указанные ниже, не взимается:
o Двигатель Cummins Heavy Duty — все модели оснащены 4-тактными промышленными двигателями QSK60 с низким уровнем выбросов и быстрым временем реакции на замену пакета.
o Генератор — При покупке нового доступна смета на сумму более одного генератора (со стороны генератора). Генераторы на 2/3 обмотки создают минимальный третий музыкальный ток.
o Генератор постоянного магнита (PMG) — Использование неизменяемого магнита улучшает запуск двигателя и возможность устранения короткого замыкания.
o Система управления — Система управления мощностью (PCC) используется для управления мощностью двигателя и генератора. Мелирование завершает проверку мощностей.
o Система охлаждения — Рамка радиатора стандартного основного комплекта обрисована в общих чертах, испытана и оценена при температуре окружающей среды.
o NFPA — Принимает 100% нагрузку в одиночку. Это означает, что генератор не нужно складывать в медленные дополнения.
o Номинальные характеристики — Каждый номер модели генераторной установки был произведен в соответствии с определенными номинальными характеристиками. Cummins использует режимы ожидания, основной и непрерывный режимы работы.
o Приведенная ниже таблица относится к листу спецификаций Cummins для более подробного разъяснения по каждому пункту.
Кейс:
Показать DQKC — выбранная генераторная установка. Эта модель оценивается для следующих применений:
Резервный — Генератор может выдавать мощность 2000 кВт, 60 Гц на переключающуюся нагрузку, когда мощность нарушена.
Prime — Генератор может обеспечивать мощность 1825 кВт, 60 Гц, работая 8 часов в день.
Непрерывный — Генератор может обеспечивать мощность 1600 кВт, 60 Гц 24 часа в сутки, 7 дней в течение семи дней.
Определения и варианты
На второй странице информационного листа содержатся соответствующие определения, варианты выбора и дополнения:
Технические характеристики генераторной установки — Основные сведения о генераторе, включая:
Класс направления Senator — Представитель контролирует скорость двигателя (стандарт ISO8528, часть 1, класс G3). .
Контроллер напряжения — Обеспечивает постоянство напряжения (0,5%) от отсутствия кучи до полной нагрузки.
Нестандартные вариации напряжения — Колебания величины питающего напряжения, (0,5%) типовая задача.
Разновидности нерегулярной частоты — мера изменения частоты (0,25%) на фоне обычной активности.
Радиочастотное излучение — создается в условиях старения из-за электромагнитных свойств. Соответствует как военным требованиям, так и мерам IEC.
Технические характеристики двигателя — Производственные данные о работе двигателя, включая:
Диаметр цилиндра — Расстояние по стволу (6.25 дюймов).
Ход — цилиндр сепарации входит в камеру (7,48 дюйма).
Выкорчевывание — Объем всех бочек в двигателе (3673 кубических дюйма).
Компоновка — Квадратный контур двигателя. (литой пресс В16).
Емкость батареи — расчетная сила тока относительно батареи (2200 ампер при температуре от 0 до 32 градусов по Фаренгейту).
Генератор зарядки аккумулятора — предел зарядки генератора двигателя (40 ампер).
Начальное напряжение — напряжение аккумулятора, необходимое для работы двигателя (24 В постоянного тока, отрицательное заземление).
Топливная система — Тип топливного каркаса. (Координированная инфузия, дизельное топливо №2, с топливным каналом и программным отключением).
Топливный фильтр — Тип топливного канала, емкость и альтернативный (Трехкомпонентный 10 микрон, включается с водоотделителем).
Воздухоочиститель — Тип воздухоочистителей, используемых в двигателе (сухой заменяемый компонент).
Масляный фильтр — Сумма и стиль масляного канала двигателя (4 включения масляных каналов, смесь полного потока и обхода).
Система охлаждения — Стандартная система охлаждения (может работать при температуре до 104 градусов по Фаренгейту).
Характеристики генератора переменного тока — Часто упоминается как сторона генератора. Определения по сборке для работы должны включать:
Схема — Описывает план генератора переменного тока (бесщеточный, с 4 стойками, вращающееся поле).
Статор — Вклад обмотки — это план параметров (2/3 шага рекомендуется для каждого из четырехпроводных приложений).
Ротор — Когда ротор генератора соединяется с двигателем, используется только один подшипник (один подшипник, адаптируемые пластины).
Система защиты — Класс защиты обмоток (класс F по высокому напряжению и класс H по низкому напряжению). Температурный диапазон от 239 до 302 градусов по Фаренгейту.
Стандартное повышение температуры — IEC тестирует генератор для стандартного мягкого всплытия (при температуре окружающей среды 104 градуса по Фаренгейту, 302 градуса по Фаренгейту).
Тип возбудителя — Тип используемого магнита. Два стиля вечный и электромагнитный (неизменный привлекательный генератор).
Вращение ступени — Предоставляет данные ступени генератора (главный B приводит в движение C по часовой стрелке).
Охлаждение генератора — Как генератор охлаждается в процессе работы (координированный привод вентилятора радиатора).
Симфоническое искажение — Изгиб синусоидальной волны при прямых и непрямых действиях (менее 5% без кучи до полной прямой нагрузки, менее 3% для нагрузки на одну согласную).
Phone Influence Factor (TIF) — Измерение импеданса музыки по линии электропередачи с телефонными линиями (менее 50 по всем правилам NEMA).
Phone Harmonic Factor (THF) — Гармоническое изгибание, вызванное генератором простой структуры телефона.Заменено на Harmonic bending (до 3).
Доступные напряжения — Генераторы могут быть связаны двумя отдельными стратегиями. Линия к линии связи между любыми двумя проводниками. Линия к беспристрастности находится между проводником и беспристрастным.
Линия 60 Гц на несмещенные напряжения:
- 219, 254, 277, 347, 2400, 7200, 7620 или 7970.
- Линейные напряжения 60 Гц составляют:
- 380, 440, 480, 600, 4160, 12470, 13200 или 13800.
Опции и аксессуары генераторной установки — Доступные дополнения к стандартной генераторной установке.Разделены сопутствующими рамками:
Двигатель — Схема низкого уровня выбросов для демонстрации DQKB, NOx для демонстрации DQKC, подогреватели охлаждающей жидкости с различным напряжением для температуры выше и ниже 40 градусов по Фаренгейту и резервуар с маслом верхнего предела.
Система охлаждения — 122 градуса в пределах рабочей температуры, теплообменник и выносной радиатор.
Панель управления — Противонакопительный подогреватель, возможность параллельной работы, удаленная связка флагов виновности и связка передачи рабочего цикла.
Система дымоудаления — доступны промышленные, частные и базовые глушители.
Генератор — Различные обновления повышения температуры, предотвращающие накопление тепла, ремонт датчиков температуры и дифференциальные трансформаторы тока.
Генераторная установка — Аккумулятор, батарейные стойки, автоматические выключатели, выключатель, программирование системы PCC, панели удаленной сигнализации, пружинные изоляторы и гарантийный ремонт.
Возможности системы управления:
Система управления отвечает за управление мощностью всех двигателей и генераторов.Структура управления питанием (PCC 3201) включает в себя многочисленные операции по проверке и контролю, как указано ниже:
Структура управления PCC — это координированный контроллер генераторной установки, который обеспечивает управление, направление напряжения и обеспечение работы двигателя. Панель управления:
• Селекторный переключатель Выкл. / Вручную / Авто — выбор метода действия.
Переключатель ручного пуска / останова — нажмите переключатель, когда переключатель режима находится в ручном режиме, чтобы запустить двигатель.
Переключатель проверки ламп панели — нажмите кнопку «Изменить», чтобы проверить подсветку панели.
Выключатель аварийного останова — нажмите кнопку «Изменить», чтобы остановить двигатель. Переключатель необходимо вытащить после начала аварийной остановки.
Переключатель упражнений — используется для завершения группировки предварительно измененных упражнений, когда переключатель режима находится в положении «Авто».
Дизайн — Буквенно-цифровое шоу с основными светодиодными демонстрационными огнями. Различный диалект грамотный.
Панель управления выделяет данные о проверке и проверке двигателя, записанные ниже:
Выключение из-за превышения скорости — панель выключит двигатель, если он превысит предварительно установленную точку удержания.
Низкое давление масла — предупреждение о низком весе масла и выключение двигателя, когда вес масла падает ниже установленного значения.
Высокая температура охлаждающей жидкости — предупреждение о высокой температуре охлаждающей жидкости и отключение двигателя, когда температура охлаждающей жидкости превышает заданные значения.
Низкий уровень охлаждающей жидкости — Предупреждение, когда уровень охлаждающей жидкости падает ниже уровня датчика. Возможная остановка двигателя.
Высокое и низкое напряжение батареи — предупреждение, когда уровень заряда батареи превышает или опускается ниже заданных значений.
Слабый аккумулятор — предупреждение, когда уровень заряда аккумулятора падает ниже заданного значения.
Разряженная аккумуляторная батарея — Двигатель отключается при коротком замыкании аккумуляторной батареи.
Пренебрежение запуском — отключение из-за чрезмерного проворачивания, когда двигатель не запускается в установленное время.
Пренебрежение проворачиванием — двигатель остановлен, так как стартер не поворачивает коленчатый вал двигателя.
Повторяющееся отключение при запуске — активируется при чрезмерном количестве попыток запуска.
Блокировка гаечного ключа — предотвращает вращение двигателя.
Сбой датчика — Укажите, когда датчик вышел из строя.
На панели управления дополнительно экраны и элементы управления:
AmpSentry AC Protection — контролирует наличие и короткие замыкания.Обеспечивает одиночный и тройной контроль виновности. Наблюдение за повышением и понижением напряжения и частоты и отключение.
Данные генератора — контролирует напряжение (от линии к линии или от линии к независимому). Проверяет ток и частоту на каждом из трех этапов. Проверка кВт и кВА.
Прочие данные — предоставьте модель генераторной установки, начальные усилия, начало работы, часы работы, кВт-часы и историю обвинений.
Администрирование — Система содержит компьютеризированный изохронный датчик, который контролирует динамику температуры компонентов и находит смекалку в управлении скоростью передачи.
Стабилизация напряжения — электронное управление напряжением PWM (расширенное) с трехступенчатой линией для несмещенного обнаружения. Одно- и трехэтапная проверка и контроль виновности.
Функции управления — лесоруб с информацией о неисправностях с воспроизведением вины с помощью программирования Inpower. Отсроченное начало и контролируемое охлаждение. Настраиваемые источники информации и урожайность с возможностью удаленной аварийной остановки.
Выбор панели управления расширяет возможности более значительных. Эти варианты включают:
Варианты параллельного использования с элементами управления совместным использованием стека.
Термостатические регуляторы космического радиатора.
Переключатель режимов работы ключа для безопасности.
Внешние части, например, модули заземления и вспомогательные передачи для включенного управления.
Программирование различных интерфейсов, например, LONWORKS и iWatch
Дополнительная информация и модули доходности.
Дистанционный сигнализатор для проверки осторожности в зоне, отличной от генераторной.
Постоянно консультируйтесь с руководством владельца по способам переключения и действиям. Несмотря на то, что эти листы содержат значительное количество полезных материалов, всегда полезно ссылаться на производителя вашего устройства или обращаться к опытному персоналу в Diesel Service and Supply за дополнительными разъяснениями по вашему конкретному дизельному генератору .
Winco EC22000VE-03 / A Автомобильный генератор — Winco Generators
Описание
ОСОБЕННОСТИ
- Двигатель Briggs & Stratton Vanguard — Двигатели Vanguard премиум-класса предназначены для питания оборудования, которое работает для жизни.
- Вспомогательная система MAUX — Гарантирует, что сторона генератора выдерживает 300% пусковой пуск двигателя в течение 20 секунд.
- Защита от низкого уровня масла — В случае низкого давления масла двигатель остановится, чтобы защитить двигатель от повреждений.
- Вакуумный топливный насос — Грузоподъемность 30 дюймов.
- Испытано под 100% нагрузкой — Каждый генератор полностью тестируется перед тем, как покинуть предприятие Winco.
EC22000VE-03 / A Технические характеристики генератора
ВОЛЬТ 120/240 Вт 22,000 ХАРАКТЕРИСТИКИ 19,000 ФАЗА ОДИНОЧНАЯ ПФ 1.0 AMPS 79 CB РАЗМЕР 80 AMP ГЕРЦ 60 РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ АРН +/- 1,5% СВЯЗАННЫЙ НЕЙТРАЛЬ ДА РАЗЪЕМЫ НА 120/240 ВОЛЬТ НЕТ ГАРАНТИЯ ГЕНЕРАТОРА 2 года РАСХОД ТОПЛИВА 100% НАГРУЗКА 3,28 галлонов / час РАСХОД ТОПЛИВА 75% НАГРУЗКА 2.67 GAL / HR РАСХОД ТОПЛИВА НАГРУЗКА 50% 1,88 галлонов / час РАСХОД ТОПЛИВА 25% НАГРУЗКА 1,43 гал / час РАСХОД ТОПЛИВА 0% НАГРУЗКА 0,95 галлонов / час ТРАНСПОРТНЫЕ РАЗМЕРЫ 50 «x 27» x 32 « ВЕС ОТДЕЛЕНИЯ 496 ФУНТОВ КЛАСС ГРУЗА 70 EC22000VE Технические характеристики двигателя
БРЕНД ДВИГАТЕЛЯ BRIGGS & STRATTON МОДЕЛЬ ДВИГАТЕЛЯ АВАНГАРД СТАРТЕР ДВИГАТЕЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СКОРОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ 3600 ЦИЛИНДРЫ ДВИГАТЕЛЯ V-TWIN ТИП ПЕРЕМЕЩЕНИЯ 993 CC / OVH НИЗКАЯ ЗАЩИТА МАСЛА СТАНДАРТ РЕКОМЕНДУЕМОЕ МАСЛО 10W-30 ОБЪЕМ МАСЛА 2.5 QT DBA @ 7METERS 79 ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА ДОПОЛНИТЕЛЬНО СЧЕТЧИК ЧАСОВ ДА ЗАПУСК ДВИГАТЕЛЯ (КОД G) НЕТ УТВЕРЖДЕНО EPA ДА CARB УТВЕРЖДЕНО НЕТ УТВЕРЖДЕНО CSA НЕТ ГАРАНТИЯ НА ДВИГАТЕЛЬ КОММЕРЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ 3 ГОДА
Брошюра для печати:
Спецификация Руководство по эксплуатации двигателя Vanguard
Руководство по эксплуатации Список деталей двигателя Vanguard
Габаритный чертеж Руководство по установке топливного комплекта
| ||
Зарядка Выходная мощность в электрической системе 12 В (13.8 В — 14,5 В постоянного тока номинальное) | серии
150 -> 150 ампер. (Вид
Выходная кривая) Series 200 -> 200 ампер. (Просмотр вывода Кривая) Серия 250 * -> 250 усилители. (Вид Выходная кривая) | (навесной
согласно рекомендациям без препятствий для потока охлаждающего воздуха) |
Зарядка Выходная мощность в электрической системе 24 В (27.6 В — 29 В постоянного тока номинальное) | серии
150 -> 80 ампер. (Вид
Выходная кривая) Series 200 -> 125 ампер. (Просмотр вывода Изгиб) Series 250 -> 140 ампер. (Просмотр вывода Кривая) | (навесной
согласно рекомендациям без препятствий для потока охлаждающего воздуха) Серия 250 требуется внешний двухполупериодный выпрямитель ZENA модели ER350 в сборе |
Минимум Требования к мощности / крутящему моменту приводного двигателя | серии
150 -> 11 л.с. (газ), 8 л.с. (дизель) серия 200 -> 16 л.с. (газ), 11 л.с. (дизель) серия 250 -> 22 л.с. (газ), 14 л.с. (дизель | серии
150 -> (Просмотр
Кривая крутящего момента) серии 200 -> (просмотреть Кривая крутящего момента) серии 250 -> (просмотреть Кривая крутящего момента) |
Чемодан Размеры | серии
150 — 6.5 дюймов (ширина) x 8,5 дюймов (высота) x 7 дюймов (глубина) (см. Иллюстрацию для серии 150) Series 150B — 6,5 дюйма (ширина) x 8,5 дюйма (высота) x 9 дюймов (глубина) (см. Иллюстрацию для серии 150B) Series 200–6,5 дюйма (ширина) x 9,5 дюймов x 10 дюймов (см. иллюстрацию для серии 200) Series 250 — 7,5 дюймов (ширина) x 9,5 дюймов (высота) x 9 дюймов (глубина) — 6 дюймов Ш x 4,5 дюйма x 9 дюймов | (прозрачный необходимое свободное пространство — включая шкив, клеммы и монтажные проушины) |
Минимум Частота вращения вала для Максимальная выходная мощность | Примерно 6500 об / мин | (высшее частота вращения вала примерно до 16000 об / мин — не оказывает отрицательного воздействия на производительность) |
Минимум Частота вращения вала для Минимальная выходная мощность | Примерно 1500 об / мин | |
Направление вращения | серии
150 — По часовой стрелке Вращение Серия 150B — Двунаправленное Вращение Серия 200 — Двунаправленный Вращение Серия 250- Двунаправленный Вращение | Опционально, для приложений с высокой вибрацией, анаэробный клей для фиксации шпильки / подшипника. также может использоваться для обеспечения надежной и непрерывной работы приводного шкива к охлаждающему вентилятору и Приводной шкив к контакту гайки приводного вала генератора. |
Генератор Охлаждение | Высокая КПД Принудительный воздух, внешний вентилятор | (поток воздуха из задней части в переднюю) |
Ожидается Минимальное время до выхода из строя компонента | 40 000 часы | |
Периодический Требование обслуживания | Нет, кроме очистки, необходимой для удаления масел, химикатов и / или коррозионных материалов в случаях, когда поддержание чистой операционной среды невозможно. | ПРИМЕЧАНИЕ: Очистка (пресной водой и / или сжатым воздухом) может потребоваться при работе в в очень грязных условиях или в случае химического загрязнения. |
Ротор
Требуемый ток (для полной зарядки) | 12 вольт
— 7 ампер. максимум 24 вольта — 4 ампера. максимум | |
Напряжение Требуется тип регулятора | ЛЮБЫЕ Цепь A или Цепь B (или тип N, или тип P) сильноточный твердотельный внешний регулятор напряжения ИЛИ а ZENA модель WC.Универсальный регулятор напряжения / тока VR, используемый в сочетании с одним, или более, ZENA WC.12 Модули управления питанием ИЛИ а Универсальный регулятор напряжения / тока ZENA, модель WC.VR2 (с датчиком превышения температуры) используется в сочетании с одним или несколькими модулями управления питанием ZENA WC.12 ИЛИ а индивидуально разработанная система управления OEM, соответствующая рекомендациям ZENA, Inc. | ПРИМЕЧАНИЕ: В приложениях, где существуют долгосрочные высокие требования по току и / или где очень большие батареи установлены, и / или где батареи с очень низким сопротивлением батареи нагрузки, следует применять активные методы защиты.К таким устройствам относятся регуляторы, которые ограничивают максимальный зарядный ток и / или сложные регуляторы напряжения которые контролируют и регулируют температуру генератора (например, наш WC.VR2), выход / зарядка следует использовать температуру свинца и батарею. |
Выходной сигнал тахометра (доступен в качестве дополнительной заводской опции) | 150
Серия -> Доступна (+ 50 долларов США) Серия 200 -> Доступна (+ 60 долларов США) Серия 250 -> Доступна (+ 65 долларов США) | ПРИМЕЧАНИЕ: Выход тахометра может быть в виде ЛИБО отвода статора переменного тока, выпрямленного + Отвод статора, или выпрямленный — отвод статора. Сигнальный выход представляет собой изолированную клеммную колодку №10, установленную на задней части генератора. корпус (незаплавленный). Обратитесь к производителю тахометра, чтобы определить тип ожидаемого сигнала. для правильной работы. |
Рекомендованные розничные цены (без стоимости доставки) | SR150.12
-> 365 долларов США SR150.24 -> 435 долларов США SR150B.12 -> 465 долларов США SR150B.24 -> 535 долларов США SR200.12 -> 675 долларов США SR200.24 -> 740 долларов США SR250.12 и ER350 -> 1105 долларов США SR250.24 и ER350 -> 1225 долларов США | ПРИМЕЧАНИЕ: Модели с выходом 12 В и 24 В постоянного тока доступны с либо 12 В ИЛИ Узлы ротора 24В (опция за дополнительную плату). Это позволяет, например, использовать сварочные аппараты ZENA в автомобилях с электрическим питанием 24 В. системы ИЛИ установка систем зарядки 24 В на двигателях с электрическими системами 12 В. |
(PDF) Интегрированные стартер-генераторы для автомобильной промышленности
260 ACTA ELECTROTEHNICA
высокая выходная мощность при средней скорости, а также хорошая производительность
на низкой и высокой скорости [10].
Прототип ISG на базе 16/12 SRM был испытан на специальном испытательном стенде
, созданном для этой цели в RTWH Aachen.
Из многочисленных экспериментальных результатов здесь будут представлены только две цифры
[13].Сначала на рис. 10 показаны четыре фазных тока и скорость
.
Генерируемые токи и напряжения приведены на рис. 11.
6. Выводы
Гибридные автомобили появляются на транспортной арене как
. средства для решения возрастающих проблем экономии топлива и
низкого уровня выбросов парниковых газов. Технические и бизнес-соображения
, основанные на требованиях рынка, способствуют ежедневному совершенствованию гибридных транспортных средств
.
Таким образом, некоторые специалисты считают, что HEV
представляют собой экономически жизнеспособные решения для производства маломощных
автомобилей с низким уровнем выхлопа в больших объемах производства
.
Мягкие гибриды, реализуемые с системами ISG,
способны обеспечивать запуск двигателя, рекуперацию энергии и помощь при разгоне
, имея ряд преимуществ, таких как улучшенная экономия топлива
, снижение выбросов выхлопных газов и улучшенные характеристики мощности
.
Как показывают полученные результаты, предложенный, спроектированный, изготовленный
и испытанный 16/12 SRM соответствует всем требованиям ISG
, упомянутым в разделе 3. Следовательно, его можно выгодно использовать в качестве ISG коленчатого вала.
Благодарности
Работа стала возможной благодаря поддержке, предоставленной Румынской академией
в рамках гранта 106/2003, и была выполнена
в сотрудничестве с Департаментом электрических машин
RTWH Aachen, Германия.Исследования были поддержаны
также Румынским национальным советом научных исследований
в сфере высшего образования посредством предложенного гранта.
Ссылки
[1] Хусейн, И., «Электрические и гибридные транспортные средства: Основы проектирования
», CRC Press, Бока-Ратон (США), 2003 г.
[2] Деттмер, Р., «Гибрид Вигор», IEE Review,
,, 2001, стр. 25-28.
[3] Шарф А., «Технологии управления двигателем для гибридного электромобиля
», Power Electronics Europe, no.3,
2004, стр. 18-21.
[4] Малеш Т., «Интегрированный стартер-генератор: новый
центральный элемент в автомобильной альтернативной энергетической технологии
», The Power Report, май 2001 г., стр. 4-5.
[5] Фаттик, Г.Т., Уолтерс, Дж. Э., и Гунаван, Ф.С., «Холодная
Пусковые характеристики 42-вольтовой интегрированной генераторной системы
», Серия технических статей SAE, No.
2002-01-0523, Общество автомобильных инженеров (SAE),
Warrendale (PA, USA), 2002.
[6] Миллер, Дж. М., Стефанович, В. Р. и Леви, Э., «Прогноз
для интегрированных систем стартера-генератора в автомобильной промышленности
», в материалах конференции PEMC,
Цавтат (Хорватия), 2002 г. , на компакт-диске: T5-001.pdf.
[7] Хофманн, Х. и Сандерс, С.Р., «Синхронный электродвигатель / генератор переменного тока
для систем хранения энергии маховика
», в материалах семинара IEEE
по силовой электронике на транспорте, Дирборн (Мичиган,
США), 1996, стр.199-206.
[8] Виорел, И.А., Хеннебергер, Г., Блиссенбах, Р. и
Лёвенштайн, Л., «Машины с поперечным потоком. Их поведение, конструкция, управление и применение
», Медиамира,
Клуж-Напока , 2003.
[9] Бэ, Б.-Х, и Сул, С.-К., «Практические критерии проектирования синхронного двигателя с внутренним постоянным магнитом
для встроенного стартер-генератора
42 В», Труды IEEE
Международная конференция по электрическим машинам и приводам,
Мэдисон (Висконсин, США), 2003 г., стр.656-662.
[11] Виорел И.А., Попан А.Д., Блиссенбах Р. и
Хеннебергер Г. «О машине с поперечным потоком с постоянными магнитами
в статоре», ELECTROMOTION,
vol. 10, вып. 3, 2003, стр. 420-425.
[10] Левенштейн Л., Хеннебергер Г. и Захариас Л.,
«Генераторы стартера коленчатого вала, основанные на принципе сопротивления
», Auto Technology, no. 6, Vieweg Verlag,
Wiesbaden (Германия), 2002, стр.68-71.
[12] Левенштейн Л. и Хеннебергер Г., «Динамическое моделирование
генератора переменного тока стартера коленчатого вала», в
Proceedings of the Global Powertrain Congress, vol.
Advanced Propulsion and Emission Technology, Детройт
(США), 2001, стр. 141-146.
[13] Левенштейн Л., «Kurbelwellen-Starter-Generatoren auf
der Basis von Reluktanzmaschinen», Ph.D. Диссертация,
RWTH Aachen (Германия), 2003.
Рис.10. Токи и скорость при работе двигателя
Рис. 11. Токи и скорость во время работы генератора
Я приводил свой дом в действие с помощью Ford F-150 Hybrid
Там, где я живу, перебои с электричеством — частый факт в жизни. Многие деревья сосуществуют с шаткими наземными линиями электропередач, пока они не перестают существовать. Несколько лет назад во время урагана «Флоренция» мы потеряли электроэнергию на четыре дня. К счастью, перед бурей я купил небольшой генератор Honda EU2200i.Этого было достаточно, чтобы включить самое необходимое. Но даже при этом мне приходилось выбирать, что и когда бежать. Если бы у меня на подъездной дорожке стоял гибрид F-150 2021 года, все было бы по-другому. Потому что при наличии подходящих удлинителей и удлинителей F-150 Hybrid может обеспечить электричеством ваш дом.
Трансмиссия PowerBoost сама по себе крутая — с 430 лошадиными силами и 570 фунт-фут крутящего момента, это самый быстрый F-150 без двигателя Raptor, который мы когда-либо тестировали, при этом улучшая экономию топлива на 20 процентов, но бортовой генератор это интригующий вариант.Названный Pro Power Onboard, он доступен в нескольких различных вариантах мощности: от 2,0 кВт (с 2,7-литровым V-6 и 5,0 V-8) до максимум 7,2 кВт с 3,5-литровым V-6 с двойным турбонаддувом. И этого последнего числа достаточно, чтобы управлять всем твоим проклятым домом. Я знаю это, потому что у меня есть солнечная батарея мощностью 7,4 киловатт и сетевой счетчик электроэнергии, который сообщает мне, использую ли я энергию из сети или выталкиваю электричество обратно. В солнечный день я управляю своим домом и отправляю электроны своим соседям. Следовательно, само собой разумеется, что этот грузовик на подъездной дорожке мог также привести в движение мой дом.Я решил попробовать. (Есть и третий способ, но засыпка через вилку на 240 В без переключателя, хотя и безопасна, если все сделано правильно, добавляет значительный риск.)
Автомобиль и водитель
Генератор F-150 можно использовать в качестве личной электросети двумя способами. В наиболее элегантном сценарии вы бы проложили кабель от розетки на 30 ампер и 240 вольт в кровати до переключателя на 30 ампер и напрямую запитали выбранные цепи в вашем доме.Никаких удлинителей, никакой поломки настольной лампы «Величайший папа мира» для освещения кухонной стойки. У меня нет передаточного переключателя. Итак, удлинители это есть.
Под вилкой на 30 А находятся четыре обычных розетки на 120 В, каждая пара из которых представляет собой схему на 20 А, рассчитанную на 2400 Вт. (В салоне тоже есть розетки на 120 вольт.) Это большая мощность. Чтобы безопасно пользоваться им по максимуму, вам понадобятся толстые удлинители. Что, к счастью, у меня есть. Основной, который я использую при отключениях, рассчитан на 1875 Вт.У меня есть другие, разной длины и калибра, чтобы построить мою собственную беспорядочную внутреннюю электросеть. Я включил грузовик, подключил шнуры и приступил к работе.
Все это приводится в движение грузовиком на подъездной дорожке. Кроме собаки.Автомобиль и водитель
С моим генератором Honda я могу запустить самое необходимое — холодильник, немного света, вентиляторы, телевизор — но мне, возможно, придется что-то отключить, если я хочу включить энергоемкий прибор, например, кофеварку (600 Вт) или микроволновую печь (1500 Вт). Вт).Чтобы протестировать F-150, я подключил сразу столько вещей, сколько мог придумать: кофеварку, пылесос Shark, телевизор, интернет-модем и роутер, безбаковый газовый водонагреватель, холодильник, гаражный холодильник и еще пару. лампы. О, и пока мы это делаем, давайте уберем складки с одежды с помощью моего 1400-ваттного утюга. Обычно я не пылесосил, не варим кофе и не гладю одежду одновременно, но это то, что мы делаем для науки.
Просто варить кофе и гладить при свете лампы с выдвинутым холодильником, как обычно.Автомобиль и водитель
F-150 запускал все одновременно, и мог бы справиться и с большим. Я знаю это, потому что дисплей генератора на 12-дюймовом экране приборной панели показывает, сколько энергии вам нужно в любой момент. Мои различные гаджеты потребляли 3200 ватт, что намного больше того, что могло бы заставить мою Honda взорвать автоматический выключатель. Это более половины мощности, доступной для 120-вольтного питания, но менее половины емкости системы, если бы я управлял своим домом от 240-вольтного питания.На самом деле грузовику это задание казалось скучным. Время от времени V-6 останавливался и оставлял литиевую батарею грузовика емкостью 1,5 кВтч, чтобы запустить шоу, что приводило к созданию самого тихого генератора мощностью 7,2 кВт, который вы когда-либо слышали. Из-под грузовика доносится приглушенный шум, и все.
Автомобиль и водитель
Но, спросите вы, почему бы вам просто не купить генератор на 7200 ватт? Потому что, если вы покупаете F-150 Hybrid, 7200-ваттная Pro Power Onboard стоит 750 долларов.(Выходная мощность 2400 Вт с двумя розетками является стандартной.) Вы не получите сложный генератор мощностью 7000 Вт за 750 долларов. Вы можете найти тот, который звучит как газонокосилка Рэнди Куэйда из недооцененного фильма Ричарда Прайора Moving , но современный тихий инверторный генератор будет стоить, вероятно, вдвое дороже. А 7000-ваттная Honda — амбициозный бренд генераторов класса люкс — стоит около 4500 долларов. Генератор F-150 — отличное решение, и вам не нужно таскать его с собой, искать место для него в гараже или беспокоиться о том, что топливо иссякнет.Он просто там, в грузовике, когда вам это нужно.
Ford, похоже, рассматривает Pro Power Onboard как инструмент для подрядчиков или любителей активного отдыха, работающего с пилой на стройплощадке или подзаряжающего электрические внедорожные велосипеды в удаленном месте для катания.