Генератор переменного тока устройство и принцип работы: Принцип работы генераторов — Denso

Содержание

Генератор тока. Устройство и прицип действия генератора.


Представить себе жизнь современного человека без электричества крайне сложно. Даже те люди, которые отдалены от цифровых технологий и Интернета, все равно пользуются бытовыми приборами, которые работают на электрической энергии. Часто для ее производства используют генератор переменного тока, ведь именно ток такого поля используется всеми бытовыми установками, подается во все квартиры и частные дома. Упомянутый выше прибор был изобретен уже достаточно давно, но он до сих пор не утратил своей популярности и применяется во многих сферах жизни людей. Про устройство генератора и принцип его работы рассказано в данной статье.

Что такое генератор переменного тока, и кто его изобрел

Генератор переменного тока представляет собой специализированную электрическую установку, которая преобразует механическую энергию в электрическую. Последняя обладает переменной характеристикой. Само превращение основано на механическом вращении катушки из проволоки внутри магнитного поля.


Демонстрация рассматриваемого прибора в разрезе

К сведению! Практически все современные генераторы используют для получения электроэнергии вращающееся магнитное поле, а не катушку.

Как уже было сказано, электрический ток вырабатывается не только при механическом движении катушки в поле магнита, но и тогда, когда силовые линии магнита, находящегося во вращательном движении, пересекают витки катушки. Таким образом появляющиеся электроны начинают свое движение к положительному полюсу магнита, а сам электроток протекает от плюсового полюса к минусовому.

Ток индуцируется в проводнике (катушке). Его течение отталкивает магнит, когда рамка катушки подходит к нему, и отталкивает его, когда рамка удаляется. Его говорить проще, то ток каждый раз меняет свою ориентацию относительно полюсов магнита. Это и вызывает такое явление, как переменный электрический ток.


Демонстрация прибора с помощью простого магнита и контура

Данное приспособление появилось еще в 1832 г. благодаря стараниям Н. Тесла. Именно тогда был создал самый первый однофазный синхронный генератор переменного электрического тока. Самые первые установки производили только постоянный ток, а рассматриваемый генератор переменной характеристики некоторое время не мог найти своего практического применения. Это длилось не долго, так как люди быстро поняли, что переменный ток использовать гораздо практичнее, чем постоянный.

Вам это будет интересно Электрические схемы

Обратите внимание! Преимущество новой технологии заключалось в том, что такой электроток было легче выработать, а на обслуживание приборов уходило в разы меньше времени и ресурсов, чем на аналоги, работающие на постоянном токе.

Именно благодаря переменному току и его генератору смогли появиться на свет такие электроприборы, как радиоприемник, магнитофон и другие более поздние автоматические и электротехнические установки, без которых представить жизнь современного человека нельзя.


Использование графика для демонстрации переменного и постоянного электротоков

Типы генераторов

Одна из классификаций генераторов основана на источнике, из которого поступает энергия. Ток в результате работы внутренних компонентов тоже выделяется разный, что помогает выделить и другие группы. У каждой разновидности свои особенности, положительные и отрицательные стороны.

Бензиновый

В большинстве своём мощность таких устройств не превышает 20 кВт. Сфера использования приборов достаточно широкая:

  • Загородные дома.
  • Дачи.
  • Питание ручных электроинструментов.
  • Небольшие станки, и так далее.


Модели
Освещение придомовой территории, торговых площадей, автомобильных стоянок — работы, выполнение которых для таких видов генераторов электрического тока не представляет хлопот.

Интересно! АИ-92 — марка бензина, которая стандартно выступает в качестве источника топлива для большинства моделей. 76 и 95 — разновидности топлива, которые тоже разрешают использовать, но кратковременно.

Бензиновые генераторы для переменного тока бывают мобильными, либо стационарными. Колёсной парой оснащают установки, характеризующиеся повышенной мощностью. Ручной запуск или стартер применяют в равной степени, в зависимости от основных характеристик модели. Звукопоглощающий кожух используют, чтобы работа устройства была не такой шумной.

Дизельные

Мощность приборов этого класса может достигать 3 мВт. Для загородных домов и дач это неплохие источники постоянной энергии. Мощное деревообрабатывающее оборудование тоже часто питается за счёт автономных дизельных источников переменного электрического тока. То же касается станков с другим назначением. Дизель-генераторы иногда используют для обеспечения током целых посёлков.


Внутреннее устройство

Установки и в этом случае отличаются стационарным либо мобильным исполнением. Отличительная черта — шумная работа. Поэтому в некоторых случаях не обойтись без специальных кожухов, поглощающих звуки от электрических генераторов.

Дизель-генераторы отличаются от бензиновых аналогов уменьшенным потреблением топлива. И сами исходные материалы стоят дешевле. У дорогих моделей поддерживаются дополнительные функции:

  • Управление процессом генерации энергии.
  • Автоматическое включение в работу при возникновении аварийных ситуаций.

Газовые

При выборе главное — определиться, в каком режиме оборудование будет работать на постоянной основе. Здесь специалисты дают несколько рекомендаций:

  • При организации полного автономного электроснабжения дома рекомендуется отдать предпочтение моделям с жидкостным охлаждением ДВС, рассчитанным на бесперебойную эксплуатацию.
  • Резервные модели актуальны, если на территории участка часто отключают свет. Обычно они не могут работать дольше 10-20 часов. После этого требуется перерыв, не обойтись и без технического регламентного обслуживания.

Вам это будет интересно Назначение и типы устройств плавких предохранителей


Запуск

Устройства могут работать на сжиженном либо природном газе. Последний вариант больше подходит для приспособлений, настроенных на основное энергосбережение. Резервные варианты лучше применять совместно с баллонами сжиженного газа. Сейчас выпускаются модели, поддерживающие обе разновидности топлива сразу.

Некоторые допускают работу с помощью бензина. Поэтому можно не волноваться о том, что владельцы останутся без электричества.

Характеристики генератора переменного тока

Основные технические характеристики генератора переменного тока: внешняя, скоростная регулировочная и токоскоростная. Внешняя характеристика определяется, как зависимость напряженности прибора от генерируемого им тока. Она является константой и может быть определена в процессе самостоятельного и независимого возбуждения.

Скоростная регулировочная характеристика чаще всего высчитывается исходя из нескольких величин электротока нагрузки. Самое маленькое значение возбуждения находится при нагрузочном токе, равном нулю (частота вращений при этом максимальная).

Последняя токоскоростная характеристика определяется как одна из самых важных при выборе или создании генератора. Практически все новые генераторы могут самостоятельно ограничивать свой максимальный ток.

Обратите внимание! Делается это для того, чтобы частота вращения роторов не увеличивалось до частоты индуцированного стартера.


Простой индукционный генератор для использования дома и на предприятии

Какие требования предъявляются к автомобильному генератору?

К генераторной установке автомобиля выдвигается ряд требований:

  • Напряжение на выходе устройства и, соответственно, в бортовой сети должно поддерживаться в определенном диапазоне, вне зависимости от нагрузки или частоты вращения коленвала.
  • Выходные параметры должны иметь такие показатели, чтобы в любом из режимов работы машины АКБ получала достаточное напряжение заряда.

При этом каждый автовладелец должен особое внимание уделять уровню и стабильности напряжения на выходе. Это требование вызвано тем, что аккумулятор чувствителен к подобным изменениям.

Например, в случае снижения напряжения ниже нормы АКБ не заряжается до необходимого уровня. В итоге возможны проблемы в процессе пуска мотора.

В обратной ситуации, когда установка выдает повышенное напряжение, аккумулятор перезаряжается и быстрее ломается.

Сейчас
читают
Генератор дает перезаряд на аккумулятор, причины и способы их устранения

77.9k

Система полного привода S-AWC на Outlander – маркетинговый ход или супер-управление всеми колесами

3.9k

Полезно почитать: Взорвался аккумулятор, причины и что делать.

Принцип работы генератора

Пришло время рассмотреть устройство генератора перемененного тока и принцип его действия. Он заключается в том, что в электроустановке используют специальную систему, которая при функционировании производит магнитный поток большой мощности.

За основу взято два сердечника, изготовленных из электротехнической стали. Пазы одного сердечника предполагают размещение обмотки, которая отвечает за генерацию потока магнитных волн. Второй же используется для индукции электродвижущей силы.

Обычно сердечник, который расположен внутри, находится в горизонтальном или вертикальном положении и вращается по соответствующим орбитам. Его называют ротором. Второй же сердечник, называемый статором, как понятно из его названия, остается в неподвижном состоянии. Чем меньшее расстояние будет между этими элементами, тем больше вырастет индуктивность магнитного потока. Далее рассмотрены назначение устройства и работа генератора переменного тока.


Рассмотрение строения электрогенератора на практике

Назначение генератора переменного тока

Переменные генераторы тока применяют уже достаточно давно. За последние годы сфера применения стала еще более обширной. Используются такие приборы не только в промышленных, но и в бытовых целях. Производственные электроустановки представляют собой самый выгодный вариант для генерации электроэнергии, используемой на заводах и предприятиях, учебных учреждениях, торговых центрах и т. д. Также такие генераторы позволяют значительно ускорить строительство того или иного сооружения в тех местах, где нет возможности провести линию электропередачи.

Вам это будет интересно Подключение опс-1

В быту такие устройства также применяются. Они обладают более компактными размерными характеристиками и универсальностью. Часто их используют для питания частных домов, дачных участков или коттеджей.

Обратите внимание! Бытовые и производственные генераторы перемененного тока пользуются популярностью практически во всех сфера жизни человека. Особенно они полезны там, где постоянно возникают перебои с подачей электроэнергии или ее нет вообще.


Возбуждение генератора переменного тока

Каким компаниям доверять?

Выпуском электрических генераторов занимаются не только известные компании, но и те, что появились совсем недавно. В имеющемся ассортименте легко запутаться без некоторой подготовки.


Стационарная установка

Отечественному покупателю хорошо известны следующие несколько названий:

  • «Вепрь». Пользуется наибольшим спросом среди российских компаний, занимающихся этим направлением. Мощность находится в диапазоне от 2 до 230 кВт. Генераторы подходят как для бытового, так и для промышленного применения. WAY — модели, подходящие для эксплуатации в домашних условиях.
  • SDMO. Ещё один производитель, модели которого встречаются в большом количестве. Агрегаты и в этом случае с двигателями, работающими на 1 либо на 3 фазах. Мощность, внешнее исполнение — главное отличие между разными моделями. Корпус с шумопоглощением отлично подходит тем, кто использует именно бытовые разновидности генераторов. Воздушное охлаждение, мощность до 10 кВа — характеристики отдельного класса устройств. Они часто снабжаются дополнительными выходами для переменного либо постоянного тока. Электростартер дополняет стационарные разновидности моделей. Они устанавливаются на раме или внутри контейнеров с функцией шумоизоляции.
  • Geko. Производитель с широкой линейкой продукции для любых условий. Создаёт не только бытовые модели, но и варианты с более узкой специализацией. Внутри моделей устанавливают одно- или трёхфазный двигатель в зависимости от того, какие цели преследует потребитель. Запуск — ручной либо его заменяет электростартер. У некоторых моделей есть кожухи, поглощающие шумы. Встроенная панель автоматического запуска тоже становится неплохим дополнением к стандартным электростанциям.

Вам это будет интересно По какой формуле находится сопротивление проводника

Как устроен генератор переменного тока

Устройство генератора крайне простое. Он состоит из двух основных частей: подвижной (ротор или индуктор) и неподвижной (статор или якорь). В ГПТ ротором выступает электрический магнит, создающий магнитное поле, которое и принимает статор. Поверхность якоря обладает впадинами, которые называются пазами. В них виднеется обмотка катушки, выступающей в роли проводника.

Обратите внимание! Обычно якорь изготавливают их спрессованных листов стали толщиной не более 0,3 мм. Их изоляционный слой представляет собой простое лаковое покрытие.

Ротор устанавливают внутри статора. Его вращение осуществляется с помощью двигателя, мощность которого передается через обычный вал и некоторые опорные элементы. На валу также имеется возбудитель с постоянным значением электротока, питающий им обмотки катушки. Также среди компонентов имеется аккумуляторная батарея, которая инициализирует запуск стартера и может подавать электричество, если его не хватает для запуска двигателя, его работы.

Важно! Основное различие между однофазным и трехфазным генераторами электрического тока заключается в том, какое максимальное напряжение выдается прибором. В первом случае это 220 В, а во втором — и 220, и 380 В.


Устройство установки

Виды генераторов переменного тока

Есть несколько типов классификации генераторов. Наиболее распространенный — по мощности. Они бывают маломощными и высокомощными. Для решения бытовых задач применяются компактная и маломощная электроустановки, которые обычно используется в качестве резервного источника питания.

В последнее время популярность обрели сварочные генераторы. С бензиновыми моделями следует быть осторожным, так как они должны использоваться только по своему прямому назначению. В противном случае их срок эксплуатации истечет намного раньше положенного. Диагностика и ремонт таких приборов — достаточно дорогостоящие, и чаще проще купить новый аппарат.

Вам это будет интересно Выбор электросчетчика

Еще одно разделение — асинхронные и синхронные генераторы. Они отличаются конструкцией ротора. В синхронном приборе катушка находится на роторе, а в асинхронном на валу есть специальные углубления, которые предназначены для вставки обмотки. Подробнее о них далее.


Маломощный генератор

Асинхронные генераторы

Асинхронные двигатели — это приборы, которые работают в тормозящем режиме. В данной ситуации ротор выполняет вращения только в одном направлении, совпадающем с движением магнитного поля, но немного опережает его.

Обратите внимание! Такие установки практически не подвержены коротким замыканиям и обладают повышенной защитой от воздействия внешних факторов.


Асинхронный генератор

Синхронные генераторы

Синхронный двигатель — это электромеханизм, который работает в режиме генерации электрической энергии. Его особенность в том, что частота вращения стартера, а точнее его магнитного поля, равна частоте вращения ротора.

К сведению! Синхронные обладают роторами, которые выполнены в виде постоянных или электрических магнитах. Полюсов у них может быть и 2, и 4, и 6. Главное, чтобы это число было кратным двум.


Синхронный генератор

Электрогенераторы переменного тока


Выпускается огромное количество самых разнообразных электрогенераторов переменного тока. Классифицировать их можно по таким параметрам:

  • конструктивное исполнение;
  • способ возбуждения;
  • количество фаз.

По способу возбуждения потребителю могут встретиться агрегаты:

  • с независимым возбуждением – обмотка возбуждения запитывается постоянным током от независимого источника электропитания;
  • с самовозбуждением – в обмотку возбуждения подается выпрямленный ток от самого генератора;
  • с возбуждением от постоянных магнитов – обмотка возбуждения отсутствует;
  • с возбуждением от возбудителя – маломощного генератора постоянного тока, «сидящего» на одном валу с обслуживаемым генератором.


Схема трехфазного генератора
По количеству фаз электрогенераторы бывают:

  • однофазные;
  • двухфазные;
  • трехфазные.

На практике чаще всего встречаются трехфазные генераторы переменного тока. Связано это с рядом преимуществ, характерных для этого вида агрегатов:

  • получение экономического эффекта при разработке систем передачи электроэнергии на большие расстояния – снижение материалоемкости трансформаторных устройств и силовых проводов; Этому способствует наличие кругового магнитного поля;
  • увеличенный эксплуатационный ресурс, который обеспечивает уравновешенность системы;
  • одновременное использование линейного и фазового напряжения.

Конструктивно трехфазный электрогенератор имеет три независимые обмотки, расположенные в статоре по окружности со смещением в 120° относительно друг друга. При этом каждая обмотка представляет собой однофазный генератор, которая способна подавать переменное напряжение потребителю R. Такая единичная обмотка и получила название «фаза». Фазные обмотки могут соединяться между собой «треугольником» или «звездой».

Существуют и другие схемы соединения обмоток, например, шестипроводная система «Тесла» или соединение «Славянка» (сочетание шести обмоток в виде одной «звезды» и одного «треугольника), однако широкого распространения они не получили.

Роль рамки в устройствах, вырабатывающих переменный ток, исполняет электромагнит, который вращаясь, смещает индуцированные в обмотках переменные ЭДС на треть такта относительно друг друга.

Среди множества генераторов переменного тока различают два основных вида их конструктивного исполнения: синхронные и асинхронные. В последнее время, учитывая большое количество сложных электронных устройств, управляемых при помощи микропроцессоров, появился новый тип электрогенераторов – инверторный.

Синхронные электрогенераторы


Устройство синхронного генератора
Синхронный генератор переменного тока конструктивно состоит из двух частей — подвижного ротора и неподвижного статора.

При вращении ротора, представляющего собой электромагнит с сердечником и обмоткой возбуждения, подключенный к внешнему источнику питания при помощи щеточного механизма, в обмотке статора индуцируется ЭДС, которая подается на выходные клеммы генератора. Такая конструкция исключает необходимость применения скользящих контактов, что существенно упрощает конструкцию агрегата. Изначально магнитный поток возбуждается от стороннего возбудителя, закрепленного на общем валу и подключаемого к системе при помощи муфты.

В синхронных электрогенераторах малой мощности обмотка возбуждения запитывается за счет выпрямленного тока. При этом электрическая цепь образуется за счет активации трансформаторов, входящих в цепь нагрузки. Туда же включен и полупроводниковый выпрямитель. В состав основной электрической цепи входят:

  • обмотка возбуждения;
  • регулировочный реостат.

Основная особенность синхронного генератора — частота генерируемого электрического тока пропорциональна скорости вращения ротора.

Асинхронные электрогенераторы


Асинхронный генератор переменного тока отличается от синхронного отсутствием жесткой связи между частотами вращения ротора и индуцированной ЭДС. Разница между этими параметрами называется «скольжением». Между ротором и статором асинхронного генератора имеется воздушный зазор. При этом на частоту вырабатываемой ЭДС влияет тормозной момент, возникающий при подключении нагрузки и препятствующий вращению ротора. Поэтому электроэнергия в асинхронных электрогенераторах вырабатывается при увеличенной скорости прокручивания ротора.

Конструкция асинхронных генераторов отличается простотой, однако имеет при этом худшие, по сравнению с синхронными агрегатами, технические характеристики — погрешность по частоте может достигать 4%, а по величине напряжения — до 10%. Кроме того асинхронные электрогенераторы критичны к величине пускового тока. Поэтому эксплуатировать их рекомендуется совместно со стабилизаторами, а в отдельных случаях, например, для плавного пуска электродвигателя, может понадобиться преобразователь частоты.

Инверторные генераторы

Инверторный генератор FUBAG Ti 3200
Инверторный электрогенератор — это обычный асинхронный генератор, на выходе которого установлен дополнительный стабилизатор выходных параметров.

Работает он следующим образом: вырабатываемое асинхронным генератором напряжение поступает в инвертор, где сначала выпрямляется, а затем из полученного постоянного напряжения формируются импульсы заданной частоты и скважности. На выходе устройства эти импульсы преобразуются в синусоидальное напряжение с почти идеальными техническими характеристиками.

Какой ток вырабатывает генератор

Характеристика тока, который вырабатывается генератором, зависит от его конструкции. Как уже стало понятно, и переменный генератор, и постоянный генератор содержат в своей конструкции электрический или постоянный магнит, создающий поток магнитного поля. В обоих случаях можно найти обмотку из медного проводника. Она вращается и, занимая различные положения в поле магнита, создает наведенную ЭДС.

Если представить, что обмотка разделена на две одинаковые части, то они поочередно будут занимать то горизонтальное, то вертикальное положение. ЭДС будет сначала максимальной, а затем нулевой. Это и будет генерация переменного тока.

Обратите внимание! Если в процессе полуоборота каким-либо образом переключить потребитель энергии, то он будет получать уже постоянный, но пульсирующий ток. В этом и отличие.


Характеристика переменного и постоянного электрических токов

Схема генератора переменного тока

Принципы работы генератора переменного и постоянного токов уже понятны, как и его основные конструкционные элементы. Необходимо рассмотреть пару схем для обобщения материала и понимания процесса генерации электротока.


Схема обычного устройства генерации электротока

Таким образом, были рассмотрены генератор переменного тока, устройство и принцип его действия.


Принципиальная схема электрического генерирующего устройства

Строение этого аппарата практически не поменялось с момента его создания еще в 1800-х гг. Данное электрооборудование служит для выработки тока, который применяется для бытовых или производственных целей.

Принцип работы генератора переменного тока

Оглавление:

В наши дни практически везде распространены генератора переменного тока или просто индукционные генераторы. Названы они так, потому что их работа основана на физической модели электромагнитной индукции. Есть два типа индукционных генераторов: переменного тока и постоянного тока. Далее мы рассмотрим разницу между их устройством и работой.

Принцип работы генератора переменного тока

Принцип работы генератора переменного тока, о котором пойдет речь в данном разделе применяется для обеспечения электрической энергией трактора. Генератор переменного тока один из основных элементов, которые снабжают трактор током. Это наиболее распространенная сфера использования данных генераторов, но не единственная. Такие устройства используются и на электростанциях.

Там для обеспечения оптимального действия генераторов переменного тока используют синхронные генераторы.
Принцип работы генератора переменного тока заключается в трансформации механической энергии, которую создает двигатель (к примеру, автомобиля) обрабатывая её в магнитную и передает в виде электрической в генератор постоянного тока. Опишем этот процесс подробнее.

Стандартный генератор трактора состоит из ротора, статора и ремней привода. Механическая энергия, которую создает двигатель проходит в свою очередь через ротор. Ротор, почти всегда являющийся обычным электрическим магнитом, вращается и создает магнитное поле. Иными словами, ротор с его элементами — это наш индуктор. Ротор состоит из коллекторных медных колец, которые вращаются и в процессе прижимают к себе щетки ротора, которые находятся в неподвижном состоянии, и дают энергию от неподвижных частей генератора.

После этого магнитная энергия проходит к статору. Деталями статора есть три катушки с проводами, которые установлены на ротор и при взаимодействии с роторными щетками превращают магнитную энергию ротора в электрическую. Энергия через диодный мост из 9-10 диодов передается аккумулятору.

В конструкции выделяют главные и вспомогательные диоды, так как одни занимаются выравниванием энергии для передачи аккумулятору, а другие питают регулятор напряжения и передают электроэнергию лампе, которая запускает генератор постоянного тока при оборотах двигателя и проверяет его работоспособность.

По производимой энергии ГПТ делят на маломощные и высоко мощные. Маломощные очень часто используют в домашних целях. Часто они выступают как источник резервного питания. С бензиновыми версиями нужно быть осторожным, потому что они имеют очень слабый моторесурс.

Ранее мы упоминали что генераторы переменного тока вырабатывают электроэнергию в тракторах и на электростанциях. Также ими пользуются владельцы загородных домов для обеспечения себя автономным электричеством. В таких случаях устанавливают дизельный генератор. Их достоинства: работают экономнее, изнашиваются реже, действуют на протяжении нескольких лет без ремонта благодаря их уникальному строению.

Генератор переменного тока: принцип действия

Вокруг электрического магнита в роторе размещены проволочные рамки, крутящиеся между его полюсами. Через контактные кольца каждый ее конец соединяется со щеткой. Этот процесс мы уже описывали.

Генераторы постоянного тока различают по принципу работы и источнику электромагнитной энергии. Так, на сегодня существуют генераторы с независимым источником возбуждения и само возбуждающиеся генераторы. Генераторы с самовозбуждением обрабатывают электроэнергию, которую они же и производят.

Другой указанный тип берет энергию из другого источника. Им может быть двигатель или другой генератор. Мы уже описывали принцип перехода электричества от генератора переменного тока к аккумулятору ранее. Вся модель действия генератора постоянного тока заключается в наличии якоря, то есть механизма который управляет электрической энергией.

Якорь находится между двух противоположных полюсов магнита. На параллельных шлицах якоря находится обмотка  два конца которой прикреплены к коллектору. К нему также устанавливают щетки, через которые и будет сниматься ток. Якорь постоянно вращается и при вращении обмотки постоянно замыкаются, в разном положении магнитного поля. Это основа работы ГПТ.

Принцип работы генератора постоянного тока (ГПТ)

Ток во внешней цепи был бы переменным, если бы не наличие коллектора в устройстве. Однако благодаря обмоткам и щеткам он постоянно двигается в одно и то же направление. Такой ток называют пульсирующим.
В процессе своего вращения якорь оборачивается на 180° и изменяется направление тока. Однако после этого ток не становится переменным. Сразу при смене направления тока в генераторе происходит смена пластин под щетками. Иными словами, тот ток который начал двигаться в другое направление, пластины направляют обратно в правильную сторону.

Полярность щеток в генераторе остается той же самой, и поэтому ток во внешней цепи устройства тоже остается той же самой. Она не меняет своего направления. Таким образом реализуется функция постоянного тока.

Если вам нужно уменьшить пульсацию постоянного тока, вам потребуется равномерно распределить витки обмотки по якорю. Каждый виток должен касаться коллекторной пластины под щеткой и таким образом уменьшать уровень вибрации. При желании можно уменьшить пульсацию до неуловимой, используя 16 витков к 16 пластинам. Тогда ток станет постоянным не только за счет направления, но и за счет своей силы.

Основные части генератора переменного тока

Мы уже называли детали генератора переменного тока, когда говорили о принципах его действия. Теперь рассмотрим его органы подробнее.
К основным частям генератора переменного тока относятся:

  1. Индуктор — механизм, который преображает механическую энергию в магнитную. У нас это ротор.
  2. Якорь. Это составной элемент генератора, который из магнитной энергии делает электрическую. Функцию якоря выполняет статор.
  3. Контактные кольца. Расположены в задней части ротора. К ним присоединены щетки, которые передают энергию в устройстве от постоянных деталей генератора к вращающимся.

Якорь снабжают железным сердечником. Это для того чтобы генератор давал больше магнитной энергии, и вырабатывал больше электричества. Между металлическими сердечниками и магнитными полюсами делают зазор, чтобы не мешать вращению.
В качестве индуктора используют электромагнит. Лишь изредка в малых генераторах ставят постоянные магниты. Генераторы с постоянными магнитами обычно ставят на некоторые машины с двигателем внутреннего сгорания.
Внизу вам показано расположение органов генератора переменного тока.

  1. — статор (якорь)
  2. — ротор (индуктор)
  3. — контактное кольцо ротора
  4. — щетки

Также среди частей генератора мы можем выделит шкиф, реле-регулятор, диодный мост, который передает электрическую энергию дальше по назначению.
Ротор генератора может быть с зубчатой и с гладкой поверхностью. Зубчатые роторы пользуются успехом на машинах тракторах. Также возможно применять их вместе с тихоходными водными двигателями. К паровым двигателям с оборотами от 1500 до 3000 идут роторы с гладкой поверхностью.

Это объясняется тем, что зубчатые роторы несут большие механические потери из-за создания выступами вихрей воздуха. Гладкая поверхность не имеет такой проблемы. На гладких роторах обмотка устанавливается на пазы внешней стороны.
Статор имеет форму железного кольца, в пазах которого наложена медная обмотка.

Схема генератора постоянного тока

Генератор постоянного тока состоит из неподвижной индуктирующей части и индуктируемой вращающейся части (якоря).
Генератор состоит из:

Две части генератора соединены между собой щетками из графита или графитного сплава.
В изготовлении якоря использована электротехническая сталь. Её листы толщиной в 0,5 мм отслоены друг от друга в устройстве с помощью очень тонкой бумаги или лака. При сборке якоря на листах штампуют вмятины, именуемые пазами. На эти пазы потом укладывают изолированную часть обмотки якоря.
В коллекторе используют медные пластины, изолируемые друг от друга. Коллектор приваривается в определенных местах обмотки якоря.
Предоставляем вам схему устройства генератора постоянного тока:

Генератор электрического тока: виды приборов, принцип работы


Генераторы сигналов – приборы, позволяющие получать электрические, акустические и иного рода импульсы. Устройства бывают разных видов — обычно прибор подбирают под конкретную цель. Решающими факторами при выборе могут оказаться форма прибора, его статические функции и энергетические показатели. Устройство применяют в разных сферах — как в медицине, так и в быту (стиральные машины, микроволновки).

Как работает

В камерах двигателя размещается сжатое топливо, которое может воспламеняться. В процессе горения образуются газы, начинающие вращать коленвал. Из-за этого начинает работать ротор альтернатора. В статоре образуется магнитное поле.


Электрический генератор

Результат процессов, описанных ранее, — появление индукционного электрического тока в обмотке. Он доступен для потребления сразу на выводе устройства, любыми другими приборами. Поездки на природу, резервное питание — ситуации, когда подобные решения становятся актуальными. В этом случае электрический генератор незаменим.

Виды

Существует несколько классификаций асинхронных генераторов. Они могут отличаться следующими факторами.

  • Типом ротора – вращающейся части конструкции. Сегодня выпускаемые агрегаты данного типа предусматривают в своей конструкции фазный или короткозамкнутый ротор. Первый оборудован индуктивной обмоткой, в качестве которой выступает изолированный провод. С его помощью и удается создать динамическое магнитное поле. Второй вариант – единая конструкция, имеющая цилиндрическую форму. Внутри нее расположены штыри, оборудованные двумя замыкающими кольцами.
  • Количеством рабочих фаз. Под ними подразумевают выходные или статорные обмотки, расположенные внутри устройства. Выходные при этом могут иметь одну фазу или три. Этот показатель определяет назначение генератора. Первый вариант доступен для эксплуатации при напряжении в 220 В, второй – 380 В.
  • Схемой включения. Выделяют несколько способов организации работы трехфазного генератора. Можно подключить катушки к устройству, применяя схему «звезда» или «треугольник». Также их можно разместить на полюсах неподвижного элемента – статора.

Типы генераторов

Одна из классификаций генераторов основана на источнике, из которого поступает энергия. Ток в результате работы внутренних компонентов тоже выделяется разный, что помогает выделить и другие группы. У каждой разновидности свои особенности, положительные и отрицательные стороны.

Бензиновый

В большинстве своём мощность таких устройств не превышает 20 кВт. Сфера использования приборов достаточно широкая:

  • Загородные дома.
  • Дачи.
  • Питание ручных электроинструментов.
  • Небольшие станки, и так далее.


Модели
Освещение придомовой территории, торговых площадей, автомобильных стоянок — работы, выполнение которых для таких видов генераторов электрического тока не представляет хлопот.

Интересно! АИ-92 — марка бензина, которая стандартно выступает в качестве источника топлива для большинства моделей. 76 и 95 — разновидности топлива, которые тоже разрешают использовать, но кратковременно.

Бензиновые генераторы для переменного тока бывают мобильными, либо стационарными. Колёсной парой оснащают установки, характеризующиеся повышенной мощностью. Ручной запуск или стартер применяют в равной степени, в зависимости от основных характеристик модели. Звукопоглощающий кожух используют, чтобы работа устройства была не такой шумной.

Дизельные

Мощность приборов этого класса может достигать 3 мВт. Для загородных домов и дач это неплохие источники постоянной энергии. Мощное деревообрабатывающее оборудование тоже часто питается за счёт автономных дизельных источников переменного электрического тока. То же касается станков с другим назначением. Дизель-генераторы иногда используют для обеспечения током целых посёлков.


Внутреннее устройство

Установки и в этом случае отличаются стационарным либо мобильным исполнением. Отличительная черта — шумная работа. Поэтому в некоторых случаях не обойтись без специальных кожухов, поглощающих звуки от электрических генераторов.

Дизель-генераторы отличаются от бензиновых аналогов уменьшенным потреблением топлива. И сами исходные материалы стоят дешевле. У дорогих моделей поддерживаются дополнительные функции:

  • Управление процессом генерации энергии.
  • Автоматическое включение в работу при возникновении аварийных ситуаций.

Газовые

При выборе главное — определиться, в каком режиме оборудование будет работать на постоянной основе. Здесь специалисты дают несколько рекомендаций:

  • При организации полного автономного электроснабжения дома рекомендуется отдать предпочтение моделям с жидкостным охлаждением ДВС, рассчитанным на бесперебойную эксплуатацию.
  • Резервные модели актуальны, если на территории участка часто отключают свет. Обычно они не могут работать дольше 10-20 часов. После этого требуется перерыв, не обойтись и без технического регламентного обслуживания.

Вам это будет интересно Как вычислить реактивную и активную мощность


Запуск

Устройства могут работать на сжиженном либо природном газе. Последний вариант больше подходит для приспособлений, настроенных на основное энергосбережение. Резервные варианты лучше применять совместно с баллонами сжиженного газа. Сейчас выпускаются модели, поддерживающие обе разновидности топлива сразу.

Некоторые допускают работу с помощью бензина. Поэтому можно не волноваться о том, что владельцы останутся без электричества.

Системы измерительных приборов

Классификация электроизмерительных приборов по принципу действия: различают системы электроизмерительных приборов. Приборы одной системы обладают одинаковым принципом действия. Существуют следующие основные системы измерительных приборов:

Обозначение и принцип действия прибора

Рис 5- Обозначие и принцип действия прибора

Колебательный контур

— электрическая цепь, содержащая катушку индуктивности, конденсатор и источник электрической энергии. При последовательном соединении элементов цепи колебательный контур называется последовательным, при параллельном — параллельным.

Колебательный контур — простейшая система, в которой могут происходить свободные электромагнитные колебания.

Резонансная частота контура определяется так называемой формулой Томсона:

Последовательный колебательный контур является простейшей резонансной (колебательной) цепью. Состоит последовательный колебательный контур, из последовательно включенных катушки индуктивности и конденсатора. При воздействии на такую цепь переменного (гармонического) напряжения, через катушку и конденсатор будет протекать переменный ток, величина которого вычисляется по закону Ома: I = U / ХУ

, где
ХУ
— сумма реактивных сопротивлений последовательно включенных катушки и конденсатора (используется модуль суммы).

Рисунок 6- Простейший электрический колебательный контур

В различных радиотехнических устройствах наряду с последовательными колебательными контурами часто (даже чаще, чем последовательные) применяют параллельные колебательные контуры На рисунке приведена принципиальная схема параллельного колебательного контура. Здесь параллельно включены два реактивных элемента с разным характером реактивности Как известно, при параллельном включении элементов складывать их сопротивления нельзя — можно лишь складывать проводимости. На рисунке приведены графические зависимости реактивных проводимостей катушки индуктивности BL= 1/щL

, конденсатора
ВC= -щC
, а также суммарной проводимости
ВУ
, этих двух элементов, являющаяся реактивной проводимостью параллельного колебательного контура. Аналогично, как и для последовательного колебательного контура, имеется некоторая частота, называемая резонансной, на которой реактивные сопротивления (а значит и проводимости) катушки и конденсатора одинаковы. На этой частоте суммарная проводимость параллельного колебательного контура без потерь обращается в нуль. Это значит, что на этой частоте колебательный контур обладает бесконечно большим сопротивлением переменному току.

Рисунок 7- Параллельный колебательный контур

4.
Генератор пилообразного напряжения
Генератор пилообразного напряжения

— генератор линейно изменяющегося напряжения (тока), электронное устройство, формирующее периодич. колебания напряжения (тока) пилообразной формы. Основное назначение
генератора пилообразного напряжения
— управление временной развёрткой луча в устройствах, использующих электроннолучевые трубки.

Рисунок 8- Схема генератора пилообразного напряжения с тиратроном

Генераторы пилообразного напряжения и тока находят широкое применение в автоматике, телевидении, технике связи, измерительной технике и в других областях прикладной радиоэлектроники. Основными характеристиками этих генераторов являются линейность рабочего участка выходного напряжения, длительность рабочего и обратного хода, период повторения.

Генераторы пилообразного напряжения (ГПН) чаще всего выполняются с внешним управлением. При этом длительность рабочего хода определяется длитель ностью внешнего управляющего импульса прямоугольной формы. При необходимости можно создать генераторы, работающие в ждущем (с запуском от короткого импульса), автоколебательном или в режиме синхронизации.

В своем реферате я рассмотрел электронные генераторы и измерительные приборы, узнал их особенности, основные характеристики, строение, схемы и основы этих приборов. Знания этой темы очень важно для моей будущей профессии, а также пригодится молодым специалистам.

2. Электроника, Полный курс лекций, Прянишников В.А., 2004

3. Электротехника и электроника, Жаворонков М.А., Кузин А.В., 2005

4. Телевидение и передача изображений (Кириллов В.И.) 1988

5. https://www.ngpedia.ru/ Большая Энциклопедия Нефти Газа электронная библиотека «Нефть-Газ».

Классификация генераторов

Существует несколько признаков, на основании которых электрический генератор можно отнести к одной из разновидностей:

  • Сфера применения.
  • Режимы работы.
  • Фазность.
  • Автономность.


Эксплуатация
По каждому из признаков надо изучить модель заранее, тогда и выбор проще будет сделать.

Автономность

Полная независимость от централизованных источников энергии — одно из главных преимуществ, которыми обладают современные генераторы. В зависимости от этого показателя, модели делятся на мобильные либо стационарные.

Стационарные

Речь идёт о генераторных станциях, в основе работы которых — дизельные двигатели. Подходят для снабжения электрической энергии потребителей, удалённых от других подобных объектов. Обеспечивают снабжение током на тех территориях, где даже малейшая остановка производственных процессов приведёт к серьёзным негативным последствиям.

Мобильные

Чаще всего эти агрегаты — самые компактные. Допускают перемещение в пространстве установки. У передвижных станций сфера применения довольно широка:

  1. Электросварка.
  2. Местное освещение.
  3. Снабжение током бытовых электроприборов, и так далее.


Обслуживание и ремонт
Внутри оборудования размещают двигатель внутреннего сгорания, который способен работать на дизельном топливе либо бензине. Агрегаты отличаются друг от друга по габаритам. Одного человека хватает, чтобы перемещать только самые маленькие устройства. Но есть мобильные варианты, монтаж которых проводят на автомобильных прицепах.

Фазность

Агрегаты разделяют на трёх- и однофазные в зависимости от внутренней структуры устройств.

Однофазные

Отличаются способностью производить однофазный ток. Питание бытовых приборов — главное назначение устройств. Обычно аппараты выпускают мобильными, чтобы с ними было проще обращаться. Частные домовладения — объекты, внутри которых однофазные агрегаты можно встретить чаще всего. Например — для удовлетворения различных нужд на бытовом уровне.

Трёхфазные

Питание силового электрооборудования — вот в чём состоит основная функция. Иногда происходит разделение такой энергии по нескольким фазам. Для питания электропроводки это очень удобное решение, позволяющее развести линию на несколько частей.

Интересно! Главное — чтобы мощность потребления у всех линий оставалась примерно одинаковой. Генератор быстро выходит из строя, если между значениями образуется серьёзная разница.

Режимы работы

Основные и резервные — две главные разновидности режимов работы согласно этой классификации.

Основные

Такие аппараты созданы, чтобы работать на постоянной основе. Группу промышленных установок представляют мощные электрогенераторы, снабжённые дизельными двигателями. Актуальны для объектов, которым наличие электрической энергии требуется постоянно.

Резервные

По названию легко понять, что такие электрические генераторы применяются лишь в некоторых, исключительно крайних случаях. Например, если централизованное электроснабжение отключают на некоторое время. Такие приборы могут включаться, если срабатывает реле, реагирующее на уменьшение напряжения. Беспрерывная работа допустима только на протяжении нескольких часов.

Сфера применения

Генераторы выпускают с расчётом на два основных направления — бытовые условия либо промышленные объекты.

В быту

Выбор бытовых генераторов на современном рынке порадует любого потребителя, вне зависимости от масштабов и запросов. Обычно выбирают однофазные установки, способные наладить бесперебойное снабжение электрическим током при аварийных ситуациях. Питание выносного электрооборудования — ещё одна сфера применения. Качество тока становится особенно важным показателем, если речь идёт о бытовых электроприборах, применяющих цифровую элементную базу. В этом случае энергия должна обладать такими параметрами: 220 В, 1 А, 50 Ггц.

Вам это будет интересно Особенности гальванических элементов


На даче

При электросварочных работах применяют установки, обладающие повышенной мощностью. Преимущество в том, что для формирования электромеханической дуги вырабатывается ток с серьёзной силой.

Обратите внимание! Если в инструкции не описано сразу применение для электросварки, то стоит отказаться от подобной идеи. Иначе генераторы быстро портятся.

Промышленные объекты

Чаще речь идёт о независимых мощных стационарных установках. Они актуальны для промышленных предприятий и целых жилых районов, больниц, общественных учреждений с высокой проходимостью. Тогда такие механические приспособления актуальны.

Примечания[ | ]

  1. https://logic-bratsk.ru/radio/ewb/ewb2/CHAPTER2/2-8/2-8-1/2-8-1.htm Архивная копия от 29 декабря 2009 на Wayback Machine На рис.8.1.а) изображён генератор Мейснера, а не генератор Хартлея
  2. https://radiomaster.ru/stati/radio/gen.php Рис.1.7 RC-генератор на транзисторе. Рис.1.8 RC-генератор с мостом Вина.
  3. https://logic-bratsk.ru/radio/ewb/ewb2/CHAPTER2/2-8/2-8-1/2-8-1.htm Архивная копия от 29 декабря 2009 на Wayback Machine Рис.8.9. RC-генератор с трёхзвенной фазосдвигающей цепочкой (а) и осциллограмма выходного сигнала (б)
  4. если не применен трансформатор
  5. Архивированная копия (неопр.)
    (недоступная ссылка). Дата обращения: 14 марта 2009. Архивировано 22 июня 2008 года. Радиотехника и радиофизика

Качество эксплуатации: от каких факторов зависит?

Есть некоторые важные параметры, без расчёта которых нельзя сделать правильный выбор.

Для этого надо заранее посчитать, какую мощность потребляют все устройства, установленные дома. Нагрузка от основных потребителей может быть активной и реактивной. Главное — учитывать некоторый запас, применять соответствующие коэффициенты.


Что внутри?

1-1,3 — в таком диапазоне находится коэффициент активной нагрузки для бытовых электрических приборов. 3 — тот же параметр, но для устройств, работающих с реактивной нагрузкой.

Важно! Нужно сложить все виды нагрузки друг с другом, чтобы понять, какой агрегат требуется в том или ином случае. 15% откладывают про запас сверху. Ведь со временем иногда увеличивают количество электрических приборов. При пуске некоторые приборы потребляют гораздо больше энергии, чем указано в сопроводительной документации.

  • Разновидность нагрузки, с которой работает генератор.

Бывают сети с напряжением 220 и 380 В. Многие думают, что последний вариант — универсальный, потому ему и следует отдать предпочтение в большинстве случаев. Но лучше всё-таки остановить выбор на однофазной сети, если нет планов по подключению приборов с соответствующими характеристиками.

Иначе при монтаже электропроводки возникают проблемы, которые не удаётся предвидеть сразу.

  • Разновидности используемого топлива для генерирования тока.

Надёжность большинства современных установок остаётся практически одинаковой. Существенное отличие — только в стоимости приборов и источников энергии для них.

Основные неисправности

Поломки «бортовой электростанции» вызваны неправильной эксплуатацией транспортного средства, выработкой ресурса деталей трения либо выходом из строя электрики. Вначале производится визуальная диагностика и выявление посторонних звуков, затем проверяется электрическая часть мультиметром (тестером). Основные неисправности сведены в таблицу:

ПоломкаПричинаРемонт
свист, потеря мощности на высоких оборотахнедостаточная натяжка ремня, поломка подшипника/втулкирегулировка натяжения, замена втулки/подшипника
недозаряднеисправно реле регуляторазамена реле
перезарядканеисправно реле регуляторазамена реле
люфт валаотказ подшипника или выработка втулкизамена расходника
утечка тока, снижение напряженияпробой диодазамена диодов выпрямителя
отказ генератораподгорание или износ коллектора, обрыв обмотки возбуждения, зависание щеток, заклинивание ротора в статоре, обрыв ведущего от АКБ проводаустранить указанные поломки

Выбор агрегата

При покупке генератора рекомендуют сразу решить, для каких целей нужна установка. Если это резервный источник питания — учёту подлежит минимальный набор приборов. Чтобы организовать полностью автономную систему, надо посчитать все приборы, добавить к ним минимум 20%.


Работа зимой

Выбирая между бензиновыми и дизельными агрегатами, покупатель должен ответить для себя на несколько вопросов:

  • Количество фаз.
  • Разновидность запуска двигателя для той или иной ситуации.
  • Допустимый уровень по шуму.
  • Необходимый показатель мощности.
  • Траты на приобретение агрегата.
  • Какому производителю решено довериться? Это важно и для неэлектрических установок.

Устройство и принцип работы

В основе действия генератора лежит принцип, вытекающий из закона электромагнитной индукции. Если между полюсами постоянного магнита поместить замкнутый контур, то при вращении он будет пересекать магнитный поток (см. рис. 1). По закону электромагнитной индукции в момент пересечения индуцируется ЭДС. Электродвижущая сила возрастает по мере приближения проводника к полюсу магнита. Если к коллектору (два жёлтых полукольца на рисунке) подсоединить нагрузку R, то через образованную электрическую цепь потечёт ток.


Рис. 1. Принцип действия генератора постоянного тока

По мере выхода витков рамки из зоны действия магнитного потока ЭДС ослабевает и приобретает нулевое значение в тот момент, когда рамка расположится горизонтально. Продолжая вращение контура, его противоположные стороны меняют магнитную полярность: часть рамки, которая находилась под северным полюсом, занимает положение над южным магнитным полюсом.

Величины ЭДС в каждой активной обмотке контура определяются по формуле: e1 = Blvsinwt; e2 = -Blvsinwt; , где B – магнитная индукция, l – длина стороны рамки, v – линейная скорость вращения контура, t – время, wt – угол, под которым рамка пересекает магнитный поток.

При смене полюсов меняется направление тока. Но благодаря тому, что коллектор поворачивается синхронно с рамкой, ток на нагрузке всегда направлен в одну сторону. То есть рассматриваемая модель обеспечивает выработку постоянного электричества. Результирующая ЭДС имеет вид: e = 2Blvsinwt, а это значит, что изменение она подчиняется синусоидальному закону.

Строго говоря, данная конструкция обеспечивает только полярность неподвижных щеток, но не устраняет пульсации ЭДС. Поэтому график сгенерированного тока имеет вид, как показано на рис.2.


Рисунок 2. График тока, выработанного примитивным генератором

Такой ток, за исключением редких случаев, не пригоден для использования. Приходится сглаживать пульсации до приемлемого уровня. Для этого увеличивают количество полюсов постоянных магнитов, а вместо простой рамки используют более сложную конструкцию – якорь, с большим числом обмоток и соответствующим количеством коллекторных пластин (см. рис. 3). Кроме того, обмотки соединяются разными способами, о чём речь пойдёт ниже.


Рис. 3. Ротор генератора

Якорь изготавливается из листовой стали. На сердечниках якоря имеются пазы, в которые укладываются несколько витков провода, образующего рабочую обмотку ротора. Проводники в пазах соединены последовательно и образуют катушки (секции), которые в свою очередь через пластины коллектора создают замкнутую цепь.

С точки зрения физики процесса генерации не имеет значения, какие детали вращаются – обмотки контура или сам магнит. Поэтому на практике якоря для маломощных генераторов делают из постоянных магнитов, а полученный переменный ток выпрямляют диодными мостами и другими схемами.

И напоследок: если на коллектор подать постоянное напряжение, то генераторы постоянного тока могут работать в режиме синхронных двигателей.

Конструкция двигателя (он же генератор) понятна из рисунка 4. Неподвижный статор состоит из двух сердечников полюсов, состоящих из ферримагнитных пластин, и обмоток возбуждения, соединённых последовательно. Щётки расположены по одной линии друг против друга. Для охлаждения обмоток используется вентилятор.


Рис. 4. Двигатель постоянного тока

Каким компаниям доверять?

Выпуском электрических генераторов занимаются не только известные компании, но и те, что появились совсем недавно. В имеющемся ассортименте легко запутаться без некоторой подготовки.


Стационарная установка

Отечественному покупателю хорошо известны следующие несколько названий:

  • «Вепрь». Пользуется наибольшим спросом среди российских компаний, занимающихся этим направлением. Мощность находится в диапазоне от 2 до 230 кВт. Генераторы подходят как для бытового, так и для промышленного применения. WAY — модели, подходящие для эксплуатации в домашних условиях.
  • SDMO. Ещё один производитель, модели которого встречаются в большом количестве. Агрегаты и в этом случае с двигателями, работающими на 1 либо на 3 фазах. Мощность, внешнее исполнение — главное отличие между разными моделями. Корпус с шумопоглощением отлично подходит тем, кто использует именно бытовые разновидности генераторов. Воздушное охлаждение, мощность до 10 кВа — характеристики отдельного класса устройств. Они часто снабжаются дополнительными выходами для переменного либо постоянного тока. Электростартер дополняет стационарные разновидности моделей. Они устанавливаются на раме или внутри контейнеров с функцией шумоизоляции.
  • Geko. Производитель с широкой линейкой продукции для любых условий. Создаёт не только бытовые модели, но и варианты с более узкой специализацией. Внутри моделей устанавливают одно- или трёхфазный двигатель в зависимости от того, какие цели преследует потребитель. Запуск — ручной либо его заменяет электростартер. У некоторых моделей есть кожухи, поглощающие шумы. Встроенная панель автоматического запуска тоже становится неплохим дополнением к стандартным электростанциям.

Вам это будет интересно Виды, устройство и принцип работы ползункового реостата

Историческая справка

Первый генератор был создан в 1887 году немецким физиком Германом Герцем. Прибор разрабатывался на основе индукционной катушки (или катушки Румкорфа). Он был искровым и вырабатывал электромагнитные волны. Потом история развивалась так:

  • 1913 г. Другой немецкий ученый, Александр Мейснер, создал электронный генератор с ламповым каскадом и общим катодом.
  • 1915 г. Появилась ламповая (или индуктивная) схема. Включение контура было автотрансформаторным, что отличало его от ранних изобретений. Идея принадлежала американскому физику Ральфу Хартли.
  • 1919 г. На этот раз идея снова принадлежит американцам. Ученый Эдвин Колпитц создал устройство на электронной лампочке, подключаемое к колебательному контуру посредством емкостного разделителя напряжения.

Это было лишь начало. Позже инженерами разных стран было создано множество вариаций электронных генераторов.

О сварочных генераторах

Пользователи часто интересуются, можно ли соединять с генераторами сварочное оборудование. Производители говорят, что такое возможно, но только для сварочных инверторов. Главное — эксплуатировать оборудование без перегрузки. Это напрямую влияет на продолжительность эксплуатационного срока.


Подключение

Для варки рекомендуют применять электрод не более 2 мм. Больший диаметр нецелесообразно выбирать, это негативно скажется на сварке.

Обеспечение требований безопасности

Обычно генераторы устанавливают вне закрытых мест. Главное — чтобы они находились там, где гарантирована полная защита от осадков, других воздействий внешней среды. Токсичность продуктов выхлопа — главная причина, по которой генераторы запрещается эксплуатировать именно в закрытых помещениях.

Обратите внимание! Твёрдая неподвижная горизонтальная поверхность без возвышений — оптимальная опора для установки. При монтаже надо проследить за тем, чтобы присутствовало свободное пространство площадью минимум 1 квадратный метр. Такое расстояние должно остаться с каждой стороны от генератора. Это необходимо, чтобы организовать свободную циркуляцию воздуха, исключить теплопередачу от генератора в сторону окружающих предметов.

Со стороны выпускного отверстия не должно быть посторонних предметов. Они могут повредить конструкцию либо стать источником дополнительной опасности для неё. На вентиляционные отверстия тоже не должно попадать никаких загрязнений.

К генератору не должны иметь доступ дети и другие посторонние лица. То же касается других людей, которым не знаком принцип безопасной эксплуатации.

Самостоятельный ремонт генераторов под запретом, для этого надо приглашать специалистов.

Нахождения источников пламени, тлеющего горения рядом с агрегатом недопустимо. Иначе преобразовывать энергию безопасно не получится.


Компактные приборы

Маркировка клемм на корпусе

При самостоятельной диагностике мультиметром для владельца актуальна информация, как маркируются клеммы, выведенные на корпус генератора. Единого обозначения не существует, но общие принципы соблюдаются всеми производителями:

  • с выпрямителя выходит «плюс», маркирующийся «+», 30, В, В+ и ВАТ, «минус», обозначенный «–», 31, D-, B-, E, M или GRD;
  • от возбуждающей обмотки отходит клемма 67, Ш, F, DF, E, EXC, FLD;
  • «плюсовой» провод от дополнительного выпрямителя на контрольную лампу обозначен D+, D, WL, L, 61, IND;
  • фазу можно узнать по волнистой линии, буквам R, W или STA;
  • нулевая точка статорной обмотки обозначена «0» или МР;
  • клемма реле регулятора для подключения к «плюсу» бортовой сети (обычно АКБ) обозначена 15, Б либо S;
  • кабель от замка зажигания должен подключаться к клемме регулятора напряжения, маркированной IG;
  • бортовой компьютер подсоединяется к выводу реле регулятора с обозначением F или FR.

Рис. 22 Расположение клемм на корпусе генератора

Других обозначений не существует, а вышеуказанные присутствуют на корпусе генератора не в полном объеме, поскольку встречаются на всех существующих модификациях электроприборов.

Дополнительная информация о подключении, эксплуатации

Установку тоже лучше доверить специалистам, чтобы прибор работал в дальнейшем без перебоев. В этом случае он не станет и источником опасности для окружающих. Подключение прибора предполагает соединение его электропроводки с централизованной сетью. Поэтому требуется соблюдение дополнительных правил по безопасности.

Вот основные рекомендации:

  • Когда монтажные работы завершены — агрегат готовят к эксплуатации.
  • Для этого проверяют уровень масла в картере.
  • Такую процедуру осуществляют, пока агрегат находится на ровной горизонтальной поверхности.
  • По мере расходования производят заправку топливом.
  • Если агрегат внутри помещения — при обслуживании обязательно проветрить.
  • Заправка не допускает курение, использование открытого огня.
  • Бензин заливают максимально аккуратно, не допуская протечек.


Один из вариантов
Когда подготовительные работы завершены, двигатель запускают. За это отвечает ручной или электрический стартер, в зависимости от модели.

Генераторы переменного тока на современном рынке представлены в большом количестве моделей. Каждый делает окончательный выбор в зависимости от потребностей, целей использования. Различные системы питания, диапазон мощности определяются объектом, внутри которого монтируют установку. Иногда оценивают доступность конкретных видов топлива на территории того или иного региона. Рекомендуется выбирать модели, обслуживание которых требует наименьших затрат.

Основные элементы

В качестве резонансной схемы генератора часто выступает кварцевый пьезо-электрический возбудитель. В то же время могут использоваться более простые схемы параллельного резонансного контура и RC-цепь (схема состоящая из конденсатора и резистора).

Генератор может иметь дополнительные схемы для изменения основного сигнала. Так процессор 8088 использует только две трети от рабочего цикла тактового сигнала. Это требует наличия в генераторе тактовых импульсов. И встроенной логической схемы для преобразования рабочего цикла.

По мере усложнения формы выходного синхросигнала в схеме генератора тактовых импульсов могут использоваться смеситель, делитель или умножитель частоты. Смеситель частоты генерирует сигнал, частота которого равна сумме или разности двух частот входных сигналов.

Сообщение генераторы переменного тока

Устройство, предназначенное для превращения механической энергии в энергию переменного тока, называется генератором переменного тока. В основу работы генератора положено явление электромагнитной индукции. Рамка вращается в магнитном поле. Поскольку магнитный поток, пронизывающий рамку, изменяется с течением времени, то в ней возникает индуцированная ЭДС:. Ток в цепи проходит в одном направлении в течение полуоборота рамки, а затем меняет направление на противоположное. Основными частями генератора переменного тока являются: индуктор, якорь, коллектор, статор, ротор.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Однофазный синхронный высоковольтный генератор переменного тока и одна волновая катушка

Генераторы переменного тока: применение и принцип действия


Применительно к энергетике можно сказать, что генераторами называют технические устройства, занимающиеся выработкой электроэнергии. При этом надо оговориться, что производить электрический ток можно за счет преобразования различных видов энергии, например:. Исторически сложилось так, что генераторами называют конструкции, которые преобразуют кинетическую энергию вращения в электричество.

По виду вырабатываемой электроэнергии генераторы бывают:. Принцип работы простейшего генератора. Физические законы, которые позволяют создавать современные электрические установки для выработки электроэнергии за счет преобразований механической энергии, открыты учеными Эрстедом и Фарадеем. В конструкции любого генератора реализуется принцип электромагнитной индукции , когда происходит наводка электрического тока в замкнутой рамке за счет пересечения ее вращающимся магнитным полем, которое создается постоянными магнитами в упрощенных моделях бытового использования или обмотками возбуждения на промышленных изделиях повышенных мощностей.

При вращении рамки изменяется величина магнитного потока. Электродвижущая сила, наводимая в витке, зависит от скорости изменения магнитного потока, пронизывающего рамку в замкнутом контуре S, и прямо пропорциональна его значению.

Чем быстрее осуществляется вращение ротора, тем выше величина вырабатываемого напряжения. Для того чтобы создать замкнутый контур и отвести с него электрический ток, потребовалось создать коллектор и щеточный узел, обеспечивающий постоянный контакт между вращающейся рамкой и стационарно расположенной частью схемы.

За счет конструкции подпружиненных щеток, прижимающихся к коллекторным пластинам, происходит передача электрического тока на выходные клеммы, а с них дальше он поступает в сеть потребителя.

Принцип работы простейшего генератора постоянного тока. При вращении рамки вокруг оси ее левая и правая половинки циклически проходят около южного или северного полюса магнитов. В них каждый раз происходит смена направлений токов на противоположное так, что у каждого полюса они протекают в одну сторону.

Для того чтобы в выходной цепи создавался постоянный ток, на коллекторном узле создано полукольцо для каждой половинки обмотки. Прилегающие к кольцу щетки снимают потенциал только своего знака: положительный или отрицательный. Поскольку полукольцо вращающейся рамки разомкнуто, то в нем создаются моменты, когда ток достигает максимального значения или отсутствует. Чтобы поддерживать не только направление, но и постоянную величину вырабатываемого напряжения, рамку изготавливают по специально подготовленной технологии:.

У генератора постоянного тока обмотки ротора располагают в пазах магнитопровода. Это позволяет сокращать потери наводимого электромагнитного поля. Конструктивные особенности генераторов постоянного тока. Основными элементами устройства являются:. Корпус изготавливают из стальных сплавов или чугуна для придания механической прочности общей конструкции.

Дополнительной задачей корпуса является передача магнитного потока между полюсами. Полюса магнитов крепят к корпусу шпильками или болтами. На них монтируют обмотку. Статор , называемый еще ярмом или остовом, изготавливают из ферромагнитных материалов.

На нем размещают обмотку катушки возбуждения. Сердечник статора оснащен магнитными полюсами, образующими его магнитное силовое поле.

Ротор имеет синоним: якорь. Его магнитопровод состоит из шихтованных пластин, снижающих образование вихревых токов и повышающих КПД. Коммутационный узел со щетками может иметь разное количество полюсов, но оно всегда кратно двум.

Материалом щеток обычно используют графит. Коллекторные пластины изготавливают из меди, как наиболее оптимального металла, подходящего по электрическим свойствам проводимости тока.

Благодаря использованию коммутатора на выходных клеммах генератора постоянного тока образуется сигнал пульсирующего вида. Основные типы конструкций генераторов постоянного тока. По типу питания обмотки возбуждения различают устройства:.

Генераторы с независимым включением работают от собственной обмотки, которая может быть подключена:. Один из вариантов подобного подключения показан на схеме.

Примером генератора постоянного тока может служить конструкция, которая раньше часто применялась на автомобильной технике. Ее устройство такое же, как у асинхронного двигателя. Подобные коллекторные конструкции способны работать в режиме двигателя или генератора одновременно. За счет этого они получили распространение в существующих гибридных автомобилях. Процесс образования якорной реакции. Она возникает в режиме холостого хода при неправильной настройке усилия прижатия щеток, создающее неоптимальный режим их трения.

Это может привести к снижению магнитных полей или возникновению пожара из-за повышенного образования искр. Способами ее снижения являются:. Преимущества генераторов постоянного тока. Принцип работы простейшего генератора переменного тока. Внутри этой конструкции используются все те же детали, что и у предыдущего аналога:.

Основное отличие заключается в устройстве коллекторного узла, который создан так, что при вращении рамки через щетки постоянно создается контакт со своей половинкой рамки без циклической смены их положения. За счет этого ток, сменяющийся по законам гармоники в каждой половинке, полностью без изменений передается на щетки и далее через них в схему потребителя. Естественно, что рамка создана намоткой не из одного витка, а рассчитанного их количества для достижения оптимального напряжения.

Таким образом, принцип работы генераторов постоянного и переменного тока общий, а отличия конструкции заключаются в изготовлении:. Конструктивные особенности промышленных генераторов переменного тока. Рассмотрим основные части промышленного индукционного генератора, у которого ротор получает вращательное движение от рядом расположенной турбины.

В конструкцию статора включен электромагнит хотя магнитное поле может создаваться набором постоянных магнитов и обмотка ротора с определённым числом витков. Внутри каждого витка индуктируется электродвижущая сила, которая последовательно складывается в каждом из них и образует на выходных зажимах суммарное значение напряжения, выдаваемого на схему питания подключенных потребителей. Чтобы повысить на выходе генератора амплитуду ЭДС используют специальную конструкцию магнитной системы, выполненную из двух магнитопроводов за счет применения специальных сортов электротехнической стали в виде шихтованных пластин с пазами.

Внутри их смонтированы обмотки. В корпусе генератора расположен сердечник статора с пазами для размещения обмотки, создающей магнитное поле. Вращающийся на подшипниках ротор тоже имеет магнитопровод с пазами, внутри которых смонтирована обмотка, получающая индуцируемую ЭДС. Обычно для размещения оси вращения выбирается горизонтальное направление, хотя, встречаются конструкции генераторов с вертикальным расположением и соответствующей конструкцией подшипников. Между статором и ротором всегда создается зазор, необходимый для обеспечения вращения и исключения заклинивания.

Но, в то же время в нем происходит потеря энергии магнитной индукции. Поэтому его стараются делать минимально возможным, оптимально учитывая оба этих требования. Расположенный на одном валу с ротором возбудитель является электрогенератором постоянного тока, обладающим относительно небольшой мощностью.

Его назначение: питать электроэнергией обмотки силового генератора в состоянии независимого возбуждения. Подобные возбудители применяют чаще всего с конструкциями турбинных или гидравлических электрогенераторов при создании основного либо резервного способа возбуждения.

На картинке промышленного генератора показано расположение коллекторных колец и щеток для съема токов с конструкции вращающегося ротора. Этот узел при работе испытывает постоянные механические и электрические нагрузки. Для их преодоления создается сложная конструкция, которая при эксплуатации требует периодических осмотров и выполнения профилактических мероприятий.

Чтобы снизить создаваемые эксплуатационные затраты применяется другая, альтернативная технология, при которой тоже используется взаимодействие между вращающимися электромагнитными полями. Только на роторе располагают постоянные или электрические магниты, а напряжение снимают со стационарно расположенной обмотки. Она применяется в синхронных генераторах: высокочастотных, автомобильных, на тепловозах и судах, установках электрических станций энергетики для производства электроэнергии. Особенности синхронных генераторов.

Принцип действия. В статоре вмонтирована трехфазная обмотка, а на роторе — электромагнит с сердечником и обмоткой возбуждения, запитанной от цепей постоянного тока через щеточный коллекторный узел. Ротор приводится во вращение от источника механической энергии — приводного двигателя с одинаковой скоростью. Его магнитное поле совершает такое же движение.

В обмотках статора наводятся одинаковые по величине, но сдвинутые на градусов по направлению электродвижущие силы, создающие трехфазную симметричную систему.

При подключении на концы обмоток цепей потребителей в схеме начинают действовать токи фаз, которые образуют магнитное поле, вращающееся точно так же: синхронно. Форма выходного сигнала наводимой ЭДС зависит только от закона распределения вектора магнитной индукции внутри зазора между полюсами ротора и пластинами статора. Поэтому добиваются создания такой конструкции, когда величина индукции меняется по синусоидальному закону.

Когда зазор имеет постоянную характеристику, то вектор магнитной индукции внутри зазора создается по форме трапеции, как показано на графике линий 1. Если же форму краев на полюсах исправить на косоугольную с изменением зазора до максимального значения, то можно добиться синусоидальной формы распределения, как показано линией 2. Этим приемом и пользуются на практике. Схемы возбуждения синхронных генераторов.

Для этого существуют разные конструкции возбудителей постоянного тока, основанные на:. Все роторы размещаются на общем валу. За счет этого они вращаются совершенно одинаково. Реостаты r1 и r2 служат для регулирования токов в схемах возбудителя и подвозбудителя. При бесконтактном способе отсутствуют контактные кольца ротора. Прямо на нем монтируют трехфазную обмотку возбудителя. Разновидностями бесконтактной схемы являются:. У этого способа первоначальное возбуждение создается за счет явления остаточного магнетизма.

Автоматическая схема создания самовозбуждения включает использование:. Особенности асинхронных генераторов.


Генератор переменного тока

Для отображения списка документов выберите категорию из классификатора каталога ГОСТов. Чтобы отобразить подкатегории классификатора ГОСТ, кликните по иконке со знаком плюс и дождитесь подгрузки подкатегорий в нижней части экрана. Если наименование ГОСТа заранее известно, можете воспользоваться формой поиска ниже. Полный перечень ГОСТ в базе алфавитный порядок.

При увеличении нагрузки напряжение генератора переменного тока уменьшается, причем это снижение тем больше, чем ниже коэффициент.

Генераторы переменного тока

В году было открыто взаимодействие между электрическим током, протекающим в проводнике, и магнитной стрелкой. Это явление было правильно объяснено и обобщено французским физиком Ампером, который установил, что магнитные свойства любого тела являются следствием того, что внутри него протекают замкнутые электрические токи. Таким образом, любые магнитные взаимодействия можно рассматривать как следствия электрических. Однако, если электрический ток вызывает магнитные явления, естественно было предположить, что и магнитные явления могут вызвать появление электрического тока. Долгое время физики в разных странах пытались обнаружить эту зависимость, но терпели неудачу. В самом деле, если, рядом с проводником или катушкой лежит постоянный магнит, никакого тока в проводнике не возникает. Но если начать перемещать этот магнит: приближать или удалять его от катушки, вводить и вынимать магнит из нее, то электрический ток в проводнике появляется, и его можно наблюдать в течение всего того периода, во время которого магнит движется. То есть электрический ток может возникать только в переменном магнитном поле. Впервые эту важную закономерность установил в году английский физик Майкл Фарадей. Майкл Фарадей родился в Лондоне в семье кузнеца.

Генератор переменного тока. Устройство и принцип действия

Генератор переменного тока альтернатор является электромеханическим устройством, которое преобразует механическую энергию в электрическую энергию переменного тока. Большинство генераторов переменного тока используют вращающееся магнитное поле. Системы производящие переменный ток были известны в простых видах со времён открытия магнитной индукции электрического тока. Ранние машины были разработаны такими пионерами, как Майкл Фарадей и Ипполит Пикси.

Альтернаторы или генераторы переменного тока преобразуют механическую энергию в электрическую.

Генераторы переменного тока: конструкция и принцип работы

Как работает генератор переменного тока? Ток генерируется в проводнике под действием магнитного поля. Удобно вырабатывать ток, если вращать прямоугольную электропроводную рамку в неподвижном поле или постоянного магнита внутри её. На совпадающие по направлению с магнитным полем горизонтальные стороны нет никакого действия. Поэтому в них ток не индуцируется. Таким образом, от действия изменяющегося магнитного поля в проводнике индуцируется переменная ЭДС.

Индукционные генераторы

Электрический ток вырабатывается в генераторах — устройствах, преобразующих энергию того или иного вида в электрическую энергию. К генераторам относятся гальванические элементы, электростатические машины, термобатареи, солнечные батареи и т. Область применения каждого из перечисленных видов генераторов электроэнергии определяется их характеристиками. Так, электростатические машины создают высокую разность потенциалов, но неспособны создать в цепи сколько-нибудь значительную силу тока. Гальванические элементы могут дать большой ток, но продолжительность их действия невелика. Преобладающую роль в наше время играют электромеханические индукционные генераторы переменного тока. В этих генераторах механическая энергия превращается в электрическую. Их действие основано на явлении электромагнитной индукции.

Генератор переменного тока начала го века сделанный в Будапеште, Венгрия, в зале производства электроэнергии гидроэлектростанции.

Генератор переменного тока

В м году неизвестным изобретателем был создан первый однофазный синхронный многополюсный генератор переменного тока. Но в самых первых электронных устройствах применялся только постоянный ток, в то время как переменный ток долгое время не мог найти своего практического применения. Тем не менее, вскоре выяснили, что намного практичнее использовать не постоянный, а переменный ток, то есть тот ток, который периодически меняет свое значение и направление. Преимущества переменного тока, состоят в том, что его удобнее вырабатывать при помощи электростанций, генераторы переменного тока экономичнее и проще в обслуживании, чем аналоги, работающие на постоянном токе.

Вы точно человек?

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: как работают Автомобильные генераторы переменного тока

Часть 1 Первый однофазный синхронный генератор. Получение переменного тока никогда не представляло принципиальных трудностей. Действительно, в обмотках всех электромашинных генераторов если не считать униполярного генерируются переменные токи, которые в машинах постоянного тока преобразуются при помощи коллектора в ток постоянного направления. В м году анонимным изобретателем был создан первый однофазный синхронный многополюсный генератор, и все последующие работы в области электрических машин были направлены на изыскание наилучших конструкций коммутирующих устройств.

Применительно к энергетике можно сказать, что генераторами называют технические устройства, занимающиеся выработкой электроэнергии. При этом надо оговориться, что производить электрический ток можно за счет преобразования различных видов энергии, например:.

Первые генераторы переменного тока. Часть 1

Большинство генераторов переменного тока используют вращающееся магнитное поле. В последнее время широкое распространение получили генераторы переменного тока, выгодно отличающиеся от генераторов постоянного тока своими габаритными размерами и способностью вырабатывать ток заряда при меньшей частоте вращения коленчатого вала двигателя. Они имеют повышенную надежность. По своей конструкции генераторы переменного тока отличаются от коллекторных генераторов постоянного тока. У них почти вдвое меньше масса и втрое — расход меди. Благодаря более раннему началу отдачи зарядного тока с момента приведения во вращение вала двигателя на режиме холостого хода такие генераторы имеют существенно лучшие зарядные свойства по сравнению с генераторами постоянного тока.

Генератор переменного тока. Устройство и принцип действия

В начале предыдущей главы мы уже говорили о том, что в современной технике применяются почти исключительно индукционные генераторы электрического тока, т. Конечно, современные технические генераторы, строящиеся часто на огромные мощности до тысяч киловатт в одной машине , несравненно сложнее, чем наша модель. Такая машина со всеми дополнительными устройствами для контроля и регулирования ее работы, защиты ее от аварий, распределения тока между потребителями и т.


Принцип работы генератора переменного тока автомобиля, устройство

Принцип работы генератора состоит в преобразовании механической энергии в электрическую. Происходит это за счет явления электромагнитной индукции. Суть его состоит в том, что при пересечении проводником электричества силовых линий магнитного поля, на концах первого возникает разность потенциалов. То есть электрическое напряжение. Принцип работы автомобильного генератора заключается в том же.

Генератор автомобиля является генератором переменного тока со встроенным в него выпрямителем.

Для чего автомобилю нужен генератор

Каждому автомобилю для работы нужна электрическая энергия. Она используется для пуска и работы двигателя, освещения дороги. Контрольные приборы и световая индикация тоже используют ее для нормального функционирования. Поэтому электрический аккумулятор в процессе работы автомобиля быстро разряжается. Чтобы он заряжался во время работы двигателя, на каждый автомобиль, оснащенный двигателем внутреннего сгорания, устанавливают генератор.

Состав и устройство автогенератора

Автогенератор состоит из следующих частей:

  • Статор, включающий в себя сердечник из пластин электротехнической стали с тремя намотанными на него катушками медного эмалированного провода диаметрам чуть меньше миллиметра. Соединяются эти обмотки между собой «звездой», а к их свободным концам подключаются диоды выпрямителя.
  • Ротор, состоящий из сердечника с 6 полюсами и намотанной внутри этой конструкции катушки изолированного медного провода, выводы которой подключены к двум медным контактным кольцам. Эта катушка является обмоткой возбуждения автогенератора.
  • Блок диодов выпрямителя. Его схема состоит из 6 мощных диодов, расположенных на двух алюминиевых подковах и попарно соединенных между собой. Способом их коммутации здесь, как правило, бывает схема Ларионова. Эта схема преобразует трехфазное переменное напряжение в постоянное.
  • Дюралюминиевый корпус автогенератора, с изолированной от него клеммой выхода, и с элементами крепления к двигателю. Выполнен он из двух половинок: передней и задней, стягивающимися между собой длинными болтами с гайками.
  • Регулятор напряжения со щетками. В более ранних конструкциях автогенератора регулятор напряжения не объединялся с блоком щеток, а устанавливался в моторном отсеке отдельно. Схема подключения автогенератора со встроенным и вынесенным регулятором напряжения несколько различается.
  • Помехоподавляющий конденсатор. Служит для уменьшения помех радиоаппаратуре в бортовой сети автомобиля. Подключается параллельно выходу генератора, то есть один его вывод присоединяется к плюсовой клемме устройства, а другой к «массе» автомобиля.
  • Приводной шкив, часто соединенный с крыльчаткой охлаждения.

Схема регулятора напряжения, по сути, является усилителем тока с отрицательной обратной связью по напряжению. То есть повышение напряжения на выходе автогенератора приводит к уменьшению тока проходящего через обмотку возбуждения ротора, что ослабляет его магнитное поля, а из-за этого уменьшается напряжение на выходе устройства. В современных генераторах для питания обмотки возбуждения используются дополнительный выпрямитель из трех маломощных диодов. Это исключает протекание тока через обмотку возбуждения при выключенном зажигании и упрощает схему индикации наличия или отсутствия зарядки. При включении зажигания, через индикаторную лампочку, на регулятор напряжения подается питание. Пока нет зарядки, ток возбуждения генератора идет через лампочку и она светится. А как только генератор начинает вырабатывать энергию, питание на регулятор подается с дополнительных диодов, ток через контрольную лампочку прекращается и она гаснет.

Работа агрегата

При прохождении тока по обмотке возбуждения автогенератора, вокруг ротора возникает магнитное поле.

Вращение ротора двигателем через приводной ремень, заставляет силовые линии магнитного поля пересекать витки обмоток статора. Отчего в них возникает ЭДС, а на выводах обмоток появляется переменное электрическое напряжение.

Последнее преобразуется блоком диодов в постоянное. Необходимая для нормальной зарядки аккумулятора величина постоянного напряжения (от 13,9 до 14,2 В) поддерживается при помощи реле-регулятора, которое при повышении напряжения выше верхнего значения, уменьшает ток возбуждения. А при снижении ниже нижнего, увеличивает его. Так устроен любой автогенератор.

Немного истории

Первые автомобильные генераторы были генераторами постоянного тока. Такими генераторами автомобили комплектовались вплоть до начала 60 годов прошлого века. Их главное отличие от генераторов переменного тока в том, что электромагниты, создающие магнитное поле, неподвижны. ЭДС находится во вращающихся в этом поле обмотках ротора. Снимается же ток с изолированных между собой полуколец, поэтому на каждой щетке присутствует напряжение только одной полярности. Их недостатками является сложная конструкция щеточно-коллекторного узла и низкая надежность из-за большого тока, протекающего через контакты между щетками и коллекторными пластинами.

Поэтому, как только промышленность стала выпускать полупроводниковые диоды достаточной мощности, генераторы постоянного тока на автомобилях стали заменять генераторами переменного тока с полупроводниковыми выпрямителями. Выпрямители первых таких генераторов для автомобиля были селеновыми. Они имели большие размеры, а их рабочая температура была значительно ниже, чем у современных кремниевых. Поэтому они не могли размещаться внутри генератора.

Первые регуляторы напряжения были вибрационные. Они представляли собой реле, регулирующее ток возбуждения за счет частых кратковременных разрывов цепи, питающую катушку ротора. Поэтому регулятор напряжения до сих пор часто называют реле-регулятор. Они имели нормально замкнутые контакты, подающие питание на катушку якоря. При повышении напряжения бортовой сети, обмотка реле притягивала сердечник и разрывала цепь питания якоря. От этого падало выходное напряжение генератора, реле переставало удерживать сердечник, и цепь питания ротора вновь замыкалась.

На смену им пришли полупроводниковые регуляторы на дискретных элементах. А за ними и интегральные регуляторы напряжения, обладающие столь малыми размерами, что их стали объединять в один узел со щетками и вставлять в корпус генератора.

Надежность генераторов

Наибольшее влияние на надежность и срок службы автомобильных генераторов оказывает качество подшипников ротора, щеточно-коллекторного узла и изоляции обмоток. Первый и последний фактор зависит главным образом от уровня технологии производства комплектующих. Воздействие второго стремятся устранить, разрабатывая бесконтактные индукторные генераторы с укороченными полюсами. Такие генераторы уже несколько десятков лет используют на тракторах и на сельхозтехнике. На автомобилях они пока не применяются из-за того, что еще не найдены пути ликвидации их главных недостатков: небольшой удельной мощности, большой амплитуды пульсации напряжения и значительного магнитного шума. Надежность же их заметно выше, чем у их предшественников, обладающих щетками.

Генератор переменного тока: устройство, принцип работы, назначение

Электрический ток является основным видом энергии, совершающим полезную работу во всех сферах человеческой жизни. Он приводит в движение разные механизмы, дает свет, обогревает дома и оживляет целое множество устройств, которые обеспечивают наше комфортное существование на планете. Поистине, этот вид энергии универсален. Из нее можно получить все что угодно, и даже большие разрушения при неумелом использовании.

Но было время, когда электрические эффекты все так же присутствовали в природе, но никак не помогали человеку. Что же изменилось с тех пор? Люди стали изучать физические явления и придумали интересные машины – преобразователи, которые, в общем, и сделали революционный скачок нашей цивилизации, позволив человеку получать одну энергию из другой.

Так люди научились вырабатывать электричество из обычного металла, магнитов и механического движения – только и всего. Были построены генераторы, способные выдавать колоссальные по мощности потоки энергии, исчисляемые мегаваттами. Но интересно, что принцип действия этих машин не так уж сложен и вполне может быть понятен даже подростку. Что же такое генератор электрического тока? Попробуем разобраться в этом вопросе.

Эффект электромагнитной индукции

Основой появления в проводнике электрического тока является электродвижущая сила — ЭДС. Она способна заставить перемещаться заряженные частицы, которых много в любом металле. Эта сила появляется только в случае, если проводник испытывает на себе изменение интенсивности магнитного поля. Сам эффект получил название электромагнитной индукции. ЭДС тем больше, чем больше скорость изменения потока магнитных волн. То есть, можно возле постоянного магнита перемещать проводник, или на неподвижный провод влиять полем электромагнита, меняя его силу, эффект будет один и тот же – в проводнике появится электрический ток.

Над этим вопросом в первой половине XIX века работали ученые Эрстед и Фарадей. Они же и открыли это физическое явление. В последствии на основе электромагнитной индукции были созданы генераторы тока и электродвигатели. Интересно, что эти машины легко могут быть преобразованы друг в друга.

Как работают генераторы постоянного и переменного тока

Понятно, что генератор электрического тока – это электромеханическая машина, вырабатывающая ток. Но на самом деле она есть преобразователь энергии: ветра, воды, тепла, чего угодно в ЭДС, которая уже вызывает ток в проводнике. Устройство любого генератора принципиально ничем не отличается от замкнутого проводящего контура, который вращается между полюсами магнита, как в первых опытах ученых. Только намного больше величина магнитного потока, создаваемого мощными постоянными или чаще электрическими магнитами. Замкнутый контур имеет вид многовитковой обмотки, которых в современном генераторе не одна, а минимум три. Все это сделано для того, чтобы получить как можно большую ЭДС.

Стандартный электрический генератор переменного тока (или постоянного) состоит из:

  • Корпуса. Выполняет функцию рамы, внутри которой крепят статор с полюсами электромагнита. В нем установлены подшипники качения роторного вала. Его изготавливают из металла, он также защищает всю внутреннюю начинку машины.
  • Статора с магнитными полюсами. На нем закреплена обмотка возбуждения магнитного потока. Его выполняют из ферромагнитной стали.
  • Ротора или якоря. Это подвижная часть генератора, вал которой приводит во вращательное движение посторонняя сила. На сердечнике якоря располагают обмотку самовозбуждения, где и образуется электрический ток.
  • Узла коммутации. Этот элемент конструкции служит для отведения электричества с подвижного вала ротора. Он включает в себя проводящие кольца, которые подвижно соединены с графитовыми токосъемными контактами.

Создание постоянного тока

В генераторе, продуцирующем постоянный ток, проводящий контур вращается в пространстве магнитной насыщенности. Причем за определенный момент вращения каждая половина контура оказывается вблизи того или иного полюсника. Заряд в проводнике за этот полуоборот движется в одном направлении.

Чтобы получить съем частиц, сделан механизм отвода энергии. Его особенность в том, что каждая половина обмотки (рамки) соединена с токопроводящим полукольцом. Полукольца между собой не замкнуты, а закреплены на диэлектрическом материале. За период, когда одна часть обмотки начинает проходить определенный полюс, полукольцо замыкается в электрическую схему щеточными контактными группами. Получается, на каждую клемму приходит только одного вида потенциал.

Правильнее назвать энергию не постоянной, а пульсирующей, с неизменной полярностью. Пульсация вызвана тем, что магнитный поток на проводник при вращении оказывает как максимальное, так и минимальное влияние. Чтобы эту пульсацию выровнять, применяют несколько обмоток на роторе и мощные конденсаторы на входе схемы. Для уменьшения потерь магнитного потока зазор между якорем и статором делают минимальным.

Схема генератора переменного тока

Когда происходит вращение подвижной части генерирующего ток устройства, в проводниках рамки также наводится ЭДС, как и в генераторе постоянного тока. Но небольшая особенность – генератор переменного тока устройство коллекторного узла имеет другое. В нем каждый вывод соединен со своим токопроводящим кольцом.

Принцип работы генератора переменного тока следующий: когда половина обмотки проходит возле одного полюса (другая, соответственно, возле противоположного полюса), в цепи движется ток в одном направлении от минимума к наивысшему своему значению и снова к нулю. Как только обмотки меняют свое положение относительно полюсов, ток начинает свое движение в обратном направлении с той же закономерностью.

При этом на входе схемы получается форма сигнала в виде синусоиды с частотой полуволн, соответствующей периоду вращения вала ротора. Для того, чтобы получить на выходе стабильный сигнал, где частота генератора переменного тока постоянна, период вращения механической части должен быть неизменным.

Конструкции генераторов тока, где вместо металлической рамки как носитель зарядов используют токопроводящую плазму, жидкость или газ, получили название МГД-генераторов. Вещества под давлением прогоняют в поле магнитной напряженности. Под воздействием все той же ЭДС индукции заряженные частицы обретают направленное движение, создавая электрический ток. Величина тока прямо пропорциональна скорости прохождения через магнитный поток, а также его мощности.

Генераторы МГД имеют более простое конструктивное решение – в них отсутствует механизм вращения ротора. Такие источники питания способны выдавать большие мощности энергии в короткие промежутки времени. Их применяют в качестве резервных устройств и в условиях экстренных аварийных ситуаций. Коэффициент, определяющий полезное действие (КПД) этих машин выше, чем имеет электрический генератор переменного тока.

Генератор синхронный переменного тока

Существуют такие типы генераторов переменного тока:

  • Машины синхронные.
  • Машины асинхронные.

Синхронный генератор переменного тока имеет строгую физическую зависимость между вращательным движением ротора и генерируемой частотой электричества. В таких системах ротор – это электромагнит, собранный из сердечников, полюсов и возбуждающих обмоток. Последние запитываются от источника постоянного тока посредством щеток и кольцевых контактов. Статор же представляет собой катушки провода, соединенные между собой по принципу звезды с общей точкой – нолем. В них уже наводится ЭДС и вырабатывается ток.

Вал ротора приводится в движение посторонней силой, обычно турбинами, частота движения которых синхронизирована и постоянна. Электрическая цепь, подключаемая к такому генератору, представляет собой трехфазную схему, частота тока в отдельной линии которой смещена на фазу в 120 градусов относительно других линий. Чтобы получить правильную синусоиду, направление магнитного потока в просвете между статорной и роторной частью регулируют конструкцией последних.

Возбуждение генератора переменного тока реализуют двумя методами:

  1. Контактным.
  2. Бесконтактным.

В схеме контактного возбуждения на обмотки электромагнита через щеточную пару подают электроэнергию с другого генератора. Этот генератор может быть совмещен с валом основного. Он, как правило, имеет меньшую мощность, но достаточную, чтобы создать сильное магнитное поле.

Бесконтактный принцип предусматривает, что синхронный генератор переменного тока на валу имеет дополнительные трехфазные обмотки, в которых при вращении наводится ЭДС и вырабатывается электричество. Оно через выпрямляющую схему поступает на катушки возбуждения ротора. Конструктивно в такой системе отсутствуют подвижные контакты, что упрощает систему, делая ее более надежной.

Асинхронный генератор

Существует асинхронный генератор переменного тока. Устройство его отличается от синхронного. В нем нет точной зависимости ЭДС от частоты с которой вал ротора вращается. Присутствует такое понятие как «скольжение S», которое характеризует эту разницу влияния. Величина скольжения определяется вычислением, так что неправильно думать, будто бы нет закономерности электромеханического процесса в асинхронном двигателе.

Если генератор, работающий вхолостую, нагрузить, то протекающий в обмотках ток будет создавать магнитный поток, препятствующий вращению ротора с заданной частотой. Так образуется скольжение, что, естественно, влияет на выработку ЭДС.

Современный асинхронный генератор переменного тока устройство подвижной части имеет в трех разных исполнениях:

  1. Полый ротор.
  2. Короткозамкнутый ротор.
  3. Фазный ротор.

Такие машины могут иметь само- и независимое возбуждение. Первая схема реализуется за счет включения в обмотку конденсаторов и полупроводниковых преобразователей. Возбуждение независимого типа создается дополнительным источником переменного тока.

Схемы включения генераторов

Все мощные источники питания линий электропередач вырабатывают трехфазный электрический ток. Они содержат в себе три обмотки, в которых образуются переменные токи со смещенной друг от друга фазой на 1/3 периода. Если рассматривать каждую отдельную обмотку такого источника питания, то получим однофазный переменный ток, идущий в линию. Напряжение в десятки тысяч вольт может вырабатывать генератор. 220 В потребитель получает с распределительного трансформатора.

Любой генератор переменного тока устройство обмоток имеет стандартное, но подключение к нагрузке бывает двух типов:

  • звездой;
  • треугольником.

Принцип работы генератора переменного тока, включенного звездой, предполагает объединение всех проводов (нулевых) в один, которые идут от нагрузки обратно к генератору. Это обусловлено тем, что сигнал (электрический ток) передается в основном через выходящий провод обмотки (линейный), который и называют фазой. На практике это очень удобно, ведь не нужно тянуть три дополнительных провода для подключения потребителя. Напряжение между линейными проводами и линейным и нулевым проводом будут отличаться.

Соединяя треугольником обмотки генератора, их замыкают друг с другом последовательно в один контур. Из точек их соединения выводят линии к потребителю. Тогда вообще не нужен нулевой провод, а напряжение на каждой линии будет одинаковым независимо от нагрузки.

Преимуществом трехфазного тока перед однофазным является его меньшая пульсация при выпрямлении. Это положительно сказывается на питаемых приборах, особенно двигателях постоянного напряжения. Также трехфазный ток создает вращающийся поток магнитного поля, который способен приводить в движение мощные асинхронные двигатели.

Где применимы генераторы постоянного и переменного тока

Генераторы постоянного тока значительно меньше по размерам и массе, чем машины переменного напряжения. Имея более сложное конструктивное исполнение чем последние, они все же нашли применение во многих отраслях промышленности.

Основное распространение они получили в качестве высокооборотных приводов в машинах, где требуется регулирование частоты вращения, например, в металлообрабатывающих механизмах, подъемниках шахт, прокатных станах. В транспорте такие генераторы установлены на тепловозах, различных судах. Множество моделей ветрогенераторов собраны на базе источников постоянного напряжения.

Генераторы постоянного тока специального назначения применяют в сварке, для возбуждения обмоток генераторов синхронного типа, в качестве усилителей постоянного тока, для питания гальванических и электролизных установок.

Назначение генератора переменного тока — вырабатывать электроэнергию в промышленных масштабах. Такой вид энергии подарил человечеству Никола Тесла. Почему именно изменяющий полярность ток, а не постоянный нашел широкое применение? Это связано с тем, что при передаче постоянного напряжения идут большие потери в проводах. И чем длиннее провод, тем потери выше. Переменное напряжение можно транспортировать на огромные расстояния при гораздо меньших затратах. Причем легко можно преобразовывать переменное напряжение (понижая и повышая его), который выработал генератор 220 В.

Заключение

Человек до конца не познал природу магнетизма, который пронизывает все вокруг. И электрическая энергия – это лишь малая часть открытых тайн мироздания. Машины, которые мы называем генераторами энергии, по сути очень просты, но то, что они могут нам дать, просто поражает воображение. Все же настоящее чудо здесь не в технике, а в мысли человека, которая смогла проникнуть в неисчерпаемый резервуар идей, разлитых в пространстве!

принцип работы и особенности устройства

Переменный ток – движущая сила многих производств и транспорта, в частности, автомобилей. Существуют как небольшие модели величиной с кулак, так и гигантские устройства несколько метров в высоту.

Генератор – та самая техническая система, которая преобразует механическую (кинетическую) энергию в электрическую. Как же действует генератор?

Какое явление используется при устройстве генератора переменного тока?

Как бы не был устроен генератор, в основе его действия лежит процесс электромагнитной индукции – появление в замкнутом контуре электрического тока под воздействием измененного магнитного потока.

Генератор условно делят на 2 части: индуктор и якорь.

Индуктором называют ту часть устройства, где создается магнитное поле, а якорем – ту половину, где образуется электродвижущая сила или ток.

[attention type=green]Постоянным остается его техническое строение: проволочная обмотка и магнит.[/attention]

В обмотке возникает электродвижущая сила под воздействием магнитного поля. Это основа для генератора. Но мощный переменный ток нельзя получить из такой примитивной конструкции. Для преобразования нужен сильный магнитный поток.

[blockquote_gray]Перед тем, как проверить генератор на работоспособность, необходимо отсоединить статор, чтобы выводы обмотки не контактировали между собой. Измерение сопротивление производится с помощью мультиметра.

Все нюансы подключения генератора к домашней электросети можно изучить из этой статьи.[/blockquote_gray]

Для этого в проволочную намотку добавляют 2 стальных сердечника, которые и определяют назначение и устройство генератора переменного тока. Это статор и ротор. Обмотка, которая создает магнитное поле, помещается в паз одного сердечника – это статор, или индуктор. Он остается неподвижен в отличие от ротора. Статор питается постоянным током. Бывают двухполюсным или многополюсным.

[attention type=yellow]Ротор, или также — якорь, активно вращается с помощью подшипников и продуцирует электродвижущую силу или переменный ток. Представляет собой внутренний сердечник с медной проволочной намоткой.[/attention]

Генератор имеет прочный металлический корпус с несколькими выходами, что зависит от целевого назначения устройства. Переменчиво количество катушек с проволочной намоткой.

Разбираемся в особенностях функционирования агрегата

Теперь выясним, на каком принципе основана работа генераторов переменного тока. Схема функционирования достаточно проста и понятна. При условии постоянной скорости ротора электрический ток будет производиться единым потоком.

Вращение ротора провоцирует изменение магнитного потока. В свою очередь электрическое поле порождает появление электрического тока. Через контакты с кольцами на конце ток от ротора проходит в электрическую цепь устройства. Кольца имеют хорошее скользящее свойство. Они прочно контактируют со щеточками, которые являются постоянными неподвижными проводниками между электрической цепью и медной проволочной обмоткой ротора.

[attention type=red]В медной обмотке вокруг магнита присутствует ток, но он очень слаб в сравнении с силой электрического тока, который выходит из ротора по цепи в устройство. [/attention]По этой причине для вращения ротора используют только слабый ток, подведенный по контактам со скольжением.

[blockquote_gray]Существуют релейная и полупроводниковая схемы управления люстрой по двум проводам. Причем вариант с использованием транзисторов имеет наибольшую популярность благодаря более долгим сроком эксплуатации и высокой частотой переключения.

Как по световому потоку ламп узнать уровень освещенности помещения, можно узнать здесь. А о методах нахождения скрытой проводки в квартире или доме — читайте в отдельной статье.[/blockquote_gray]

При сборке генератора переменного тока очень важно выдерживать пропорции деталей, размер, величины зазоров, толщину проволочных жил.
Собрать генератор переменного тока можно, если в вашем доме найдутся все необходимые детали и достаточное количество медной проволоки. Смастерить небольшой агрегат вполне реально. Или же для использования асинхронного двигателя как генератора существует подробная инструкция.

Устройство и принцип работы генератора переменного тока на видео

Работа, характеристики, преимущества и недостатки

В 1832 году французским изобретателем Ипполитой Пикси (1808-1835) созданы генераторы переменного тока. Некоторые из компаний-производителей генераторов переменного тока в Индии: Abrasive Engineers Private Limited в Дели, Accurion Scientific Instruments Private Limited в Бангалоре, Aditya Techno Private Limited в Нью-Дели, Agni Natural Energy India Private Limited в Бангалоре, Agragami Natures Electric Generating System Private Limited в Бангалоре. , Air Sensors Auto Electronics Private Limited в Нью-Дели, Ajanta Switchgerars Private Limited в Пуне, Alok Electricals Private Limited в Уттар-Прадеше, Ambica Elevator Private Limited в Гуджарате, Amico Engineers Private Limited в Калькутте, Ананд и Ко.Electronics Private Limited в Западной Бенгалии, Anand Technocrats Private Limited в Махараштре.


Что такое генератор?

Генератор переменного тока определяется как машина или генератор, который производит питание переменного тока (переменного тока) и преобразует механическую энергию в электрическую, поэтому его также называют генератором переменного тока или синхронным генератором. Существуют различные типы генераторов переменного тока в зависимости от области применения и конструкции. Генератор морского типа, генератор автомобильного типа, генератор дизель-электрического локомотива, генератор бесщеточного типа и генератор переменного тока радио — это типы генераторов переменного тока, основанные на приложениях.Генератор переменного тока с явным полюсом и цилиндрическим ротором представляет собой тип генератора переменного тока, основанный на конструкции.

генератор

Конструкция генератора

Основными компонентами генератора переменного тока или синхронного генератора являются ротор и статор. Основное различие между ротором и статором заключается в том, что ротор представляет собой вращающуюся часть, а статор не является вращающимся компонентом, что означает, что он является неподвижной частью. Двигатели обычно приводятся в действие ротором и статором.

альтернатор-или-синхронный-генератор

Слово статора основано на стационарном, а слово ротора основано на вращении.Конструкция статора генератора аналогична конструкции статора асинхронного двигателя. Таким образом, конструкция асинхронного двигателя и конструкция синхронного двигателя одинаковы. Таким образом, статор — это неподвижная часть ротора, а ротор — это компонент, который вращается внутри статора. Ротор расположен на валу статора, а ряд электромагнитов, расположенных в цилиндре, заставляет ротор вращаться и создавать магнитное поле. Существует два типа роторов, они показаны на рисунке ниже.

типы роторов
Ротор с явно выраженными полюсами

Значение выступающего выступа наружу, что означает, что полюса ротора выступают наружу из центра ротора. На роторе есть обмотка возбуждения, и для этой обмотки возбуждения будет использоваться источник постоянного тока. Когда мы пропускаем ток через эту обмотку возбуждения, создаются полюса N и S. Выступающие роторы неуравновешены, поэтому скорости ограничены. Этот тип ротора используется на гидроэлектростанциях и дизельных электростанциях. Явнополюсный ротор используется для низкоскоростных машин примерно 120-400 об/мин.

Цилиндрический ротор

Цилиндрический ротор также известен как неявнонаправленный ротор или круглый ротор, и этот ротор используется для высокоскоростных машин со скоростью примерно 1500-3000 об/мин, и примером этого является тепловая электростанция. Этот ротор состоит из стального радиального цилиндра, имеющего ряд пазов, и в этих пазах размещается обмотка возбуждения, и эти обмотки возбуждения всегда соединены последовательно. Его преимущества заключаются в механической прочности, равномерном распределении потока, высокой скорости работы и низком уровне шума.

Двигатель переменного тока бывает разных форм и размеров, но у нас не может быть переменного тока без ротора и статора. Ротор изготовлен из чугуна, а статор — из кремнистой стали. Цены ротора и статора зависят от качества.

Принцип работы генератора

Все генераторы работают по принципу электромагнитной индукции. Согласно этому закону, для производства электричества нам нужен проводник, магнитное поле и механическая энергия. Каждая машина, которая вращает и воспроизводит переменный ток.Чтобы понять принцип работы генератора переменного тока, рассмотрим два противоположных магнитных полюса, северный и южный, и поток движется между этими двумя магнитными полюсами. На рисунке (а) прямоугольная катушка помещена между северным и южным магнитными полюсами. Положение катушки таково, что катушка параллельна потоку, поэтому поток не пересекается и, следовательно, ток не индуцируется. Так что форма волны, сгенерированная в этом положении, равна нулю градусов.

вращение-прямоугольной-катушки-между-двумя-магнитными-полюсами

Если прямоугольная катушка вращается по часовой стрелке вокруг осей а и b, сторона проводника А и В окажется перед южным полюсом, а С и D — перед северным полюсом, как показано на рисунке (b).Итак, теперь мы можем сказать, что движение проводника перпендикулярно силовым линиям от N к S полюсу и проводник отсекает магнитный поток. В этом положении скорость срезания потока проводником максимальна, потому что проводник и поток перпендикулярны друг другу и, следовательно, в проводнике индуцируется ток, и этот ток будет в максимальном положении.

Проводник совершает еще один оборот на 90 0 по часовой стрелке, после чего прямоугольная катушка приходит в вертикальное положение.Теперь положение проводника и линии магнитного потока параллельно друг другу, как показано на рисунке (c). На этом рисунке поток не пересекается проводником, и, следовательно, ток не индуцируется. В этом положении форма сигнала уменьшается до нуля градусов, потому что поток не является режущим.

 Во втором полупериоде проводник продолжает вращаться по часовой стрелке еще 90 0 . Итак, здесь прямоугольная катушка занимает горизонтальное положение таким образом, что проводники А и В проходят перед северным полюсом, С и D — перед южным полюсом, как показано на рисунке (г).Снова ток будет течь через проводник, который в настоящее время индуцируется в проводниках A и B из точки B в A, а в проводниках C и D из точки D в C, поэтому форма волны создается в противоположном направлении и достигает максимума. стоимость. Затем направление тока обозначают как A, D, C и B, как показано на рисунке (d). Если прямоугольная катушка снова повернется еще на 90 0 , то катушка достигнет того же положения, с которого началось вращение. Следовательно, ток снова упадет до нуля.

В полном цикле ток в проводнике достигает максимума и снижается до нуля, а в обратном направлении проводник достигает максимума и снова достигает нуля. Этот цикл повторяется снова и снова, благодаря этому повторению цикла ток будет индуцироваться в проводнике непрерывно.

waveform-of-one-complete-cycle

Это процесс создания тока и ЭДС одной фазы. Теперь для получения 3-х фаз катушки располагаются со смещением 120 0 каждая.Таким образом, процесс получения тока такой же, как и в однофазном, но разница только в том, что смещение между тремя фазами составляет 120 0 . Это принцип работы генератора.

Характеристики

Характеристики генератора

  1. Выходной ток в зависимости от скорости генератора: Выходной ток уменьшается или уменьшается при уменьшении или уменьшении скорости генератора.
  2. Эффективность при скорости генератора: Эффективность генератора снижается, когда генератор работает на низкой скорости.
  3. Падение тока при повышении температуры генератора: При повышении температуры генератора выходной ток будет уменьшаться или уменьшаться.

Приложения

Применение генератора переменного тока

  • Автомобили
  • Электрогенераторные установки
  • Морское применение
  • Дизель-электрические автопоезда
  • Радиочастотная передача

Преимущества

Преимущества генератора

  • Дешево
  • Малый вес
  • Низкие эксплуатационные расходы
  • Конструкция проста
  • Прочный
  • Более компактный

Недостатки

Недостатки генератора

  • Для генераторов необходимы трансформаторы
  • Генераторы перегреваются при высоком токе

Таким образом, это обзор генератора переменного тока, включая конструкцию, работу, преимущества и области применения.Вот вопрос к вам какая мощность генератора в автомобилях?

 

Принцип работы генератора переменного тока

Принцип работы генератора переменного тока очень прост. Это так же, как основной принцип генератора постоянного тока. Это также зависит от закона электромагнитной индукции Фарадея, который гласит, что ток индуцируется в проводнике внутри магнитного поля, когда между этим проводником и магнитным полем существует относительное движение.

Для понимания работы генератора давайте подумаем об одном прямоугольном витке, расположенном между двумя противоположными магнитными полюсами, как показано выше.

Скажем, эта петля с одним поворотом ABCD может вращаться вокруг оси ab. Предположим, что эта петля начинает вращаться по часовой стрелке. После поворота на 90 o сторона AB или проводник AB петли оказывается перед S-полюсом, а проводник CD — перед N-полюсом. В этом положении тангенциальное движение проводника AB точно перпендикулярно линиям магнитного потока от N к S полюсу.Следовательно, скорость срезания потока проводником АВ здесь максимальна и при этом срезании потока в проводнике АВ будет индуцироваться ток, направление которого можно определить по правилу правой руки Флеминга. В соответствии с этим правилом направление этого тока будет от А к В. В то же время проводник CD проходит под полюсом N, и здесь также, если мы применим правило правой руки Флеминга, мы получим направление индуцированного тока, и он будет от C к D.

Теперь, после поворота по часовой стрелке еще одного 90 o , поворот ABCD достигает вертикального положения, как показано ниже.В этом положении тангенциальное движение проводников AB и CD как раз параллельно линиям магнитного потока, поэтому не будет срезания потока, т.к. в проводнике нет тока.

При переходе витка ABCD из горизонтального положения в вертикальное, угол между силовыми линиями и направлением движения проводника уменьшается с 90 o до 0 o и, следовательно, индуцированный ток в витке уменьшается до ноль от своего максимального значения.

После еще одного поворота по часовой стрелке на 90 o поворот снова приходит в горизонтальное положение, и здесь проводник AB попадает под N-полюс, а CD под S-полюс, и здесь, если мы снова применим правило правой руки Флеминга, мы увидим, что индуцированный ток в проводнике AB направлен из точки B в A, а индуцированный ток в проводнике CD — из D в C.

Поскольку в этом положении виток переходит в горизонтальное положение из своего вертикального положения, ток в проводниках достигает своего максимального значения от нуля. Это означает, что ток циркулирует в замкнутом круге из точки B в A, из A в D, из D в C и из C в B, при условии, что петля замкнута, хотя здесь это не показано. Это означает, что ток противоположен предыдущему горизонтальному положению, когда ток циркулировал как A → B → C → D → A.

Пока виток движется дальше в вертикальное положение, ток снова уменьшается до нуля.Так что если виток продолжает вращаться, то ток в витке постоянно меняет свое направление. В течение каждого полного оборота витка ток в свою очередь постепенно достигает своего максимального значения, затем снижается до нуля, а затем снова достигает своего максимального значения, но в обратном направлении, и снова достигает нуля. Таким образом, ток завершает один полный цикл синусоидальной волны за каждые 360 o оборотов витка. Итак, мы увидели, как возникает переменный ток при вращении витка внутри магнитного поля.Отсюда мы теперь перейдем к фактическому принципу работы генератора переменного тока .

Теперь ставим по одной стационарной щетке на каждое токосъемное кольцо. Если к этим двум щеткам соединить два вывода внешней нагрузки, то получим переменный ток в нагрузке. Это наша элементарная модель генератора переменного тока.


Поняв основной принцип генератора переменного тока, давайте теперь рассмотрим его основной принцип работы практического генератора переменного тока. При обсуждении основного принципа работы генератора переменного тока мы считали, что магнитное поле стационарно, а проводники (якорь) вращаются.Но, как правило, в практической конструкции генератора переменного тока проводники якоря неподвижны, а между ними вращаются магниты возбуждения. Ротор генератора переменного тока или синхронного генератора механически соединен с валом или лопатками турбины, которая приводится во вращение с синхронной скоростью N s под действием некоторого механического усилия, что приводит к срезанию магнитным потоком неподвижных проводников якоря, размещенных на статоре. .

Как прямое следствие этого срезания потока, ЭДС индукции и ток начинают протекать по проводникам якоря, которые сначала текут в одном направлении в течение первого полупериода, а затем в другом направлении во втором полупериоде для каждой обмотки с определенным временная задержка 120 o из-за смещенного пространства 120 o между ними, как показано на рисунке ниже.Это конкретное явление приводит к трехфазному потоку энергии от генератора переменного тока, который затем передается на распределительные станции для бытового и промышленного использования.

Как работает генератор переменного тока | Техник.Академия

Автомобильные аккумуляторы не могут удовлетворять потребности электрической системы в течение длительного периода времени. Работа генератора заключается в восстановлении питания аккумуляторной батареи. Генератор также необходим для подачи тока на электрические аксессуары при работающем двигателе.

Генераторы

используются в серийных автомобилях с 1960-х годов, когда они впервые появились в Plymouth Valiant. До этого использовались генераторы постоянного тока (DC). Как генераторы постоянного тока, так и генераторы переменного тока основаны на явлении, известном как электромагнитная индукция.

Электромагнитная индукция

Электромагнитная индукция возникает, когда электричество создается при перемещении проводника через магнитное поле. Это также может произойти, когда магнитное поле проходит через проводник.Для создания электричества в генераторе постоянного тока проводник вращается, а поле удерживается. В генераторе переменного тока проводник неподвижен, а поле вращается.

Несмотря на то, что они почти одинаковы, генератор не мог вырабатывать ток, достаточный для питания ряда электрических аксессуаров на современных автомобилях. Из-за этого от него отказались в пользу генератора.

Ротор, статор и диоды

Появление полупроводников привело к созданию многих устройств, от домашнего компьютера до транзисторного радиоприемника.Генератор переменного тока является одним из таких устройств, в основе которого лежит полупроводник, называемый диодом. Диод позволяет току проходить только в одном направлении, а не в другом. Это преобразует напряжение переменного тока (AC) в напряжение постоянного тока (DC), которое может использовать автомобиль.

Генератор переменного тока предназначен для преобразования механической энергии в электрическую. Он приводится от коленчатого вала двигателя ремнем. Ремень вращает шкив, прикрепленный к валу ротора. Ротор представляет собой магнитный железный сердечник, намотанный на катушку из проволоки.Два конца катушки прикрепляются к медным контактным кольцам, которые затем прикрепляются к щеткам. Одна из щеток подключена к земле, а другая подключена к полевой клемме в регуляторе напряжения. Прядильный ремень вращает ротор, расположенный внутри статора. Поскольку ротор — это магнит, а статор — проводник, вращение ротора создает электричество в обмотках статора. Это индукция в действии.

Внутри статора находятся три витка провода, каждый из которых генерирует собственное напряжение переменного тока.Это напряжение должно быть преобразовано в постоянный ток, прежде чем его можно будет использовать для зарядки аккумулятора и питания электрических аксессуаров. Это работа диодов внутри выпрямительного моста. Как уже упоминалось, диоды — это твердотельные полупроводники, которые позволяют току проходить только в одном направлении. Диод блокирует выход отрицательного напряжения с каждой катушки статора, поэтому к транспортному средству поступает только положительное напряжение. Чтобы визуализировать это, подумайте о переменном напряжении, которое представляет собой синусоиду. После прохождения напряжения через выпрямленный мост синусоида разрезается пополам вдоль ее горизонтальной оси.

Регуляторы напряжения

Генераторам переменного тока требуется регулятор напряжения для управления выходной мощностью электроэнергии. Для выполнения этой задачи регулятор включает и выключает цепь управления ротором, уменьшая его магнитное поле. В результате напряжение, поступающее на статор, снижается, как и общая выходная мощность генератора. В старых генераторах переменного тока использовался внешний регулятор или регулятор, встроенный в генератор. Они могут быть как механическими, так и с электронным управлением.

На современных автомобилях за регулирование напряжения отвечает модуль управления силовым агрегатом (PCM). Нет необходимости в отдельном регуляторе. В большинстве случаев PCM контролирует напряжение аккумулятора, частоту вращения двигателя и температуру аккумулятора. Затем он подает импульс на катушку возбуждения генератора переменного тока для управления выходным сигналом.

Индикаторы зарядки

Датчики и сигнальные лампы используются для предупреждения водителя о проблемах с системой зарядки. В старых автомобилях для этой цели используются амперметры, в то время как в современных автомобилях используются вольтметры или сигнальные лампы.Вольтметры подключаются параллельно системе зарядки и используются для измерения напряжения системы зарядки. Вольтметр представляет собой катушку с проводом, расположенную между двумя магнитами. По мере того, как ток от системы зарядки увеличивается, катушка провода перемещается, заставляя указатель перемещаться по манометру.

Вольтметры

известны своей неточностью, из-за чего большинство производителей перешли на сигнальные лампы. В большинстве случаев индикаторы предупреждения о заряде получают питание от замка зажигания. Они заземляются через регулятор напряжения.Когда зажигание включено, а двигатель не работает, индикатор имеет замкнутую цепь и загорается. При запуске двигателя напряжение увеличивается. Это приводит к тому, что индикатор теряет позиции и в конечном итоге гаснет. Если есть проблема с системой зарядки, индикатор будет продолжать получать массу от регулятора. Это будет держать его освещенным.

Генератор чрезвычайно важен. Без него ваш автомобиль не будет работать долго (или, что еще хуже, ваше радио не будет работать).Надеюсь, теперь у вас есть общее представление о том, как работает генератор переменного тока.

По какому принципу работает генератор

Генератор переменного тока представляет собой механическое устройство, которое преобразует другие формы энергии в электрическую энергию. Генератор переменного тока обычно состоит из ротора, статора, выпрямителя и торцевой крышки.

Ротор состоит из обмотки сердечника ротора (или магнитного полюса), защитного кольца, центрирующего кольца, контактного кольца, вентилятора и вращающегося вала. Функция ротора заключается в создании магнитного поля.Устанавливается внутри статора. Статор состоит из сердечника статора, проволочных обмоток, основания двигателя и других конструктивных деталей, фиксирующих эти детали. Функция статора – генерировать переменный ток.

Принцип заключается в том, что статор и ротор генератора соединены подшипником и торцевой крышкой, так что ротор может вращаться в статоре, и совершает движение разрезающей магнитной линии, таким образом создавая индукционный потенциал , который выводится через клемму и включается в петлю, и генерируется ток.

Генераторов много, но принцип их работы основан на законе электромагнитной индукции и электромагнитной силы. Следовательно, общий принцип его построения заключается в использовании соответствующих магнитопроводящих и проводящих материалов для формирования магнитных цепей и цепей взаимной электромагнитной индукции для выработки электромагнитной мощности и достижения цели преобразования энергии.

Механическая энергия первичного двигателя преобразуется в выходную электрическую энергию с использованием принципа электромагнитной индукции магнитной силовой линии, индуцированной магнитной силовой линией, разрезающей проволоку.Синхронный генератор состоит из статора и ротора. Статор — это якорь, вырабатывающий электричество, а ротор — это магнитный полюс. Статор состоит из стального сердечника якоря, трехфазной обмотки равномерного разряда, основания и торцевой крышки.

Ротор обычно представляет собой ротор со скрытыми полюсами, состоящий из обмотки возбуждения, стального сердечника и вала, защитного кольца, центрального кольца и так далее. Обмотка возбуждения ротора питается постоянным током, создавая магнитное поле, близкое к синусоидальному распределению (относится к полю ротора), чей эффективный поток поля пересекает статическую обмотку якоря.При вращении ротора магнитное поле ротора вращается вместе с ним, при каждом обороте магнитные линии последовательно разрезают каждую фазную обмотку статора, и в трехфазной обмотке статора индуцируется трехфазный потенциал переменного тока.

Когда генератор работает с симметричной нагрузкой, трехфазный ток якоря объединяется для создания вращающегося магнитного поля с синхронной скоростью. Магнитное поле статора взаимодействует с магнитным полем ротора, создавая тормозной момент.

Трехфазные обмотки статора генератора укладываются в пазы статора генератора по определенному правилу и отличаются друг от друга на электрический угол 120°. Когда обмотка возбуждения ротора подключена к источнику питания постоянного тока, полюс захвата ротора намагничивается к полюсу N и полюсу S. Линия магнитного поля начинается от полюса N, входит в сердечник статора через небольшой воздушный зазор между ротором и статором и, наконец, возвращается к полюсу S через воздушный зазор.

Спецификация использования

(1) Полярность заземления аккумулятора должна совпадать с полярностью заземления генератора. Следствием несоблюдения спецификации является повреждение диода из-за большого тока разряда диода.

(2) Когда шесть диодов выпрямителя подключены к обмотке статора, категорически запрещается проверять изоляцию генератора с помощью мегомметра или блока питания 220 В переменного тока.В противном случае диод легко пробивается и повреждается.

(3) После выключения двигателя ключ зажигания должен быть выключен. Если вовремя не погасить пламя, батарея продолжит разряжаться, что повлияет на магнитное поле и сократит срок службы батареи.

(4) При работающем генераторе нельзя использовать метод огневых испытаний для проверки выработки электроэнергии. В противном случае легко повредить диод и электронные компоненты.

(5) Регулятор должен быть таким же, как и генератор переменного тока, в форме железа, иначе генератор не сможет выдавать напряжение из-за отсутствия тока магнитного поля.И уровень напряжения обоих должен быть одинаковым, иначе система зарядки не сможет работать должным образом.

(6) Если генератор не вырабатывает электроэнергию или зарядный ток мал, следует своевременно устранить неисправность, а проводное соединение между генератором и аккумулятором должно быть надежным. В противном случае легко повредить диоды и электронные компоненты.

(7) Когда генератор установлен на двигателе, центр генератора с канавкой для шкива и центр двигателя с канавкой для шкива должны быть выровнены, а также должна быть установлена ​​соответствующая степень натяжения треугольного ремня.

8) При ранней установке клинового ремня подденьте переднюю крышку генератора с усилием. В противном случае он раздавит элемент.

Синхронный генератор относится к генератору переменного тока (генератор переменного тока), а обмотка статора такая же, как и у асинхронного генератора. Скорость вращения его ротора такая же, как и у вращающегося магнитного поля, создаваемого обмоткой статора, поэтому он называется синхронным генератором . Из-за этого ток синхронного генератора опережает напряжение по фазе, то есть синхронный генератор является емкостной нагрузкой.По этой причине во многих случаях для повышения коэффициента мощности системы электроснабжения используют синхронные генераторы.

Принцип работы генератора переменного тока

Генератор переменного тока представляет собой электрическое устройство, которое преобразует механическую энергию в переменную электрическую энергию. Их также называют синхронными генераторами. Принцип работы генератора переменного тока. Соответственно, законы электромагнитной индукции Фарадея, э.д.с. индуцированное в шпагате определяется скоростью изменения потокосцепления катушки.

Принцип работы генератора переменного тока:

Генераторы переменного тока (как их обычно называют) основаны на тех же принципах электромагнитной индукции, что и генераторы постоянного тока. скорость, с которой вращается катушка или магнитное поле.

принцип работы генератора переменного тока

работа:

    Рассмотрим прямоугольную катушку, имеющую N витков и вращающуюся в аналогичном магнитном поле с угловой скоростью w радиан/сек. Максимальный поток Ø м связан с катушкой, когда ее плоскость совмещена с осью X.За время t секунд эта катушка поворачивается на угол q = wt. В этом измененном положении элемент потока, который перпендикулярен плоскости катушки, равен Ø= Ø м cos вес. Следовательно, анализ потокосцепления в любое время составляет NØ=NØ 90 164 м  90 165 cos wt.

   Соответственно, согласно законам электромагнитной индукции Фарадея, э.д.с. индуцированное в шпагате определяется скоростью изменения потокосцепления катушки. Поскольку значение основанной э.д.с.

E = — D (Nø) / Dt Volt

= — Nd (Ø м COS WT) / DT Volt

= — Nø M W (-sin wt) Вольт

= wnø m SIN WT Volt

= W NO M SIN Q Volt ——— (I)

Когда катушка повернула 90º I.е. Когда q = 90º, то sin q = 1, поскольку e имеет максимальное значение, скажем, E M . Открыть уравнение (i), мы получаем,

E M = Wnø M

= W NB M A = 2PFNB M A POLT

, где B M = максимальный плотность потока в WB / M 2 .

                                                           A = площадь катушки в м 2 .

                                                             f  = частота вращения катушки в об/с.

Подставление этого значения E M в уравнении (I), мы получаем

E = E M Sin Q = E M SIN WT

Аналогичным образом, индуцированный переменного тока составляет

I = I sin wt  

 

 

«Подробнее о некоторых важных темах»

Сравните цены на электроэнергию для бизнеса | Тарифы | Котировки поставщиков | Советы по экономии

РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (ШУНТОВЫЙ, ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ И СОЕДИНЕННЫЙ)

ИНДУКЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ | ПОЧЕМУ РОТОР ВРАЩАЕТСЯ | ПРИНЦИП РАБОТЫ

ПРИНЦИП РАБОТЫ ГЕНЕРАТОРА

СКОРОСТНО-МОМЕНТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ D.C MOTOR

Трансформация звезда-треугольник | Диаграмма и формула | Приложение

Полупроводниковое диод / типы диода / и их применение

Вроде это:

как loading …

Сводка

Название статьи

Принцип работы генератора

Описание

Генератор переменного тока представляет собой электрическое устройство, которое преобразует механическую энергию в переменную электрическую энергию.Принцип работы генератора переменного тока, соответственно, законы электромагнитной индукции Фарадея, э.д.с.

Автор

Habib

Название издателя

Habib

Логотип издателя

Генератор переменного тока: полное руководство — MZW Motor

Говоря о двигателе автомобиля и всегда есть чем заняться. Почему это так? Генератор прямо или косвенно влияет на работу различных систем автомобиля.Без генератора аккумулятор не заряжался. У двигателя возникнут проблемы с запуском, а электрические системы автомобиля выйдут из строя.

Генератор переменного тока стал стандартным компонентом автомобилей много десятилетий назад. Конечно, за эти годы он претерпел множество трансформаций. Сегодня этот компонент намного эффективнее и мощнее. Вы также найдете его в каждом транспортном средстве, использующем двигатель внутреннего сгорания, где он работает с электрическими частями и системами.

В этом исчерпывающем руководстве по генератору переменного тока мы расскажем вам все, что нужно знать о генераторе переменного тока — от того, как он работает, из каких частей он состоит, о различных типах генераторов переменного тока и о признаках неисправности.Вы также узнаете, как проверить генератор на наличие проблем, а также предоставите помощь для восстановления функции генератора в случае отказа, информацию о том, как его отремонтировать или заменить.

Глава 1

Глава 1

Автомобильная генератор определения и функция

Глава 2

0

Части генератора / Компоненты

Глава 3

Виды генератора

Глава 4

Симптомы Бад-генератора

Глава 5

Устранение неисправностей / диагностики

Глава 7

Ремонт генератора

Глава 6

Замена генератора

Глава 1

Автомобильный генератор Определение и функции

Что такое генератор в автомобиле? Это относится к компоненту, который производит электричество от движения коленчатого вала.Генератор обычно крепится болтами к блоку двигателя одним концом. Система шкивов и ремней соединяет его с коленчатым валом, откуда он получает механическую энергию для вращения.

Автомобильный генератор можно узнать по внешнему виду. Он размером примерно со средний кокос и обычно имеет алюминиевый корпус. Спереди и сзади генератора есть вентиляционные отверстия, которые помогают его охлаждать. На передней части генератора торчит вал, который крепится к шкиву. Затем на шкив наматывается ремень.Сбоку находятся клеммы для различных цепей.

Источник: http://mechanics.stackexchange.com

Функция генератора

Что делает автомобильный генератор? Функция генератора аналогична функции обычного генератора: преобразовывать механическую энергию в электричество. Электрическая энергия, которую он производит, питает несколько аксессуаров в автомобиле. К ним относятся фары (как внутренние, так и внешние), обогреватель, приборная панель, дворники, автомагнитола и многое другое.

Генератор не только питает электрические системы автомобиля, но и заряжает аккумулятор, чтобы он всегда был готов к работе.Вот почему аккумулятор запускает двигатель каждый раз, когда вам это нужно, и поэтому вам никогда не придется заряжать его вне автомобиля. Таким образом, транспортное средство, кажется, имеет этот бесконечный запас электроэнергии.

Генератор вырабатывает электричество только при работающем двигателе автомобиля. Это дополняет батарею в то время, и не просто так. Сама по себе батарея может питать электрические системы только в течение ограниченного периода времени. И если бы он это сделал при отсутствии генератора, он бы полностью разрядился и стал бы непригодным для использования.

Принцип работы генератора переменного тока

Давайте теперь посмотрим на работу автомобильного генератора переменного тока — как он работает для производства столь необходимой электроэнергии в транспортном средстве. Кроме того, почему компонент отличается от обычного генератора.

Генератор в вашем автомобиле в основном состоит из статора и ротора. Проще говоря, статор — это неподвижная часть генератора переменного тока, состоящая из трех разных проволочных катушек. Ротор – это та часть, которая вращается. Он также имеет провода катушки, но которые заключают в себе магнитный сердечник.Это то, что происходит в автомобильном генераторе переменного тока, что приводит к производству электроэнергии.

  • При запуске двигатель вращает коленчатый вал
  • Коленчатый вал вращает шкив, к которому подсоединен приводной ремень. Ремень вращает несколько шкивов, в том числе тот, который приводит в действие генератор
  • Когда шкив генератора вращается, он вызывает быстрое вращение ротора
  • Ротор состоит из витков катушки вокруг магнитного сердечника. Когда генератор переменного тока работает, постоянный ток от батареи течет по проводам катушки, создавая вокруг нее магнитный поток
  • Когда ротор вращается, магнитный поток пересекает катушки статора и за счет электромагнитной индукции вызывает течение тока в статоре. обмотки.Интенсивность тока зависит от скорости вращения и может регулироваться, как мы увидим позже
  • Этот ток является переменным и должен быть выпрямлен, прежде чем его можно будет использовать для питания различных компонентов автомобиля или грузовика
  • Цепь выпрямления, состоящая из диодов и других деталей, служит для преобразования переменного тока в постоянный или постоянный ток
  • Цепь направляет электроэнергию генератора переменного тока на аккумулятор для ее зарядки, а другая цепь направляет на различные электрические системы
  • Компоненты и системы, которые нужно, чтобы электричество ожило, или сделайте это, когда вы включаете их.Аккумулятор также заряжается, и его электрическая энергия восстанавливается. Энергия аккумулятора сохраняется для запуска двигателя в следующий раз и для удовлетворения различных потребностей в электроэнергии, когда генератор не работает.
Источник: http://www.vwdieselparts.com

История генератора переменного тока

Принцип действия генератора был открыт еще в 1830-х годах. Несколько десятилетий спустя, в 1891 году, произошло первое промышленное применение генератора переменного тока. Технологии быстро развивались, и к 1960 году производство автомобилей с генератором переменного тока стало стандартной практикой.

До этого автомобили использовали генераторы для питания различных электрических частей. Но они не были мощными или эффективными, когда дело доходило до получения желаемого тока и напряжения. По мере развития технологий в электрические системы автомобилей включалось все больше аксессуаров. С ростом спроса на электроэнергию возникла потребность в другом типе энергоблока.

Вскоре производители начали использовать генераторы переменного тока вместо генераторов для питания различных электрических компонентов и цепей автомобиля.Они были способны производить более высокие напряжения и токи на более низких скоростях.

Использование генераторов продолжается и по сей день. Каждый современный автомобиль поставляется с генератором переменного тока в качестве генератора энергии. Что только продолжает улучшаться, так это дизайн, материалы, различные детали генератора и другие аспекты устройства. Принцип работы не изменился.

 Автомобильный генератор переменного тока состоит из множества различных частей, и все они работают вместе, чтобы гарантировать, что устройство выполняет свою функцию.Когда каждый компонент генератора работает правильно. а при оптимальном уровне батарея заряжается полностью. Различные электрические системы также будут работать без сбоев. В следующей главе мы рассмотрим эти детали генератора переменного тока, которые обеспечивают его работу.

Глава 2

Детали/компоненты генератора

Генератор прошел долгий путь. С тех пор, как в 1960-х годах он стал обычным компонентом автомобиля, было сделано многое для его улучшения. Автомобильный генератор несколько десятков лет назад был простым устройством, а современный — сложным устройством.Он состоит из нескольких частей, каждая из которых служит определенной цели.

Детали и функции генератора

1. Статор
Источник: http://www.carcabin.com/-alternator-stator

Это неподвижная часть генератора, окружающая вращающийся ротор. Статор имеет круглую форму и обычно состоит из трех различных проволочных катушек, намотанных на сердечник. Сам сердечник состоит из кусков железа или стали. Они увеличивают магнитный эффект, необходимый для индукции электрического тока.Катушки статора производят так называемую трехфазную энергию. Этот дизайн имеет свои преимущества, как мы вскоре увидим.

Статор преобразует механическое движение ротора в электрическое. Когда намагниченная катушка ротора вращается, она создает ток в обмотках статора за счет электромагнетизма. Из-за конструкции генератора ток, который он производит, многократно меняет направление за одну секунду. Перед подачей в различные цепи автомобиля его необходимо исправить.

2.Выпрямитель
Источник: www.Irseries.com

Подключенный к статору выпрямитель состоит из ряда диодов. Диоды расположены таким образом, что пропускают ток только в одном направлении. Работа выпрямителя заключается в преобразовании переменного тока, вырабатываемого генератором переменного тока, в постоянный ток. Как мы видели ранее, одной из функций генератора является зарядка аккумулятора. Этого не может произойти с переменным током, который каждый раз меняет направление, и причина в выпрямителе.

Многие другие электрические части автомобиля также не могут использовать переменный ток. Кроме того, существует угроза безопасности, которую представляет переменный ток. Таким образом, выпрямитель является одной из наиболее важных частей генератора переменного тока. Его присутствие служит не только корректировке направления течения тока. В трехфазном генераторе переменного тока 6 диодов работают вместе для выпрямления тока.

3. Ротор
Источник: http://www.deer-online.com

Узел ротора генератора переменного тока содержит несколько компонентов, в отличие от статора.Он состоит из магнитного сердечника, намотанных на него проводов катушек, токосъемных колец, концевых подшипников и щеток. Ротор – это вращающаяся часть генератора переменного тока. Он приводится в движение шкивом, который крепится к нему и вращается при работающем двигателе. Компоненты на валу ротора включают:

  • Вентилятор охлаждения. В старых автомобилях вентилятор охлаждения располагался снаружи генератора, на валу ротора. Как видно из названия, вентилятор предотвращает перегрев генератора, что может случиться, если вы долго едете без остановки.
  • Щетки — щетки генератора изготовлены из углерода и служат для подачи тока на обмотки ротора. Щетки генератора натянуты специальными пружинами для стабильного контакта с контактными кольцами.
  • Токосъемные кольца — токосъемные кольца представляют собой круглые куски меди на коленчатом валу. Как и угольные щетки, их работа заключается в пропускании тока к обмоткам катушки ротора. Концы катушки прикрепите к кольцам.
  • Концевые подшипники – поддерживают вал ротора и позволяют ему свободно двигаться.Они имеют решающее значение для нормальной работы ротора и, следовательно, всего агрегата.
4. Регулятор напряжения
Источник: http://www.autoelectricsupplies.co.uk

Регулятор генератора переменного тока управляет выходным напряжением. Это достигается путем изменения тока, который течет от батареи к обмоткам ротора. Когда выходное напряжение уменьшается, он обеспечивает большее количество тока и восстанавливает выходной сигнал. При увеличении напряжения генератора происходит обратное.

Таким образом, регулятор обеспечивает постоянный уровень напряжения.Аккумулятор остается защищенным от перегрузок или нерегулярной зарядки, а срок его службы увеличивается. Другие электрические цепи также защищены от более высоких уровней напряжения, которые могут привести к повреждению. В старых моделях автомобилей регулятор крепился на крыле. В более новых — это внутренний компонент генератора. Некоторые используют компьютерную систему автомобиля, чтобы обеспечить правильную выходную мощность на клеммах генератора.

5. Шкив
Источник: http://jrpdistribution.co.uk

 Шкив расположен на внешней части генератора переменного тока, но соединен с валом ротора.Система приводного ремня проходит вокруг него, позволяя коленчатому валу вращать ротор генератора. Пока шкив вращается, в обмотках статора вырабатывается электроэнергия. В старых автомобилях используется простой ремень, который идет от генератора к шкивам коленчатого вала. Современные имеют серпантин или приводной ремень.

6. Корпус
Источник: http://store.alternatorparts.com

Список деталей генератора не может быть полным без упоминания корпуса. Это случай, который охватывает внутренние компоненты.Обычно он изготавливается из алюминия, чтобы сделать генератор легким и устойчивым к ржавчине. Корпус обычно вентилируется для увеличения потока воздуха и облегчения охлаждения. Это связано с тем, что тепло вырабатывается звуком ротора на высоких скоростях.

Другие детали, которые так или иначе связаны с генератором, но не включают в себя следующее.

  • Ремень генератора – проходит вокруг шкива генератора до ремня, прикрепленного к коленчатому валу. Он приводит в действие генератор переменного тока при работающем двигателе.
  • Кронштейны позволяют закрепить генератор на блоке цилиндров.Есть жесткий кронштейн и тип, который позволяет регулировать. Регулируемый кронштейн позволяет натянуть ремень шкива. Он используется в автомобилях, которые не поставляются с натяжителем ремня
  • . Натяжитель ремня является частью монтажных кронштейнов генератора. Вы используете его, чтобы натянуть приводной ремень до необходимого уровня натяжения.
  • Соединения генератора переменного тока — они позволяют электрическому току либо выходить из генератора, либо поступать в него. Есть провода от аккумулятора к генератору и другие, которые подают ток от генератора к нужным местам.

Теперь, когда мы рассмотрели детали и работу генератора переменного тока, давайте поговорим о типах генераторов переменного тока: это тема следующей главы.

Глава 3

Типы генераторов

Как правило, генераторы различаются по конструкции, способу работы и другим аспектам. Однако автомобильные генераторы переменного тока не имеют больших различий и почти одинаковы для разных марок. Помимо автомобильной промышленности, эти части оборудования можно найти в различных областях применения.

Электростанции, например, используют мощные генераторы переменного тока для производства электроэнергии. В различных отраслях промышленности также используются генераторы переменного тока для питания различных процессов. Из-за различного использования генераторы переменного тока различаются в зависимости от приложения. Различия заключаются в конструкции, рабочем действии, размерах и так далее. В этой главе мы рассмотрим различные типы генераторов, включая те, которые не используются в автомобилях.

Классификация генераторов переменного тока

Генераторы бывают разных типов, но их можно сгруппировать на основе многих аспектов.К ним относятся:

1. Согласно заявке
Источник: http://www.nationsstarteralternator.com
  • Автомобильные генераторы переменного тока — они используются в современных автомобилях, в основном в тех, которые используют двигатели внутреннего сгорания. Это компактные устройства, обеспечивающие постоянное питание электрических систем автомобиля.
  • Судовые генераторы — См. генераторы для морского применения. У них есть характеристики, подходящие для их окружающей среды, такие как детали, которые могут выдерживать соленые условия.Они предназначены для выработки напряжения от 12 В до 24 В в зависимости от требований к мощности.
  • Генераторы для дизель-электрических локомотивов — используются в дизель-электрических локомотивах с трансмиссией для подачи электроэнергии на тяговые двигатели.
  • Бесщеточные генераторы — бесщеточный генератор переменного тока имеет уникальную конструкцию не требует внешнего тока возбуждения. Узел возбудителя крепится на валу ротора. Эти генераторы не требуют особого обслуживания, так как количество быстроизнашивающихся деталей значительно уменьшено.
2. В соответствии с конструкцией
  • Явный полюс. Генератор переменного тока этого типа имеет магнитный полюс, выступающий над поверхностью ротора. Эти генераторы работают на низких скоростях в диапазоне от 150 до 600 об/мин. Поэтому они в основном с гидравлическим приводом.
  • Цилиндрический ротор — в нем не используется выступающая поверхность ротора. Вместо этого ротор длинный и небольшого диаметра с четырьмя полюсами и выше. Воздушные зазоры одинаковые. Генератор переменного тока с цилиндрическим ротором представляет собой высокоскоростную силовую установку.Он работает со скоростью от 1500 до 300 об/мин.
3. В соответствии с принципом работы
  • Вращающийся якорь — предназначен для вращения якоря в стационарном магнитном потоке
  • Вращающееся поле — якорь остается неподвижным, пока вращается магнитное поле. Выход может подаваться на нагрузку напрямую, и контактные кольца или щетки не нужны
4. В соответствии с выходной мощностью
  • Однофазный — Обмотки статора в генераторе переменного тока этого типа расположены последовательно, укрепляя один провод. Цепь катушки
  • Двухфазный – Катушка статора в этом генераторе переменного тока состоит из двух или более отдельных однофазных обмоток
  • Трехфазный – Лестница состоит из трех однофазных катушек.Это стандартная конструкция для автомобильного генератора
5. Согласно скорости вращения
Источник: http://www.newegg.com
  • Турбо- Они подключены к турбинам и представляют собой высокоскоростные генераторы переменного тока, которые производят огромное количество энергии. . Турбогенераторы часто работают при 3000 об/мин и выше. Роторы турбогенераторов в основном имеют цилиндрическую форму.
  • Низкоскоростные – работают на низких скоростях менее 1000 об/мин, в отличие от турбогенераторов. Низкоскоростные генераторы в основном с гидравлическим приводом

Генератор Vs.Генератор: в чем отличия?

Генератор Против. Генератор переменного тока

В этом видео на Youtube объясняется разница между генератором и генератором переменного тока

Генератор переменного тока отличается от обычного генератора во многих отношениях.

Во-первых, генератор вырабатывает постоянный ток, а генератор переменного тока вырабатывает переменный ток. Во-вторых, генераторы имеют вращающийся якорь внутри стационарного магнитного поля. С другой стороны, генератор переменного тока в основном использует вращающееся магнитное поле внутри стационарного кольца катушек.

Другое различие между генератором переменного тока и генератором заключается в величине тока, который каждый из них производит. Ток на клеммах генератора обычно намного выше. Генераторы в основном имеют одну катушку провода, в то время как генератор переменного тока поставляется с тремя разными катушками. Трехфазная конструкция дает в три раза больше электроэнергии.

Эффективность генератора также выше. Он производит более высокие уровни напряжения и тока при более низких скоростях вращения ротора. С точки зрения размера генератор переменного тока обычно более компактен по сравнению с генератором той же конструкции и номинальной мощности.Генераторы также легче, что делает их подходящими в большинстве ситуаций. Кроме того, они дешевле и, следовательно, экономически выгодны для приобретения.

Автомобильный генератор переменного тока

По причинам, описанным выше в отношении различий между генераторами переменного тока, очевидно, что генератор переменного тока предлагает больше преимуществ. Он производит более высокое напряжение при более низких скоростях и большем токе. Генераторы переменного тока также могут быть небольшого размера, сохраняя при этом эффективность и мощность.По этим причинам это устройство было предпочтительным генератором энергии в автомобилях.

Если ваш автомобиль или грузовик не был произведен до 1960-х годов, у него под капотом будет генератор переменного тока. Эти генераторы электроэнергии являются эффективными и высокопроизводительными. Но у них есть срок службы. В долгосрочной перспективе у них возникают проблемы, и вам может потребоваться их замена. Давайте посмотрим на это в следующей главе.

Глава 4

Симптомы неисправности генератора

Генератор переменного тока является одним из ключевых компонентов автомобиля.Это помогает питать электрические системы и держать батарею в готовности к временным потребностям в электроэнергии. Но тогда детали генератора переменного тока вращаются. Они изнашиваются каждый раз, когда вы запускаете двигатель.

В конце концов, износ становится настолько сильным, что работа генератора становится затрудненной. Когда это происходит, начинают проявляться симптомы. Признаки проблем с генератором часто начинаются с небольших предупреждений, которые со временем усиливаются. В долгосрочной перспективе генератор может даже перестать работать.

Помимо движущихся компонентов, электрические цепи генератора могут выйти из строя. Это общая проблема с выпрямителем и регулятором. Если не решить проблемы со схемой, это может привести к выходу из строя всего энергоблока. Своевременное принятие мер может помочь предотвратить выход из строя генератора переменного тока и значительно сэкономить на затратах на его замену. Поэтому всегда обращайте внимание на эти признаки.

1. Сигнальная лампа на приборной панели

Источник: http://www.motoringresearch.com

Большинство автомобилей оснащены световой индикацией на приборной панели, указывающей на различные проблемы.Световые значки различаются от одной марки автомобиля к другой. В одних это может быть знак батареи, а в других — GEN или ALT. В более старых моделях знаком проблем с генератором обычно является GEN. Это означает генератор, имя, под которым генератор переменного тока был известен в прошлые годы.

Из-за чего может загореться сигнальная лампа приборной панели? Генератор поддерживает напряжение от 23В до 14В. В случае неисправности напряжение может либо превысить максимальное значение, либо опуститься ниже нижнего. Компьютерная система автомобиля определяет несоответствие, в результате чего загорается предупреждающий знак на приборной панели.

2. Необычный шум генератора

Странные шумы под капотом могут указывать на различные проблемы. Один из них — плохой генератор. Если шум исходит от генератора, вы должны подозревать несколько возможных сценариев. Проблема может заключаться в изношенных подшипниках, особенно если шум напоминает скрежет металлических деталей. Визжащий звук может быть признаком обрыва ремня генератора. Изношенная втулка также может стать причиной плохого звука генератора.

3. Глохнущий двигатель

В современном автомобиле система впрыска топлива заменяет карбюратор.Для оптимальной работы система прямого впрыска требует достаточного количества электроэнергии. Неисправный генератор приведет к уменьшению подачи электроэнергии, и результаты будут ощущаться в двигателе. Иногда автомобиль может даже не заводиться. Вы можете услышать обычный лязг и шумы реле при включении ключа зажигания, но сразу после этого тишина.

4. Проблемы с фарами

Источник: http://www.vwdieselparts.com

Генератор обеспечивает питание для включения фар.Когда он выходит из строя, мощность, которую он отправляет в электрическую систему, будет нестабильной. Затем свет будет либо тусклым, мерцающим, либо слишком ярким. Часто фары начинают тускло светиться, когда двигатель (и генератор переменного тока) набирает обороты. Если это произойдет, у вас, вероятно, неисправен генератор. Проблема может заключаться в неисправности регулятора, который не может исправить выходную мощность генератора.

5. Проблемы с электричеством и медленные аксессуары

Многие детали и аксессуары автомобиля зависят от генератора переменного тока для питания: дворники ветрового стекла, обогреватель заднего стекла, сиденья с электроприводом, окна, радио и другие.Если какой-либо из них начинает работать медленно, проблема, вероятно, заключается в генераторе переменного тока, который не выдает требуемого напряжения. В некоторых случаях один или несколько аксессуаров будут работать хорошо, но перестанут работать при включении другого. Это сигнализирует о низком уровне электроэнергии и неисправном генераторе.

6. Разряженный аккумулятор

Когда генератор изношен, он не заряжает аккумулятор на полную мощность. Однако батарея все еще должна вырабатывать энергию. Это оставляет его полностью разряженным. Поскольку зарядка для восстановления заряда батареи практически отсутствует, она достигает точки, в которой перестает работать.Одним из первых признаков этого является, среди прочих отказов, двигатель, который не запускается. В этом случае может потребоваться замена генератора и аккумулятора.

7. Запах горелой резины Источник: http://www.vwdieselparts.com

Вы заметите это, когда ремень шкива чрезмерно нагревается и издает запах. Это часто указывает на неправильное положение ремня, что создает слишком большое трение. Это также может быть приводной ремень, движение которого так или иначе затруднено.Хотя не каждый запах является признаком неисправности генератора переменного тока, это сигнал, который нельзя игнорировать.

Неисправный генератор. Вопросы и ответы

  • Что вызывает отказ генератора?

Существует множество причин неисправности генератора. Один из них – изношенные детали, влияющие на нормальное функционирование агрегата. Когда вращение ротора генератора влияет на вращение, многое может пойти не так.

Приводной ремень, который не вращает ротор генератора, также может привести к его выходу из строя.Это может быть ослабленный ремень, который соскальзывает или неправильно помещен в канавку шкива. Симптомы проскальзывания ремня генератора включают странные звуки под капотом. А в худшем случае генератор, который вообще не питает электрические системы автомобиля.

  • Можно ли управлять автомобилем с неисправным генератором?

Да, можно, но только до тех пор, пока батарея может питать все электрические системы автомобиля. Поскольку аккумулятор может делать это только в течение короткого времени, не рекомендуется ездить, когда ваш генератор неисправен.Риски вождения с неисправным генератором включают в себя остановку автомобиля в глуши.

Неисправный генератор по сравнению с. Bad Battery

Генератор и аккумулятор работают рука об руку. Генератор поддерживает работу аккумулятора, а аккумулятор подзаряжается, когда генератор не вырабатывает энергию. Если один из них выходит из строя, страдают электрические системы автомобиля. Двигатель может не запуститься, что означает, что генератор не работает.

Как отличить неисправного? Первым шагом будет наблюдение за симптомами.Если генератор старый и издает странные звуки, проблема может быть не в аккумуляторе, а в нем. Тот же случай, если приводной ремень оборвался или ослаб и не крутит шкив генератора. Что касается аккумулятора, у вас будет причина подозревать его выход из строя, если машина не заводится. Но тогда могут быть и другие причины проблемы со статором.

Итак, как определить, что сломался генератор? Или какие тесты проводят механики, если вы отдаете им машину на ремонт генератора? Это тема следующей главы.

Глава 5

Поиск и устранение неисправностей генератора переменного тока/диагностика

Симптомы неисправного генератора указывают на то, что с устройством что-то не так. Однако вы можете не знать, какая часть вышла из строя. Затем необходимо провести тесты для определения проблемы. Устранение неполадок генератора позволяет не только точно определить проблему, но и выяснить степень повреждения. В этой главе мы обсудим способ или способы сделать это. Давайте начнем с того, как проверить работу генератора на наличие проблем.

Как проверить выходное напряжение автомобильного генератора

Для этого теста вам понадобится вольтметр. Этот инструмент измеряет напряжение. Вы можете использовать мультиметр, если это единственный доступный инструмент. Он также считывает уровни напряжения среди других измерений.

Примечание. Никогда не отсоединяйте черный кабель аккумулятора в течение всего процесса тестирования. Современные автомобили используют компьютерную систему для контроля напряжения генератора. Отключение отрицательного кабеля приведет к удалению буфера батареи и отправке сигнала о потере напряжения.Это заставит автомобильный компьютер среагировать, многократно увеличив напряжение генератора, что мгновенно повредит электрические системы. На старых автомобилях с этим проблем быть не должно.

Источник: http://www.motoringresearch.com
Процедура тестирования
  • Сначала вам необходимо подготовить вольтметр. Если он долго лежал без дела, возможно, батарейки разрядились. Замените их. Затем поверните ручку, пока она не укажет на положение постоянного тока. Убедитесь, что показания на дисплее равны 0.000 вольт. При использовании мультиметра установите его на 20 вольт постоянного тока.
  • Для проведения этой проверки вам потребуется работающий генератор. Это, в свою очередь, требует, чтобы батарея была в хорошем состоянии. Поэтому начните с проверки аккумулятора, чтобы убедиться, что он не поврежден
  • Чтобы проверить аккумулятор, выключите двигатель автомобиля и откройте капот
  • Подсоедините красный провод вольтметра к положительной клемме аккумулятора, а черный — к отрицательный терминал.
  • Если батарея показывает 12.2 вольта или более, его состояние достаточно хорошее, и вы можете использовать его для проверки генератора. Если напряжение батареи ниже этого, найдите другую. Вы также можете проверить генератор другим способом.

Теперь приступим к процессу проверки генератора

  • Запустите двигатель и доведите его до 2000 об/мин. Это запустит генератор и раскрутит его до высокой скорости.
  • Убедитесь, что поликлиновой ремень, приводящий генератор в действие, достаточно натянут и не изношен.
  • При работающем двигателе повторно проверьте аккумулятор.Теперь напряжение должно составлять от 13 до 14,5 вольт при различных оборотах. Если напряжение не колеблется между этими двумя значениями и остается постоянным, чередование работает неправильно. Также, если он упадет ниже этого значения
  • Повторите тест с несколькими электрическими аксессуарами, такими как радио. Если напряжение превышает 13 В, генератор работает нормально и заряжает аккумулятор должным образом.

Идея тестирования аккумуляторной батареи и генератора переменного тока:

Проверка аккумуляторной батареи помогает определить, находится ли она в хорошем состоянии.Если это не так, вы не сможете получить правильные результаты при устранении неполадок генератора переменного тока.

Проверка выходного напряжения генератора помогает определить, вырабатывает ли он мощность. Когда генератор работает правильно, он должен заряжать аккумулятор автоматически. Вы можете выбрать это как увеличение напряжения на клеммах аккумулятора.

Когда вы включаете аксессуары автомобиля, использующие электричество, вы создаете нагрузку на генератор. Он должен отреагировать, увеличив количество производимой энергии, что снова считывается на клеммах аккумулятора как повышенное напряжение.

Если напряжение остается постоянным даже при работающем двигателе, это означает, что генератор мало или вообще не производит мощность. И если он падает, когда вы увеличили потребность в электроэнергии, включив аксессуар, генератор слабый или неисправна цепь регулятора.

Источник: http://forums.sailinganarchy.com

Диоды генератора преобразуют переменный ток в постоянный. Когда они выходят из строя, генератор переменного тока пропускает переменное напряжение в различные цепи. Это приводит к повреждению различных принадлежностей.Аккумулятор также может выйти из строя раньше времени и привести к множеству других проблем.

Для проверки диодов установите двигатель на скорость выше 1200 об/мин и установите вольтметр на измерение напряжения переменного тока. Дисплей должен показывать 0 вольт. Если есть утечка переменного тока, вы поймете это по показаниям вольтметра.

Другие способы диагностики проблем с генератором

Помимо использования вольтметра или мультиметра, существуют другие методы определения правильности работы генератора.К ним относятся:

  • Прислушивание к необычным звукам

Включите двигатель, чтобы генератор заработал. При работающем двигателе используйте резиновую трубку, чтобы прислушаться к любому шуму, который может исходить от генератора переменного тока. Проблема с подшипниками часто проявляется в виде скрежета. Если это визжащий звук, возможно, у вас ослаблен ремень.

Включайте несколько аксессуаров по одному. Если генератор неисправен, шум будет увеличиваться с каждым дополнительным включенным аксессуаром.Жужжание радио указывает на то, что генератор переменного тока, выпрямитель которого не работает должным образом, приводит к утечке напряжения в систему.

  • Использование датчика генератора

Если в вашем автомобиле есть датчик напряжения или силы тока, вы можете использовать его для устранения неполадок генератора. Увеличьте обороты двигателя до 2000 ПЗУ. Включите несколько автомобильных аксессуаров, которые питаются от генератора. Проверьте показания вольтметра на манометре. Если вы заметили снижение напряжения или силы тока, генератор не работает должным образом.Если есть увеличение, даже когда аксессуары создают нагрузку на генератор, то с этим проблем нет.

Изношенный или потрескавшийся ремень обычно является причиной того, что генератор не выдает требуемой мощности. Также может быть, что ремень недостаточно натянут. Ослабленный приводной ремень не будет вращать шкив должным образом. Проверьте натяжитель ремня, который часто является причиной этой проблемы с генератором. Его пружина могла сломаться.

После того, как вы проведете тесты и проверки генератора, вы, скорее всего, обнаружите в нем проблему.Если он находится в хорошем состоянии, проблемы с зарядкой и питанием могут быть вызваны другими проблемами. К ним относятся ослабленные, изношенные или проржавевшие кабели аккумуляторной батареи, плохая связь между компьютерной системой автомобиля и регулятором генератора. Среди прочих проблем может быть и перегоревший предохранитель.

В зависимости от типа повреждения вы можете выполнить ремонт или заменить генератор. В большинстве случаев поврежденный или неисправный генератор необходимо утилизировать. Как вы производите замену генератора? Это то, что мы рассмотрим в следующей главе.

Глава 6

Замена генератора

Как заменить генератор

Вы только что проверили генератор и обнаружили, что он слишком неисправен, чтобы его можно было починить. Итак, вы получаете новый, и все готово для его установки. С чего начать и как обеспечить правильный монтаж и соединения? Несмотря на то, что замена генератора может быть самостоятельной задачей, крайне важно знать шаги, которые необходимо выполнить. Неправильное выполнение может повлиять на многие функции вашего автомобиля, поскольку генератор питает электрические системы.

Если вы решите произвести замену самостоятельно, вот процесс, от снятия старого генератора до прикручивания нового.

Снятие старого генератора Источник: http://www.familyhandyman.com
  1. Отсоедините аккумуляторную батарею. Это важно из соображений безопасности. Для этого с помощью гнезда или гаечного ключа ослабьте болт, удерживающий кабель отрицательной клеммы. Вам не нужно удалять положительный кабель.
  2. Найдите генератор.Если вам необходимо поддомкратить автомобиль, убедитесь, что вы делаете это безопасно, припарковав автомобиль на ровной поверхности и затянув стояночный тормоз.
  3. Отсоедините главный кабель питания. Это линия электропередач, которая проходит от генератора до аккумулятора. С помощью гаечного ключа ослабьте болт, крепящий трос.
  4. С помощью отвертки освободите зажим, удерживающий жгут проводов генератора. Надежно зажмите провод в сторону.
  5. Снимите ремень шкива. Если в вашем автомобиле есть натяжитель ремня, используйте его, чтобы ослабить ремень вокруг шкива генератора.Если для натяжения ремня используются монтажные скобы, вы можете использовать это, чтобы ремень легко снимался со шкива.
  6. Проверьте ремень шкива на предмет износа. Если он изношен и треснул, самое время его заменить.
  7. Снимите генератор с монтажного кронштейна. Это может представлять некоторые проблемы, но не форсируйте их. вместо этого не торопитесь.

Теперь проводка генератора отсоединена, ремень снят, а сам генератор снят с монтажной площадки.Теперь можно подготовиться к установке нового.

Установка нового генератора Источник: http://www.instructables.com
  1. Перед установкой нового генератора сложите два — новый и старый — вместе, чтобы проверить, похожи ли они. Размер, дизайн, монтажные пазы и кабельные разъемы должны совпадать.
  2. Затем установите новый генератор на место старого, стараясь при этом не повредить приводной ремень или провода.
  3. Вставьте крепежные болты в прорези на генераторе до упора до монтажного кронштейна.
  4. С помощью гаечного ключа затяните болты. Если в вашем автомобиле используется автоматический натяжитель, полностью затяните болты. В противном случае сделайте это немного, чтобы потом можно было сдвинуть генератор и добиться нужного натяжения ремня.
  5. Наденьте ремень на шкив генератора. Если это тип обмотки, убедитесь, что вы проложили его правильно. Вы можете использовать руководство по эксплуатации автомобиля, если не уверены.
  6. Натяните приводной ремень с помощью средств, подходящих для вашего типа автомобиля.
  7. Если вы еще не затягивали болты, сделайте это сейчас.
  8. Подсоедините жгут проводов и кабель питания.Обеспечьте плотные соединения.
  9. Подсоедините кабель отрицательной клеммы обратно к аккумулятору.
  10. Опустите автомобиль, если вы его дернули. Закройте капот и напишите новый генератор.
Источник: http://wheelzine.com

Вопросы и ответы по замене генератора
  • Сколько времени занимает замена генератора?

Зависит от навыков и опыта. Продолжительность может составлять всего час для тех, кто делал это раньше, и два часа и более для неквалифицированных.Здесь мы рассматриваем, когда вы делаете это самостоятельно. Если вы отвезете автомобиль в ремонтную мастерскую, сроки замены генератора могут сильно различаться. Это потому, что другие факторы вступают в игру. Вы можете оставить машину там даже на целый день.

  • Как часто следует заменять генератор?

Как правило, после каждых 100 000–150 000 миль пробега. Но механики скажут вам, что они заменили генератор с пробегом чуть менее 100 000 миль. Лучше всего следить за признаками износа и повреждения.Так вы вовремя замените генератор.

  • Сколько стоит замена генератора?

Опять же, это зависит от модели автомобиля и года выпуска. По марке генератора тоже. Стоимость нового агрегата колеблется от 200 до 300 долларов. Добавьте к этому трудозатраты на установку, которые варьируются от региона к региону и от одного механика к другому. Выбор самостоятельной замены может значительно сэкономить.

  • Поставляются ли генераторы с установленным шкивом?

У кого-то есть, у кого-то нет.Если тип, который у вас есть для замены, поставляется с одним, он должен быть совместим с приводным ремнем. Вы не хотите испытывать проблемы с вращением шкива сразу после установки нового генератора. Если это не так, вам, возможно, придется использовать тот, что на старом генераторе.

Замена автомобильного генератора не должна вызывать затруднений. Вам не нужны никакие специальные навыки или модные инструменты. Чтобы все прошло хорошо, соблюдайте меры предосторожности. Наденьте защитное снаряжение и держите тряпки наготове. Всегда отсоединяйте отрицательную клемму аккумулятора, прежде чем начинать работу с генератором.И если вы едете долго, сначала дайте двигателю остыть.

Что делать, если у генератора небольшой пробег и неисправно всего несколько деталей? Затем вы можете подумать об их исправлении, особенно если компоненты подлежат ремонту. Давайте посмотрим на это дальше.

Глава 7

Ремонт генератора

Как и многие другие компоненты автомобиля, генератор содержит детали, которые можно отремонтировать. Это означает, что вам не нужно заменять его каждый раз, когда вы обнаружите неисправность.Иногда нужно только найти причину неисправности и устранить ее.

Существуют даже комплекты для ремонта генератора переменного тока, которые могут помочь вам восстановить его состояние с меньшими затратами. И если вы решите провести ремонт или перестроить самостоятельно, вы в конечном итоге потратите лишь небольшую сумму денег.

Прежде чем приступить к ремонту неисправного генератора, необходимо сначала определить неисправную деталь. Это включает в себя проведение тестов и проверок, описанных в предыдущей главе. Как только вы узнаете, что требует исправления, вы можете идти вперед и делать это.

Распространенные проблемы с генератором и способы их устранения

Некоторые компоненты генератора часто ломаются или изнашиваются. Они требуют ремонта, а не рассматривают дорогостоящий вариант замены всего устройства. Они включают;

Источник: http://www.35pickup.com

1. Ослабленный или изношенный ремень шкива – это может быть причиной необычного жужжания или визга. Чтобы узнать, неисправна ли эта деталь, нужно всего лишь открыть капот и осмотреть ее. Ослабленный поликлиновой или клиновой ремень требует натяжения.В зависимости от марки и модели вашего автомобиля используйте автоматический натяжитель или сдвиньте генератор вдоль кронштейна. Только убедитесь, что ремень не слишком натянут и не слишком ослаблен. Если проблема в изношенном или сломанном ремне, его замена может быть единственным решением.

2. Неисправные диоды — если один из нескольких диодов не работает, будет утечка переменного напряжения. Как мы видели ранее, вы можете проверить напряжение утечки с помощью вольтметра. Часто вы можете заменить неисправный диод, чтобы устранить проблему, или заменить весь генератор.

3. Ослабленные крепежные болты генератора переменного тока — они могут привести к перемещению генератора и другим проблемам. Их нужно только повторно затянуть, и генератор будет продолжать работать без каких-либо проблем.

4. Заедание натяжителя – иногда натяжитель подвергается коррозии и заедает. Когда это произойдет, лучшим выходом будет заменить его.

5. Оборванные или изношенные провода — провода, потерявшие изоляцию, больше не могут работать должным образом. Возможно короткое замыкание и неправильная зарядка аккумулятора.Замените все кабели, которые кажутся изношенными.

6. Недостаточно заряженный аккумулятор – это означает, что генератор не производит достаточной мощности. Тому может быть несколько причин. Возможно, вам придется провести тесты, чтобы выяснить причину, а затем вы сможете определить, какие действия предпринять.

7. Перезаряженный аккумулятор — проблема может быть в регуляторе. Поскольку он контролирует выходную мощность генератора, неисправность может означать, что напряжение ниже или превышает нормальные значения.

8. Аккумулятор вообще не заряжается — проверьте разъемы.Также может быть перегоревший предохранитель. Возможно, их потребуется заменить или очистить, чтобы восстановить правильную работу генератора переменного тока.

Восстановление генератора Источник: http://alternatorbrush.com

Помимо временных мер по ремонту генератора, вы можете рассмотреть некоторые долгосрочные варианты, которые также менее затратны. Восстановление генератора является одним из них и популярным. Часто это простой процесс, который может выполнить любой без предварительных знаний в области автомеханики; только некоторые базовые знания генератора переменного тока.

Многие производители автозапчастей продают комплекты для ремонта генератора. Это дешевле, чем покупка нового устройства. Комплекты содержат все, что вам нужно для замены различных компонентов, а также инструкции о том, как это сделать. Если вы рассматриваете возможность восстановления генератора, вот процедура.

Этапы восстановления генераторов
  1. Отсоедините клеммы аккумуляторной батареи.
  2. Снимите приводной ремень.
  3. Ослабьте и снимите болты крепления генератора.
  4. Снимите генератор.
  5. Начните со снятия задней крышки генератора. Вам нужно только открутить его.
  6. Проверьте подшипники на предмет износа. Если кажется, что они не плотно прилегают или если при вращении шкива слышен шум, их необходимо заменить.
  7. Ослабьте и снимите резисторы.
  8. Снимите выпрямитель вместе с его проводами.
  9. Установите новый выпрямитель, повторно вставив винты и припаяв соответствующие провода.
  10. Щетки генератора крепятся винтами.Ослабьте их и просто снимите старые щетки. Установите новые на их место и убедитесь, что пружины сзади расположены правильно.
  11. Открутите регулятор, снимите его и установите новый.
  12. Теперь, когда вы заменили детали, которые можно починить, используйте щетку для очистки других компонентов.
  13. Замените резистор, заднюю крышку и снова подключите электрическое соединение, которое вы отключили ранее. Вы можете проверить восстановленный генератор, чтобы убедиться, что он работает правильно.
  14. Установите генератор обратно в моторный отсек и закрепите его болтами. Верните приводной ремень, обеспечив правильное натяжение.
  15. Подсоедините кабели аккумуляторной батареи.

В этом видео на YouTube показано, как отремонтировать, восстановить генератор и заменить его регулятор.

Заключение

После получения всей информации о том, как починить генератор, вы сможете выбрать наиболее подходящий для вас вариант. Если генератор с небольшим пробегом, но испытывает проблемы, вы можете рассмотреть возможность проверки источника неисправности и ее устранения.

Примером может служить новый генератор, который был установлен на старый приводной ремень. Он может показать симптомы повреждения, когда проблема связана с ремнем. В таком случае вам нужно будет установить не новый генератор, а новый ремень.

При выборе ремонта, замены или восстановления генератора вы можете принять во внимание долгосрочные расходы. Стоимость ремонта генератора может быть намного меньше, чем стоимость покупки нового генератора. Это все еще может быть дешевле, чем ремонт.

Но с другой стороны, это лишь временная починка генератора, и очень скоро вам, возможно, придется копаться в карманах.Новый блок был бы намного лучше, а перестройка приветствуется, если бюджет не позволяет. Вы хотите лучшего для своего автомобиля, но и для своего кармана.

Все об автомобильных генераторах: функции, типы и многое другое

Двигатели внутреннего сгорания требуют источника электричества для создания искры и преобразования ее химической энергии в механическую энергию. Большинство людей часто путают аккумуляторы с источником электроэнергии. Тем не менее, батарея используется только для хранения электрических зарядов, это генератор переменного тока, который производит и обеспечивает непрерывную электроэнергию для двигателя.

В этом руководстве мы предоставим полную информацию об автомобильном генераторе.

Функции генератора

Использование генераторов переменного тока в автомобилях заключается в обеспечении тока, но многие важные процессы связаны с его производительностью. Мы зачислили основную функцию генераторов в автомобилях.

  • Заряжает аккумулятор для обеспечения электроэнергией других компонентов автомобиля.
  • Двигатель с автостартером, важная часть системы зажигания, также питается от переменного тока.
  • Постоянно генерирует заряд для питания автомобиля во время движения.

Типы генераторов

Автомобильные генераторы переменного тока обычно различаются в зависимости от генерируемого ими тока и конструкции. Разница в нынешнем поколении зависит от потребностей автомобиля. Неуравновешенность спроса и предложения тока может негативно сказаться на автомобилях. См. следующие типы автомобильных генераторов в зависимости от конструкции и выходной мощности.

Обмотка двигателя генератора

На основе проекта

В зависимости от конструкции существует два основных типа генераторов переменного тока, которые мы упомянули ниже:

  • Выступающий полюс: Содержит выступающие полюса, установленные над тяжелым магнитным колесом из железа или стали.Эти генераторы переменного тока имеют короткие оси и большой диаметр.
  • Гладкий Цилиндрический: Изготовлен из цельного стального цилиндра с прорезями через равные промежутки. Эти пазы работают как обмотка двигателя и могут генерировать 1800 об/мин.

На основе результата

В зависимости от текущего поколения генераторы переменного тока следующие:

  • Однофазный: Постоянно генерирует одно переменное напряжение для автомобиля.
  • Двухфазный: Он содержит две обмотки для выработки разной силы тока.Эти обмотки работают попеременно, чтобы обеспечить непрерывный источник тока.
  • Трехфазный: содержит три обмотки и каждая обмотка расположена с разницей 120°.

Принцип работы

Генераторы

работают на простых физических принципах. Он содержит две обмотки: внешнюю обмотку, которая является стационарной и известна как «статор», и внутреннюю обмотку, которая вращается и известна как «ротор». На ротор подается ток, и он действует как электромагнит.Приводной ремень, соединенный с двигателем, используется для вращения этого электромагнита.

Анатомия генератора переменного тока с указанием его различных компонентов

Вращающийся электромагнит создает сильное магнитное поле и индуцирует ток в стационарной обмотке статора. Переменный ток (AC), вырабатываемый стационарной обмоткой, преобразуется в постоянный ток (DC) с помощью диодов.

Внешний слой автомобильного генератора изготовлен из алюминия для ограничения магнитного воздействия на весь генератор.Кроме того, с обеих сторон двигателя есть вентиляционные отверстия для исключения магнитного заряда и предотвращения нагрева генератора переменного тока.

Эволюция генератора в автомобилях

До генераторов была куча других электронных устройств, которые использовались в автомобилях. В то время не было понятия аккумуляторов в автомобиле, они работали от прямого источника тока автомобильного генератора. Генераторы или динамо-машины использовались до генераторов переменного тока. Генераторы работают по простому принципу преобразования энергии топлива в электрическую энергию и удовлетворяют все электрические потребности автомобиля.Однако динамо было более модифицированной версией генераторов. Он использует магнитное поле для создания электричества, аналогичного генераторам переменного тока. Автомобильная динамо-машина использовалась в качестве преамбулы при создании генераторов переменного тока, и все подобные устройства используют основной принцип динамо-машины.

Симптомы неисправного генератора

Генераторы

производятся для длительного срока службы. Средний срок службы устройства составляет от 7 до 10 лет. Но это может утомить и выйти из строя. Неисправный генератор можно легко распознать по следующим признакам.

Изношенный и ржавый генератор переменного тока, который вызывает многочисленные проблемы в автомобиле
  • Неисправная батарея: Когда генератор не работает должным образом, он чаще разряжает автомобильный аккумулятор. Кроме того, на приборной панели также загорится сигнальная лампа аккумулятора.
  • Проблема с зажиганием: Генератор не выдает достаточный ток для правильной работы стартера. Это влияет на систему зажигания и запуск автомобиля.
  • Тусклый свет и медленное электрооборудование: фары станут тусклее, чем обычно.Более того, другое эклектичное оборудование в машине начинает работать медленнее, чем положено.
  • Дуговой разряд: Изношенные щетки или магнит внутри генератора вызывают дуговой разряд в автомобилях.

Стоимость автомобильного генератора

Обычно автомобильные генераторы не доставляют вам серьезных проблем, но как только они это сделают, вам придется их заменить. Ремонт или починка неисправного или мокрого автомобильного генератора не вариант, так как требует сложных инженерных знаний. Цена генератора зависит от модели автомобиля и производителя.Например, стартовая цена генераторов для Honda Accord составляет от 850 дирхамов ОАЭ. Для точной оценки стоимости вам необходимо проконсультироваться со специалистом

Все это было для того, чтобы объяснить, что такое генератор переменного тока в автомобиле и его значение. Он отвечает за размещение всего электрического оборудования и обеспечение достаточного количества электроэнергии. Обычно у старых автомобилей проблемы с генератором. В новых электромобилях используются модернизированные генераторы переменного тока или динамо-машины, чтобы исключить колебания тока.Если вы хотите наслаждаться плавной ездой на электромобилях, просмотрите эти подержанные автомобили, выставленные на продажу в ОАЭ.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.