Автомобильные генераторы. Принципиальная схема действия генераторов переменного тока

1.

Контроль знаний
1 вариант
-дать определение электрооборудования
2 вариант
- назначение и функции АКБ
3 вариант
-расшифровать 6 СТ60АМ
4 вариант
- требования предъявляемые к АКБ

2.

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

3.

Учебные вопросы
1 Устройство генераторов переменного тока
2 Схемы и действие генераторов переменного
тока

4.

1 Устройство генераторов переменного
тока

5.

1.1 Принцип действия
Автомобильный генератор переменного тока
представляет собой трехфазный синхронный
генератор с электромагнитным возбуждением и
выпрямительным устройством (блоком).
Генераторы переменного тока построены по
принципу изменения во времени величины потока
магнитной
индукции
через
площадь
неподвижного проводящего контура, в котором
индуцируется электродвижущая сила.

6. Принципиальная схема действия генераторов переменного тока

однофазный генератор
трехфазный генератор

7.

1.2 Устройство генераторов переменного тока
Г288Е - трехфазный, синхронный
генератор
переменного тока со
встроенным выпрямительным блоком,
является источником электрической
энергии. ГПТ подключен параллельно
к аккумуляторной батарее в системе
электрооборудования автомобиля
Таблица 1 — Основные характеристики генератора
Номинальное напряжение
В
28
Максимальный выпрямленный ток
А
47
тыс. км
450
Вт
1000
Ресурс генератора в пробеге транспортного
средства
Вырабатываемая мощность

8.

4
10
9
1 – шкив; 2 – крыльчатка вентилятора; 3 – передняя крышка; 4 – статор; 5 – задняя
крышка; 6 – вывод Л1 (переменное фазовое напряжение); 7 – щёткодержатель со
щётками; 8 – вывод «+»; 9- ротор; 10- выпрямительный блок

9.

Основными электрическими и магнитными
функциональными узлами генератора переменного тока
являются:
1) вращаемый индуктор (электромагнит с обмоткой
возбуждения и магнитными полюсами N – S сложной формы) для
формирования постоянного магнитного поля, расположенный на
валу ротора;
2) контактные кольца обмотки возбуждения со щеточным
узлом, предназначенные для подачи постоянного тока на обмотку
возбуждения;
3) неподвижный якорь, состоящий из магнитопровода,
полюсных наконечников и обмоток на каждом полюсе, в которых
наводится переменная ЭДС трехфазного тока;
4) трехфазный двухполупериодный полупроводниковый
выпрямитель.
5) электрические клеммы на статоре для подключения к
внешним устройствам.

10. Элементы генератора

Крышки генератора отлиты из алюминиевого сплава.
Посадочные места под подшипники и под отверстия в
кронштейнах армируют чугунными или стальными
втулками.
Подшипники закрытого типа со смазкой одноразового
наполнения.
Передняя крышка имеет вентиляционные отверстия и
два кронштейна, один из которых служит для крепления
натяжной планки, а другой - для закрепления генератора
на двигателе.

11.

Генераторы с кремниевыми диодами имеют две
изолированные от корпуса выводные клеммы: клемму
"плюс" для подключения генератора к аккумуляторной
батарее и внешней цепи, и двухполюсный штепсельный
разъем для соединения с регулятором напряжения.
Третьей (минусовой) клеммой является
неизолированный винт М ("масса"), служащий для
соединения корпуса генератора с корпусом регулятора
напряжения, и клемму «Л» для управляющего сигнала с
одной из переменных фаз генератора.

12.

Ротор является индуктором
1 – контактные кольца; 2 – изолирующая шайба;
3 – отверстия для балансировки ротора;
4, 7 – клювообразный полюсный наконечник
ротора; 5 – обмотка ротора; 6 – втулка ротора;
8 – вал ротора

13.

Обмотка возбуждения индуктора намотана
непосредственно на стальную втулку вала ротора,
изолирована с торцов картонными шайбами. Концы
обмотки возбуждения припаяны к контактным
кольцам.
Магнитные N и S полюсы индуктора (на роторе)
имеют цилиндрическую форму с пилообразными
торцами, расположенными зубьями против впадин.
При этом на боковой цилиндрической поверхности
ротора образуется пилообразный зазор, в котором
концентрируется магнитное поле индуктора.
Участки зазора наклонены относительно
образующей цилиндра.

14.

Магнитные полюсы якоря на статоре
расположены по образующим цилиндрической
поверхности
При вращении ротора магнитное поле его зазора
в области полюса статора сначала постепенно
нарастает, затем уменьшается до нуля, изменяет
направление доходит до максимума, уменьшается
и т.д.
В большинстве генераторов на роторе имеется
6 пар зазоров (-N-S-N-), которые позволяют
получить за один оборот ротора 6 периодов
изменения ЭДС на каждой фазе.

15.

Статор является якорем
2
3
4
5
1
1 – сердечник (магнитопровод); 2 – обмотка; 3 – зубцы; 4 –
пазовый клин; 5 – выводы обмоток.
Каждая фаза состоит из шести последовательно соединенных
катушек.

16.

Обмотка статора у всех типов
отечественных генераторов - трехфазная,
соединенная звездой или треугольником.
Каждая фаза состоит из шести
последовательно соединенных катушек,
расположенных на отдельных полюсах
(всего 18 полюсов).
Выходные зажимы фаз соединены с
выпрямительным блоком, отрицательный
полюс которого соединен с корпусом.

17. Щёточный узел

контактные кольца обмотки возбуждения со щеточным
узлом, предназначены для подачи постоянного тока на
обмотку возбуждения
1 – щёткодержатель; 2 – выводы «Ш» щёткодержателя
(подсоединение к бортовой сети штекерным разъёмом); 3 – крышка
щёткодержателя; 4 – пружины; 5 – щётки; 6 – контактные кольца

18.

Выпрямительный блок
Выпрямительный блок служит для
выпрямления переменного тока в постоянный.
1 – фазные выводы; 2,3 – положительная и отрицательная
шины; 4 – диод

19.

Во всех отечественных генераторах
переменного тока выпрямительный блок
рассчитан на двухполупериодное выпрямление
трехфазного тока. Поэтому он имеет шесть
кремниевых диодов, в основном, типа Д104-20,
ВКД-50.
Они способны работать в большом диапазоне
температур и в условиях сильных
электромагнитных излучений, отвечают
требованиям к АТ, которая должна сохранять
свою работоспособность в различных
климатических зонах

20.

2 Схемы и действие генератора ПТ

21.

2.1 Схема генератора ПТ

22.

2.2 Действие генераторов переменного тока
При включении выключателя щитка приборов и
стартера в обмотке возбуждения появляется ток. Ток
возбуждения, проходя по обмотке создает магнитный
поток, который намагничивает клювообразные полюса.
Выходя из северного полюса, магнитный поток
пересекает воздушный зазор между ротором и
сердечником статора, проходит по зубцам и спинке
статора, еще раз пересекает воздушный зазор, входит в
клювообразный южный полюс и замыкается через
втулку и вал.
При вращении ротора под каждым зубцом статора
проходят попеременно
разноимённые полюса,
т.е.
магнитный поток, пересекающий обмотку статора,
изменяется по величине и направлению и в ней наводится
переменная ЭДС

23.

24.

Величина ЭДС тем больше, чем больше напряженность
магнитного поля индуктора и чем больше частота вращения ротора.
Фазные обмотки якоря, расположенные на статоре через 120 град.
обусловливают сдвиг максимумов ЭДС в них по времени на 1/3
периода, то есть на 120 град. по фазе колебаний.
Двухполупериодное выпрямление преобразует отрицательные
половины фазных синусоид в положительные. Суммарное действие
трех синусоид обеспечивает 6 максимумов на 1 период, что сглаживает
пульсации до уровня, необходимого для работы современной
автомобильной электроники.
Выпрямление переменного трехфазного тока

25.

Принципиальная электрическая схема генераторной установки

26.

Преимуществами генератора переменного тока
являются:
1) отсутствие коллектора и небольшой ток
(единицы Ампер), подаваемый в обмотку
возбуждения с помощью щеток на контактные
кольца, снижают вероятность искрения;
2) неподвижность обмоток якоря, находящихся на
статоре, позволяет отбирать электрический ток
через стационарные соединения;
3) работоспособность после полного погружения в
воду.

27.

Выпрямительное устройство
а - схема соединения обмоток статора; б - эпюры фазных
напряжений генератора; в - выпрямленное напряжение генератора;
г - выпрямительный блок БПВ
Выпрямление переменного трехфазного тока