Основные виды генераторов переменного тока

Между собой устройства, позволяющие генерировать напряжение, делятся на синхронные и асинхронные. Они могут использоваться в различных сферах жизнедеятельности, но работать будут по разному принципу.

Синхронный генератор

Одним из свойств такого типа устройств является то, что частота тока, который оно воспроизводит, пропорциональна скорости вращения роторного механизма.

Между собой синхронные агрегаты делятся на несколько типов:

1. Повышенной частоты. В основе принципа функционирования устройства лежит процесс изменения магнитного потока, достигающегося путем вращения роторного механизма касательно неподвижного статора. Такой тип агрегатов используется преимущественно для питания антенн длинноволновых станций на расстоянии до 3 км. Подключать устройства для работы с более короткими волнами не получится, поскольку необходимо увеличить значение частоты.
2. Гидротурбинные агрегаты работают за счет активации гидравлической турбины, которая приводит в движение узел. В таких устройствах роторный механизм устанавливается на одном шкиве с колесом турбинного элемента. Его мощность может составить до 100 тысяч кВт, если скорость вращения будет 1500 оборотов в минуту, а напряжение — до 16 тыс. В. По массе и габаритам такой тип агрегатов считается самым большим, поскольку в них диаметр одного ротора составляет 15 метров. На величину мощности кружения турбины влияют три параметра — скорость вращения, длина электролинии, а также маховый момент роторного механизма.
3. Паротурбинные агрегаты, которые приводятся в действие посредством активации паровой турбины. Такой тип устройств функционирует со скоростью вращения 1,5-3 тысячи оборотов в минуту и они бывают двухполосными и четырехполосными. Роторный механизм выполнен в виде большого железного цилиндра, оснащенного прямоугольными пазами, внутри элемента располагается обмотка возбуждения. Корпус статорного устройства всегда неразъемный и выполнен из стали. Общий диаметр агрегата составляет до 1 метра, однако длина его ротора может быть до 6,5 м.

Схема и устройство

Синхронный агрегат конструктивно включает в себя два основных элемента:

1. Ротор. Это подвижная составляющая оборудования. Она предназначена для преобразования системы вращающихся электрических магнитов, которые питаются от внешнего источника.
2. Статорный механизм или неподвижная составляющая агрегата. В обмотке этого устройства посредством образования магнитного поля появляется ЭДС, которая идет на наружную электроцепь оборудования. Благодаря таким конструктивным особенностям в цепях нагрузок синхронных электрогенераторов не используются скользящие контакты. Магнитный поток от оборудования, который появляется посредством вращения ротора, возбуждается от стороннего источника. Последний монтируется на общем валу или может подключаться к нему с помощью муфты либо ременной передачи.

Схематическое устройство синхронного генераторного агрегата

Особенности работы

Принцип действия может незначительно отличаться в зависимости от типа устройства — явнополюсного либо неявнополюсного. Количество пар полюсных элементов роторного механизма определяется скоростью вращения узла. Если частота образующейся ЭДС составляет 50 Гц, то при 3 тысячах об/мин неявнополюсное устройство обладает одной парой полюсов. В явнополюсных агрегатах, вращающихся при 50-750 оборотах в минуту, количество пар полюсных элементов составит от 60 до 4.

В маломощных синхронных агрегатах питание обмотки возбуждения осуществляется посредством воздействия выпрямленного тока. Электроцепь появляется в результате активации трансформаторных устройств, которые входят в общую цепь нагрузки узла. Также она включает в себя полупроводниковый выпрямительный блок, который может собираться по любой схеме, но обычно как трехфазный мост. Основная электроцепь включает в себя обмотку возбуждения агрегата с регулировочным реостатным устройством.

Процедура самовозбуждения оборудования состоит в следующем:

1. При запуске установки в магнитной составляющей образуются небольшие ЭДС, это происходит благодаря явлению остаточной индукции. Одновременно в рабочей обмотке агрегата появляется ток.
2. В результате ЭДС образуется во вторичных электрообмотках трансформаторных устройств. А в электроцепи появляется небольшой ток, который способствует усилению общей индукции магнитного поля.
3. Увеличение параметра ЭДС осуществляется до момента, пока магнитная система агрегата не возбудится до конца.

Асинхронный генератор

Такой узел представляет собой устройство, производящее электроэнергию с использованием принципа действия асинхронного двигателя. Данный тип агрегатов именуется индукционным. Асинхронное устройство обеспечивает оперативный поворот роторного механизма, а его скорость вращения намного выше по сравнению с синхронным. Простой двигатель может применяться в качестве генераторной установки без дополнительных настроек.

Асинхронные агрегаты используются в разных сферах:

• для моторов ветровых электрических станций;
• для автономного питания жилых помещений и частных домов либо в качестве миниатюрных ГЭС-станций;
• для инверторных агрегатов сварки;
• с целью организации бесперебойного питания от переменного тока.

Схема и устройство

Схематическое подключение асинхронного агрегата

Основными составляющими элементами данного типа устройств считаются статорный механизм и ротор. Первый является неподвижным, а второй прокручивается внутри него. Ротор отделен от статорного механизма воздушным зазором. Чтобы снизить величину вихревых токов, сердечники составляющих элементов делаются из отдельных листов электротехнической стали. Их толщина в зависимости от производителя может составить от 0,35 до 0,5 мм. Сами листы оксидируются при изготовлении, то есть подвергаются термической обработке, что позволяет увеличить их поверхностное сопротивление.

Сердечник статорного механизма устанавливается внутрь станины, которая является наружной частью агрегата. На внутренней стороне детали располагаются пазы, в них находится обмотка. Статорная электрообмотка зачастую выполняется из катушек с небольшим шагом. В ее основе используется медный изолированный проводник.

Особенности работы

Асинхронный тип двигателей производит электроэнергию при увеличенной скорости прокручивания роторного механизма. Этот параметр всегда выше, чем у синхронных агрегатов. При прокручивании роторного устройства и выработки электричества потребуется сильный крутящий момент. Если в двигателе используется так называемый вечный холостой ход, это обеспечит равную скорость прокручивания в течение всего ресурса эксплуатации установки.

Схемы подключения

По числу использующихся фаз все генераторные агрегаты делятся на две группы:

• однофазные;
• трехфазные.

Однофазный генератор

Схема подключения оборудования с одной фазой

Этот тип устройств используется для работы с любыми потребителями электроэнергии, главное — чтобы они были однофазными.

Самые простые конструкции состоят из:

• магнитного поля;
• прокручивающейся рамки;
• коллекторного устройства, предназначенного для отвода тока.

Благодаря наличию последнего в результате рамочного прокручивания через щетки образуется постоянный контакт с рамкой. Параметры тока, который меняется с учетом закона гармоники, будут разными и передаются на щеточный узел, а также в схему потребителей напряжения. На сегодняшний день однофазные агрегаты являются наиболее популярным типом автономного источника питания. Они могут использоваться для подключения практически всех бытовых электроприборов.

Трехфазный генератор

Такой тип устройств относится к классу универсальных, но более дорогих агрегатов. Отличительная особенность трехфазных генераторов заключается в необходимости постоянного и дорогостоящего технического обслуживания. Несмотря на это, данный тип установок получил наибольшее распространение.

Это обусловлено следующими преимуществами:

1. В основе агрегата используется вращающееся круговое магнитное поле. Это обеспечивает возможность хорошей экономии при разработке оборудования.
2. Трехфазные генераторы состоят из уравновешенной системы. Это обеспечивает ресурс эксплуатации агрегата в целом.
3. В работе трехфазного устройства одновременно используется два напряжения — линейное и фазовое. Оба применяются в единой системе.
4. Одно из основных преимуществ — повышенные экономические показатели. Это обеспечивает снижение материалоемкости силовых проводов, а также трансформаторных агрегатов. Благодаря данной особенности упрощается процедура передачи электричества на большие расстояния.

Схема соединения «звездой»

Данный тип подключения подразумевает электросоединение концов обмоток в определенной точке, которая именуется «нулем». При выполнении такого подсоединения нагрузку к генераторному узлу можно подать посредством трех или четырех кабелей. Проводники от начала обмоток считаются линейными. А основной кабель, который идет от нулевой точки, является нулем. Параметр напряжения между проводниками считается линейным (эта величина выше в 1,73 раза по сравнению с фазной).

Схема типа «звезда» для подключения трехфазного оборудования

Одной из основных особенностей данного варианта является равенство токов. Четырехпроводной тип «звезды» с нейтральным кабелем считается самым распространенным. Его использование позволяет предотвратить перекос фаз при подсоединении несимметричной нагрузки. К примеру, если на одном контакте она активная, а на другом — реактивная или емкостная. При использовании такого варианта обеспечивается максимальная защищенность включенного электрооборудования.

Схемы соединения «треугольником»

Данный метод подключения представляет собой последовательное подсоединение обмоток трехфазного агрегата. Конец первой намотки должен быть соединен с началом второй, а ее контакт — с третьей. Затем проводник от обмотки под номером 3 подсоединяется к началу первого элемента.

При такой схеме линейные кабели отводятся от точек подключения обмоток. Параметр линейного напряжения по величине соответствует фазному. А значение первого тока выше второго в 1,73 раза. Описанные свойства актуальны исключительно в случае равномерной нагрузки фаз. Если она будет неравномерной, то параметры необходимо пересчитать графическим или аналитическим способом.

Электросхемы соединений агрегата «треугольником»

Особенности генераторов с разными типами двигателя

Автомобильные и бытовые установки могут разделяться между собой в соответствии с видом топлива, на котором они функционируют. Генераторный узел может работать на бензине или дизеле.

Бензогенераторы

В таких устройствах источником механической энергии является двигатель. Агрегат относится к классу четырехконтактных карбюраторных ДВС. В бензогенераторах используются двигатели, рассчитанные на 1-6 кВт. В продаже можно встретить агрегаты, разработанные для функционирования при 10 кВт, с их помощью можно обеспечить питание всех световых и электроприборов в частном доме.

Бензогенераторы могут похвастаться невысокой стоимостью и длительным ресурсом эксплуатации, хотя по сравнению с дизельными — они немного меньше. Выбор агрегата осуществляется с учетом нагрузок, в условиях которых он будет функционировать. Если узел работает с большим пусковым током и применяется для электросварки, то лучше отдать предпочтение синхронным устройствам. При выборе асинхронного типа агрегата двигатель сможет справиться с пусковыми токами. Но важно, чтобы генераторная установка была полностью загружена, в противном случае топливо будет расходоваться нецелесообразно.

Канал «Olifer TV» рассказал о выборе агрегатов для частного дома в соответствии с типом горючего, на котором он будет использоваться.

Дизельные генераторы

Такой агрегат приводит в действие мотор, функционирующий на дизеле.

В его основе используется:

• механическая составляющая;
• панель с кнопками, предназначенная для управления;
• система подачи топлива;
• охладительный узел;
• система смазки трущихся компонентов и узлов.

Мощность генераторной установки полностью определяется аналогичным параметром самого двигателя. Если она будет невысокой, к примеру, для запитки бытового электрооборудования, то лучше отдать предпочтение бензиновым установкам. Дизельный тип агрегатов целесообразно использовать там, где требуется высокая мощность. Двигатели внутреннего сгорания обычно применяются с верхней установкой клапанов. Они обладают более компактными размерами, а также высокой надежностью.

Кроме того, дизельные ДВС при функционировании выделяют меньше токсичных газов, опасных для здоровья человека, и более удобны в плане ремонта. Специалисты рекомендуют отдать предпочтение агрегатам, корпус которых выполнен из стали, так как пластмасса имеет меньший ресурс использования.

Более надежными являются генераторные дизельные установки, не оснащенные щетками.

Напряжение, которое они вырабатывают, стабильнее. В среднем, если бак заправлен дизельным горючим под завязку, это обеспечит возможность работы генератора в течение семи часов. Если агрегат будет установлен стационарно, то его конструкцию можно дополнить внешним резервуаром для залива топлива.

Канал «Фабрика Тока» продемонстрировал работу дизельного агрегата, использующегося для обеспечения энергией частного дома.

Инверторные генераторы

Производство электрической энергии осуществляется аналогично, как на любой классической модели генератора. В первую очередь производится выработка переменного тока. Он выпрямляется и подается на инверторный узел, а затем преобразуется опять в переменный, только с необходимыми техническими параметрами.

В основе агрегата используется электронный модуль, включающий в себя:

• выпрямительный узел;
• микропроцессорное устройство;
• преобразовательный механизм.

По типу выходного напряжения инверторные агрегаты могут разделяться на:

1. Прямоугольные. Такой вид устройств считается наиболее дешевым. Его энергии хватит только для запитки электроинструментов и маломощных приборов.
2. Устройства с трапецеидальным сигналом. Могут использоваться для питания большинства электроприборов, кроме высокочувствительной техники. Стоимость таких агрегатов средняя.
3. Устройства, работающие с синусоидальным напряжением. Такие генераторы характеризуются стабильными характеристиками и подходят для большинства электрических приборов.

1. Прямоугольные. Такой вид устройств считается наиболее дешевым. Его энергии хватит только для запитки электроинструментов и маломощных приборов.
2. Устройства с трапецеидальным сигналом. Могут использоваться для питания большинства электроприборов, кроме высокочувствительной техники. Стоимость таких агрегатов средняя.
3. Устройства, работающие с синусоидальным напряжением. Такие генераторы характеризуются стабильными характеристиками и подходят для большинства электрических приборов.

Инверторные агрегаты могут функционировать без перерыва либо промежутками. В качестве объектов потребления энергии обычно выступают учреждения, где нельзя допустить перепадов напряжения.

Основные преимущества инверторных установок:

• маленькие размеры и масса;
• низкий расход горючего в результате регулировки выработки определенного объема электричества, необходимого в конкретный момент времени;
• инверторные агрегаты могут функционировать в течение короткого временного интервала с перегрузкой.

Минусы:

• высокая стоимость устройств по сравнению с классическими вариантами генераторных установок;
• повышенная чувствительность к температурным изменениям в электронной составляющей;
• невысокий уровень мощности установки;
• дорогостоящий ремонт электронного модуля при его поломке.

Использование инверторных устройств актуально в случае, когда требуемая величина мощности составляет не больше 6 кВт. Если агрегат будет использоваться на постоянной основе, то лучше отдать предпочтение классическому типу.

Канал «Garage КАХОВКА» протестировал бензиновую установку инверторного класса от производителя «ПилоД».

Как сделать генератор переменного тока своими руками

Для самостоятельного изготовления асинхронного агрегата понадобится следующее:

1. Мотор. Двигатель можно соорудить своими руками, но эта процедура слишком длительная и трудоемкая. Поэтому лучше использовать агрегат от старого неработающего бытового электрооборудования. Оптимальным вариантом будет применение двигателя от дренажного насосного устройства, стиральной машинки либо пылесоса.
2. Статорный механизм. Рекомендуется приобрести готовое устройство, оборудованное обмоткой.
3. Комплект электрических проводов.
4. Изолента, допускается применение термоусадочных трубок.
5. Трансформаторный узел или выпрямительный блок. Этот элемент потребуется в случае, если на выходе генератора переменного тока энергия будет иметь разную мощность.

Перед началом работ необходимо сделать несколько манипуляций, которые позволят правильно выполнить расчет параметра мощности агрегата:

1. Использующийся двигатель подключается к электросети для определения скорости вращения. Чтобы выполнить эту задачу, потребуется специальное устройство — тахометр. После считывания информации полученное значение надо записать и прибавить к нему еще 10%. Это — компенсаторная величина. Если добавить 10% к скорости вращения, это позволит предотвратить перегрев агрегата во время функционирования.
2. Выполняется подбор конденсаторных элементов с учетом требуемой величины мощности. Если на этом этапе возникли сложности, можно воспользоваться таблицей.
3. Генераторная установка во время работы продуцирует электроэнергию, соответственно, заранее необходимо продумать заземление устройства. При его отсутствии и некачественной изоляции агрегат не только износится быстрее, но и может представлять опасность для человека.
4. После подготовки выполняется процедура сборки, она не займет много сил. К двигателю, который будет использоваться в основе, подключаются конденсаторные элементы в соответствии со схемой. В ней указана очередность подсоединения компонентов. Надо учесть, что величина емкости каждой конденсаторной детали соответствует предыдущему устройству.

Схема сборки простого генератора переменного тока

Таблица выбора емкости конденсатора для агрегата

Полученный узел сможет обеспечить энергией электрическую пилу, циркулярку или болгарку, т. е. любой маломощный инструмент.

При использовании самодельного генератора переменного тока нельзя допустить перегрева двигателя, иначе это приведет к его поломке и даже взрыву.

В процессе сборки и эксплуатации надо учитывать следующие нюансы:

1. Если коэффициент полезного действия падает прямо пропорционально в соответствии с длительностью работы, это норма. Данный нюанс связан с тем, что периодически генераторный агрегат должен отдыхать и остывать. Важно время от времени снижать температуру двигателя до 40 градусов Цельсия.
2. Поскольку в простой схеме устройства не используется автоматика, потребитель должен сам контролировать все процессы работы приспособления. Время от времени к агрегату необходимо подключать измерительное оборудование — тахометр, вольтметр.
3. Перед выполнением сборки нужно правильно подобрать электроприборы в соответствии с расчетом его технических параметров и свойств. Приведенная схема наиболее простая в плане реализации.

Видео «Принцип действия генераторного устройства»

Канал «Halyk Smart» рассказал о нюансах функционирования агрегата переменного тока.

Схема работы и подключения генератора переменного тока

Эффективность работы генератора переменного тока можно проверить несколькими способами, используя определенные методы, например: можно проверить выходное напряжение генератора, падение напряжения на проводе, соединяющем токовый кабель генератора с аккумулятором, или регулируемое напряжение.

Содержание

Схема генератора переменного тока автомобиля

Самый важный функция генератора переменного тока – зарядка аккумулятора аккумулятор и электропитание двигателя.

Альтернатор – это механизм, преобразующий механическую энергию в электрическую. Генератор имеет вал, на котором установлен шкив, через который он получает вращение от коленчатого вала двигателя.

Автомобильный генератор используется для питания электрических потребителей, таких как система зажигания, бортовой компьютер, освещение автомобиля, диагностическая система, а также позволяет заряжать аккумулятор автомобиля. Выходная мощность генератора переменного тока в легковом автомобиле составляет примерно 1 кВт. Автомобильные генераторы переменного тока достаточно надежны в работе, так как обеспечивают бесперебойную работу многих устройств в автомобиле, поэтому к ним предъявляются соответствующие требования.

В настоящее время используется только второй тип, поскольку он имеет неоспоримые преимущества: его обмотки вырабатывают трехфазное напряжение, так как в этом случае легче сгладить пульсации, что позволяет более эффективно использовать массу устройства.

Зачем нужен генератор переменного тока в вашем автомобиле?

Вся энергия в бортовую сеть поступает от двигателя внутреннего сгорания. Механическая энергия от вращения коленчатого вала должна быть преобразована в электрическую энергию. В этом заключается роль генератора переменного тока.

В стандартном исполнении ротор оснащен шкивом с гибким ремнем, который передает вращение от аналогичного шкива на носок коленчатого вала. От того же ремня могут параллельно приводиться в движение и другие навесные устройства, но это традиционно называется ремнем генератора.

На выходе генератора вырабатывается электрическое напряжение, которое может поддерживаться в заданном диапазоне при подаче любого тока от нуля до максимума, ограниченного номинальной мощностью.

Мощность вырабатывается при максимально допустимой скорости вращения ротора, которая связана с предельной скоростью вращения коленчатого вала посредством адаптированного соотношения ременной передачи.

Существует два основных типа автомобильных генераторов переменного тока:

• Постоянный ток, напряжение определенной полярности вырабатывается непосредственно на обмотках;
• Переменный ток, поскольку все равно требуется постоянное напряжение, генератор оснащен внутренним твердотельным выпрямителем.

В настоящее время используется только второй тип, поскольку он имеет неоспоримое преимущество в производстве трехфазного напряжения, легче сглаживать пульсации и лучше использовать массогабаритные характеристики устройства.

Ниже мы рассмотрим, что находится внутри этого устройства.

Конструкция генератора переменного тока гораздо сложнее, чем основная схема, воспроизводящая суть явления электромагнитной индукции. Из специальных стальных листов собирается конструкция с пазами, в которые помещаются катушки с проводниками, соединенные в единую электрическую цепь. Это так называемая обмотка статора, если внутри нее начнет вращаться магнит, на контактах цепи появится напряжение. Величина этого напряжения напрямую зависит от силы магнита и скорости его вращения.

Конструкция и принципы работы

Конструкция автомобильного генератора переменного тока гораздо сложнее, чем схема, воспроизводящая суть явления электромагнитной индукции. Щелевая конструкция собирается из специальных стальных пластин, в которые вставляются катушки проводов, соединенных между собой для образования электрической цепи. Это называется “слот”. обмотка статора, если внутри нее начнет вращаться магнит, на контактах цепи появится напряжение. Величина этого напряжения будет напрямую зависеть от силы магнита и скорости его вращения.

Когда электричество недоступно, необходимо получать его из другого источника. Наши предки, например, использовали энергию ветра и речных течений. Однако сегодня этот вид энергии используется, когда нет времени и сил на строительство плотин и ветряных турбин. Генераторы обычно работают на топливе и преобразуют механическую вращательную энергию в электрическую путем вращения обмоток в магнитном поле. Ток генерируется в замкнутой цепи, протекая через обмотки, когда потребитель подключен к электростанции – так работает генератор.
В зависимости от того, как вращается магнитное поле (с неподвижным или движущимся проводником), существует два типа этих электрических машин – генераторы постоянного или переменного тока.

Что такое генератор тока

Когда электричество недоступно, необходимо получать его из другого источника. Наши предки, например, использовали энергию ветра и речных течений. Однако сегодня этот вид энергии используется, когда нет времени и сил на строительство плотин и ветряных турбин. Электрогенераторы обычно “работают” на топливе, преобразуя механическую вращательную энергию в электрическую путем вращения обмоток в магнитном поле. Ток генерируется в замкнутой цепи, протекая через обмотки, когда потребитель подключен к электростанции – так работает генератор.
В зависимости от того, как вращается магнитное поле (с неподвижным или движущимся проводником), существует два типа этих электрических машин – генераторы постоянного или переменного тока.

В чем разница между постоянным и переменным током?

Вспомните свои уроки физики. Электрический ток относится к заряженным микрочастицам, которые “бегут” в определенном направлении. При постоянном токе частицы движутся по прямой линии, в одном направлении от минуса к плюсу. При переменном токе электроны движутся синусоидально с определенной частотой (полярность между проводами меняется несколько раз за определенный промежуток времени).

Разница между движением заряженных частиц заключается в принципе работы генераторов электрического тока. Для обычного человека можно сказать так: розетка – это переменный ток, батарея – постоянный. В качестве частного случая, с очень большим упрощением, мы можем сказать: все, что до 48 В – постоянный ток, все, что от 100 до 500 В – переменный ток.

Автор этой статьи и специалисты компании Mototech хорошо знают, что постоянный ток может быть практически любого напряжения (например, 380 В на шине постоянного тока в ИБП), так же как и переменный ток в узких приложениях.

Хотя конечный результат работы электростанции одинаков – потребитель получает электроэнергию – методы преобразования механической энергии в движущую силу и электричество различны. Элементы (компоненты) также различны.

• Внешний силовой каркас изготовлен из высокопрочных сплавов. Корпус разработан таким образом, чтобы выдерживать интенсивные нагрузки, вызванные передачей магнитного потока от полюса к полюсу. Проще говоря, чугунный корпус не “впаивается” под действием разряда тока.
• Магнитные стойки крепятся к корпусу с помощью винтов или дюбелей. Плюс” и “минус” установлены на обмотке.
• Статор. Каркас катушки возбуждения изготовлен из ферромагнитных материалов, а на сердечнике установлены магнитные полюса для создания магнитного поля.
• Вращающийся ротор (якорь). Назначение якоря – уменьшить вихревые токи и повысить эффективность генератора постоянного тока.
• Коммутационный блок, оснащенный щетками (обычно из графита) и коллекторными пластинами из меди.

Полюсов может быть несколько (количество минусов и плюсов всегда одинаково). Поэтому сегодня потребитель может купить электростанцию необходимой мощности и обеспечить электроэнергией как дом, так и промышленное предприятие.

Между устройствами постоянного и переменного тока нет конструктивных различий в статоре и роторе. Силовые рамы практически идентичны. Основное отличие заключается в блоке связи. Каждый вывод механизма, кроме щеток, оснащен токопроводящими кольцами. Петлевой” ток протекает синусоидально и достигает своего пикового значения мощности несколько раз в секунду. Современные генераторы переменного тока делятся на синхронные и асинхронные в зависимости от типа устройства, характеристик и принципа работы.

Специфика синхронного агрегата: скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного поля в рабочем зазоре.

• Отсутствие электрического соединения с ротором;
• Вращение якоря за счет остаточного механизма статора;
• Измененная электрическая нагрузка на статор.

Эти устройства могут быть однофазными или трехфазными.

• Каркас вращается вокруг оси, при этом обмотка на корпусе регулярно проходит через минусовой и плюсовой полюса.
• При достижении разных полюсов направление тока меняется на противоположное.
• Выходная цепь генерирует постоянный ток благодаря полукольцу, расположенному на коллекторном узле.
• Щетки используются для снятия потенциала с положительного или отрицательного полюса и передачи его на приемник по цепи.

Такая схема работает в простейшем исполнении, с одной плюсовой и минусовой точкой, если положительных/отрицательных точек больше, то ЭДС и приблизительное количество электроэнергии рассчитывается по формуле.

• Малый вес и компактность устройства;
• Может использоваться в экстремальных условиях;
• Отсутствие потерь из-за вихревых токов.

Недостатки: Не рассчитывайте на высокую мощность при использовании данного типа устройств.

Устройства этого типа преобразуют механическую энергию в электрическую путем вращения катушки с проводом в магнитном поле. Ток возникает, когда линии поля пересекают катушку. Пока магнитное поле находится в контакте с проводником, в нем индуцируется электрический ток.
Тот же принцип действует, когда катушка вращается относительно магнита, пересекая линии поля.

В синусоидальных электростанциях реактивная мощность отсутствует. Другими словами, весь запас мощности (за вычетом потерь в проводах) идет на нужды потребителя, а не на поддержание эффективности работы устройства.

• Высокая выходная мощность при одинаковых размерах блоков постоянного и переменного тока;
• Выработка электроэнергии при низких скоростях вращения ротора;
• Более простая конструкция и компоновка, поэтому меньше компонентов для обслуживания и ремонта;
• Конструкция с контактным кольцом более надежна;
• Более длительный срок службы и низкие эксплуатационные расходы.

Дополнительное преимущество: Трехфазные устройства могут использоваться для питания высоковольтных нагрузок.

Оба типа генераторов популярны в бытовом и промышленном применении. Станции постоянного тока нашли свое применение в транспортном секторе. В трамваях и троллейбусах, например, обычно используются двигатели постоянного тока. Низковольтные устройства необходимы для питания систем освещения в местах, где нет доступа к центральному источнику питания. Например, на борту самолета. Если высокая мощность не является основной характеристикой электростанции, генераторы постоянного тока идеально подходят для питания оборудования в образовательных, медицинских и лабораторных учреждениях. Полноразмерные дизельные электростанции постоянного тока используются в аэропортах для зарядки и питания бортовых систем самолетов.

Электростанции переменного тока нужны почти для всего остального. 99% того, что питается от центральной сети – это переменный ток. Поэтому аварийное питание этих объектов также должно обеспечиваться соответствующим оборудованием.

Компания Mototech специализируется на продаже различных типов электростанций. Мы поможем вам выбрать лучшую электростанцию мощностью от 5 кВА до 6000 кВА, и, конечно, это будет электростанция переменного тока. Мы обеспечиваем сопутствующие строительные и электромонтажные работы, грамотный ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание оборудования. Мы работаем с клиентами, которые имеют энергетическое образование, поэтому мы гарантируем профессиональную информацию, ответы на вопросы и правильный расчет характеристик в соответствии с вашими потребностями.

Контрольная лампа также может быть подключена через контакт “D+”. Сложность заключается в том, что в этом случае регулятор напряжения также питается через этот контакт. Клемма “S” (датчик) измеряет напряжение для контроля.

Как работает автомобильный генератор переменного тока? Как я могу его проверить? Какие неисправности возникают?

Все автомобильные генераторы переменного тока работают по одному и тому же принципу электромагнитной индукции. Электрический ток возникает в замкнутой рамке, когда вращающееся магнитное поле пересекает ее. Поэтому для работы генератора необходимо вращающееся магнитное поле.

Ротор генерирует собственное вращающееся магнитное поле. Следует сразу отметить, что в генераторе переменного тока автомобиля нет постоянных магнитов. Это означает, что в генераторе просто нет постоянного магнитного поля. Однако при подаче тока в обмотке ротора возникает магнитное поле. Обмотку ротора правильно называть “обмоткой возбуждения”. При повороте ключа зажигания создается магнитное поле. Ротор начинает вращаться при запуске двигателя. Ток генерируется в трех отдельных обмотках статора. Затем обмотки возбуждения питаются тем же током, т.е. потребление тока от батареи прерывается.

Вы можете посмотреть видеообзор автомобильных генераторов переменного тока на нашем канале YouTube.

Переменный ток, поступающий от обмотки статора, стабилизируется в устройстве под названием выпрямитель, также известном как диодный мост. Он обеспечивает постоянство выходного тока генератора и его выпрямление. В устройстве имеется шесть силовых диодов. Половина диодов подключена к плюсу питания генератора, а половина – к земле генератора, корпусу. Выпрямитель может также содержать слаботочные диоды, через которые подключается обмотка возбуждения. Диоды – это полупроводники, которые пропускают ток только в одном направлении.

Генератор переменного тока также имеет реле регулятора напряжения. Напряжение питания, поступающее от статора, подается на контакты реле через диоды. Если этого недостаточно, т.е. менее 14 вольт, реле увеличивает напряжение на обмотке возбуждения. Когда магнитное поле усиливается, напряжение поля увеличивается. Необходимое значение составляет 14-14,5 В.

Здесь мы также добавим, что магнитное поле увеличивает силу, с которой вращается ротор. Эта нагрузка передается на коленчатый вал через приводной ремень. Поэтому деятельность потребителей электроэнергии, и прежде всего их суммарная мощность, напрямую влияет на расход топлива.

Именно благодаря регулированию тока обмотки ротора выходная мощность генератора не зависит от скорости вращения ротора и тока нагрузки. Конечно, до определенных пределов, ограниченных общей мощностью генератора. Сам регулятор напряжения является чисто электронным устройством.

Ток возбуждения проходит через подпружиненные графитовые щетки, которые контактируют с контактными кольцами на роторе.

В более современных автомобилях используются бесщеточные индукционные генераторы переменного тока. В них используется отдельная стационарная обмотка возбуждения с намагниченной катушкой. Ротор имеет звездообразную форму с 6 плечами, а статор – 5-фазный вместо 3-фазного. Эти генераторы являются самовозбуждающимися, т.е. могут работать без аккумулятора.

Обгонная муфта генератора переменного тока

Генераторы переменного тока для тяжелых условий эксплуатации оснащены обгонной муфтой. В этом случае он служит амортизатором, который гасит инерцию коленчатого вала и самого ротора генератора, предотвращая удар тяжелого и нагруженного ротора генератора и фиксацию ремня аксессуаров при снижении его скорости. Это означает, что если скорость ремня замедляется или ремень останавливается при остановке двигателя, ротор генератора может продолжать вращаться. Если обгонная муфта неисправна, т.е. заблокирована, то при работающем двигателе можно наблюдать сильную вибрацию приводного ремня вблизи муфты. Если двигатель остановится, ремень будет скрипеть, потому что инерция ротора генератора приводит захваченную муфту в движение против ремня.

Подключение генератора переменного тока. Наиболее распространенные провода и клеммы.

Генератор переменного тока подключен к жгуту проводов автомобиля не только проводом питания и контактом заземления. Выход питания – клемма 30 – обозначен буквой “B” (аккумулятор). Отдельная минусовая клемма – клемма 31 – на генераторе обозначена буквами E, B-, GRD.

Генератор переменного тока обязательно имеет выход для сигнальной лампы. Этот выход также используется для подачи небольшого напряжения для намагничивания ротора. Этот контакт обозначен буквой “L”. (лампа). Горящая лампа указывает на отсутствие зарядки. Кстати, лампа гаснет, когда потенциалы выравниваются, т.е. когда на контакте L появляется “плюс”. Это происходит, как только генератор начинает вырабатывать ток.

В качестве альтернативы можно подключить индикаторную лампу через клемму “D+”. Проблема в том, что в этом случае регулятор напряжения также питается через этот контакт. Клемма “S” (датчик) измеряет напряжение для контроля.

В дизельных генераторах переменного тока часто имеется контакт “W”. Это выход одной из обмоток статора, который используется для подключения тахометра.

Клемма “FR” или “DFM” соединяет регулятор напряжения с ЭБУ для контроля нагрузки на генератор. При высокой нагрузке ЭБУ увеличивает обороты холостого хода или отключает определенные потребители.

Генератор может иметь клемму “D” с совершенно разными функциями. Буква “D” может означать как Digital, так и Drive. Например, он может передавать цифровой сигнал, как в автомобилях Ford. В генераторах переменного тока на японских автомобилях этот контакт обеспечивает ток для управления регулятором напряжения. Это также может быть просто пустой контакт.

Почему генератор переменного тока выходит из строя?

Неисправности генератора можно разделить на механические и электрические.

С механической точки зрения, это отказ ротора из-за износа или разрушения подшипника. Заклинивший генератор может привести к обрыву ремня ГРМ. Также могут возникать зазоры в подшипниках.

Графитовые щетки постоянно изнашиваются из-за трения о контактные кольца на роторе. Однако они рассчитаны на сотни тысяч километров пробега и огромное количество моточасов. Максимальная длина щетки составляет 5 мм.

Если щетки теряют контакт с кольцами ротора, генератор перестает работать. Обмотка возбуждения не намагничивается, и ток не возникает.

Диоды в выпрямителе выходят из строя из-за нагрева, вызванного перегрузкой. Здесь можно сказать, что существуют генераторы с диодами неправильного размера, которые просто не служат достаточно долго. Вообще говоря, силовые диоды рассчитаны на номинальный ток с минимальным припуском.

Также имейте в виду, что диодный мост может выйти из строя в автомобиле, если вы не осветите его должным образом. Идея заключается в том, что из-за высокого потребления тока стартером и севшей батареи другого автомобиля диоды в вашем генераторе просто пропускают ток. Правильный способ прикурить сигарету в другом автомобиле следующий: подключиться к его аккумулятору, зарядить его при работающем двигателе в течение нескольких минут, затем выключить двигатель и даже вынуть ключи из замка зажигания. Только после этого пациенту можно приступать к работе.

Если неисправность в регуляторе напряжения, генератор не подает достаточного напряжения. В этом случае зарядка снова не произойдет. Кроме того, регулятор напряжения может вызвать утечку тока. Для некоторых генераторов переменного тока рекомендуется заменять регулятор напряжения через определенные промежутки времени.

В случае сбоя интервала может также произойти потеря заряда или отсутствие заряда под нагрузкой.

Проверка генератора переменного тока без машины

Неразобранный генератор переменного тока можно проверить с помощью таких вспомогательных средств, как заряженный аккумулятор и инструмент, с помощью которого можно ослабить ротор генератора (отвертка или дрель с подходящей головкой). Индикаторы – лампы – также должны быть правильно подключены. Одна лампа приблизительно указывает на наличие заряда, другая – на работоспособность регулятора напряжения.

Более точные и выборочные проверки проводятся на демонтированном и заведомо неисправном генераторе, чтобы найти конкретный неисправный компонент.

Генератор переменного тока в автомобиле проверяется с помощью мультиметра. Первое, что необходимо сделать, – измерить напряжение на самой батарее. В идеале напряжение должно быть около 12,5 вольт. После запуска двигателя напряжение аккумулятора должно быть не менее 13,8 В и не более 14,5 В.

Существует старый метод отсоединения клеммы аккумулятора при работающем двигателе. Если двигатель не глохнет, генератор в порядке. В настоящее время нельзя проверить работу генератора, отсоединив аккумулятор от клеммы при работающем автомобиле. Если вы сделаете это, то через несколько недель один из диодов выйдет из строя.

Особого внимания заслуживают генераторы переменного тока с P-D соединением (P-D клемма, “импульсное управление”). Они не имеют регулятора напряжения. Регулятор находится в ЭБУ. Отсюда же подается напряжение на обмотку возбуждения. Поэтому их невозможно проверить, подключив индикаторную лампочку и подав через нее напряжение возбуждения. Его просто некуда подключать, и возбуждение подается через силовой контакт. Такие генераторы проверяются на специальном испытательном стенде или с помощью самодельного регулятора напряжения, способного подавать импульс на обмотку ротора.

Отказы “бортовой электростанции” вызваны неправильной эксплуатацией автомобиля, исчерпанием срока службы фрикционных деталей или отказом электрической системы. Сначала проводится визуальная диагностика и выявляются необычные звуки, затем электрическая система проверяется с помощью мультиметра (тестера). Основные неисправности приведены в таблице:

Выбор правильного генератора переменного тока для вашего автомобиля

Из-за разного диаметра шкивов в клиноременной передаче генератор получает большую угловую скорость по сравнению со скоростью вращения коленчатого вала. Скорость вращения ротора достигает 12 – 14 тысяч оборотов в минуту. Поэтому срок службы генератора переменного тока составляет не менее половины срока службы двигателя внутреннего сгорания автомобиля.

Генератор устанавливается на заводе, поэтому при его замене выбирайте версию с такими же параметрами и такими же крепежными отверстиями. Однако при тюнинге автомобиля мощность генератора может не устроить владельца. Например, после увеличения количества потребителей (подогрев сидений, зеркал, стекол), установки сабвуфера, аудиосистемы с усилителем необходимо выбрать новый, более мощный генератор или установить второе электрическое устройство в комплекте с дополнительным аккумулятором.

В первом случае выберите мощность, достаточную для зарядки батареи с запасом в 15%. Если установить второй генератор, то первоначальный и эксплуатационный бюджет резко возрастет:

• Для дополнительного генератора необходимо установить дополнительный шкив коленчатого вала;
• Найдите место для установки корпуса блока так, чтобы его шкив находился в одной плоскости со шкивом коленчатого вала;
• Одновременное использование двух “мобильных электростанций” – это большая проблема.

С появлением бесщеточных моделей генераторов переменного тока некоторые владельцы заменяют оригинальный блок на этот.

Бесщеточные модификации

Основным преимуществом бесщеточного генератора является его чрезвычайно долгий срок службы. Несмотря на сложную конструкцию и цену, в нем нечему ломаться, а окупаемость выше за счет отсутствия расходных материалов в виде щеток/коллекторных колец.

Компактные размеры и отсутствие коротких замыканий, вызванных попаданием воды в окрашенные или композитные обмотки, позволяют устанавливать его практически на любой автомобиль.

На низких оборотах генератор обеспечивает питанием только бортовую электросистему, зарядка аккумулятора начинается при повышении оборотов с 3000 об/мин.

Генераторы постоянного тока исчезли из легковых автомобилей в 1970-х годах из-за их сложной схемы и больших размеров.

Таким образом, работа генератора переменного тока автомобиля обеспечивает электроэнергией всех потребителей, заряжает аккумулятор и создает искру в камерах сгорания. Своевременное техническое обслуживание и диагностика снижают эксплуатационные расходы и увеличивают срок службы электроприбора.

Читайте далее:

• Шаговые двигатели: свойства и практические схемы управления. Часть 2.
• ГОСТ 21888-82 (IEC 276-68, IEC 560-77) Щетки, щеткодержатели, коллекторы и контактные кольца электрических машин. Термины и определения (с изменениями N 1) от 30 марта 1982 года.
• Рабочие характеристики асинхронного двигателя; Школа для электриков: электротехника и электроника.
• Асинхронный электродвигатель – конструкция, принцип работы, типы асинхронных двигателей.
• Векторное и скалярное управление преобразователями частоты – принцип работы, система управления.
• 5 причин, почему лампочки часто перегорают в вашей квартире и что делать?.
• Как найти начало и конец обмотки электродвигателя – ООО «СЗЭМО Электродвигатель».

Автомобильный генератор переменного тока (цепи переменного тока) — производство печатных плат и сборка печатных плат

Появление современной автомобильной промышленности привело к инновациям в области электрических схем и техники. Современные автомобили оснащены сложной электроникой и множеством автоматизированных устройств высокого класса, которые могут облегчить вождение и значительно облегчить жизнь водителю и тем, кто находится в пути.

Эта модернизация в автомобильной промышленности в основном представляет собой развитие «автомобильных генераторов переменного тока». В этой статье мы изучим основы автомобильного генератора переменного тока. В основном Генератор переменного тока представляет собой электромеханическое устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую энергию в виде переменного тока.

Как мы все знаем, почти все аксессуары, используемые в автомобильной электронике, в основном работают от постоянного тока. Означает, что для этих частей требуется источник питания постоянного тока (DC). Теперь генератор переменного тока генерирует переменный ток за счет вращательного движения коленчатого вала двигателя. Таким образом, этот переменный ток преобразуется в постоянный ток с помощью электронного компонента, называемого «диод».

Что такое диод..?

Диод — это кремниевый полупроводниковый прибор, работающий в одном направлении. Он преобразует переменный ток в постоянный (однонаправленный ток). Когда происходит положительный полупериод переменного тока, диод проходит через него и поворачивает «прямое смещение», падая на нем примерно от 0,7 В до 1 В. Когда возникает отрицательный полупериод, происходит «обратное смещение», следовательно, блокируется отрицательный цикл. Таким образом, генерируя постоянный ток.

Что такое автомобильный генератор:

Автомобильный генератор переменного тока представляет собой генератор со встроенной трехфазной диодной мостовой схемой, которая преобразует переменный ток в постоянный для питания нагрузок постоянного тока, используемых в автомобиле (автомобиль), таких как фары, задние фары, динамики, музыкальный проигрыватель, автоматические электрические стеклоочистители, задняя и передняя камера и датчики

Этот постоянный ток (питание постоянного тока) используется для зарядки автомобильного аккумулятора и включения вышеупомянутых нагрузок при работающем двигателе. На диаграмме справа показаны  базовая электрическая схема обычного автомобильного генератора.

Сегодня в современных автомобилях используется схема регулятора напряжения для включения или выключения питания батареи на обмотке ротора для максимизации/оптимизации заряда батареи и регулирования выходного напряжения.

Регулятор напряжения также участвует в цепи зарядки аккумулятора. Как только в автомобиле включается дополнительная нагрузка постоянного тока, ECU (блок управления двигателем) посылает сигнал на генератор переменного тока, чтобы начать зарядку аккумулятора. С переменными электрическими нагрузками в современном автомобиле генератор переменного тока должен справляться с этим, соответствующим образом регулируя скорость зарядки.

Трехфазный мостовой выпрямитель:

Трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель является основной частью, которая генерирует напряжение постоянного тока, необходимое для силовой электроники автомобиля. Этот мостовой выпрямитель состоит из 6 диодов. Два соединены последовательно, а три пары из этих двух соединены параллельно.

Эти три пары напрямую связаны с тремя обмотками статора. Эти обмотки статора генерируют переменное напряжение с помощью электромагнетизм . Обмотка статора магнитно связана с обмоткой ротора или обмоткой возбуждения или катушкой возбуждения.

Как работает автомобильный генератор:

Во-первых, мы должны знать, что генератор не может заряжать разряженную батарею. Это связано с тем, что при первоначальном запуске самому генератору переменного тока требуется батарея для питания катушки ротора, чтобы запустить обмотку ротора и создать магнитное поле.

Теперь при включении зажигания автомобиля двигатель запускается. Коленчатый вал двигателя начинает вращаться, а затем шкив также вращается с помощью ремня, соединяющего коленчатый вал и шкив.

Когда батарея запитает катушку ротора, металлический груз станет «электромагнитом». Этот электромагнит будет вращаться вокруг трехфазной обмотки статора. Три обмотки статора соединены по схеме Y.

В результате эти два статора и ротора взаимно соединяются и индуцируют электричество (переменный ток) в обмотке статора. Это переменное напряжение (ток) передается в 6-диодную сеть мостового выпрямителя для преобразования переменного тока в постоянный. Катушка вращающегося поля соединена с аккумулятором с помощью «контактных колец» и «угольных щеток». Две угольные щетки фиксируются и удерживаются с помощью нажимной пружины, которая плотно прилегает к медным токосъемным кольцам.

Теперь, когда энергия переменного тока начинает генерироваться и преобразовываться в энергию постоянного тока, она затем поступает в катушку ротора и отключает соединение батареи с ротором для экономии энергии/заряда батареи. После этого батарея начнет заряжаться от выпрямленного источника постоянного тока с диода.

Шариковые подшипники используются для обеспечения плавного вращения вала ротора.

Три распространенные неисправности генератора переменного тока:

1- Негерметичные диоды:

Диод может выйти из строя и начать создавать пульсации переменного напряжения. Эта пульсация может быть воспринята как шум в электрической системе вашего автомобиля. Лучший способ определить эту проблему — выполнить этот небольшой тест.

Проверка:

Возьмите цифровой мультиметр DMM и установите наименьшее значение напряжения переменного тока. Подключите красный положительный провод цифрового мультиметра к клемме BAT на генераторе вашего автомобиля. Теперь подключите черный отрицательный провод к корпусу, где установлен генератор. Теперь запустите двигатель и работайте на 1500 об/мин. Показания цифрового мультиметра должны показывать от 0,5 В до 1 В. Все, что превышает 1 В, указывает на неисправность генератора из-за пульсаций диода.

2- Короткие диоды:

Если вы чувствуете, что автомобильный аккумулятор разряжается очень быстро, пора проверить, нет ли «закороченного диода». Замыкание любого диода из 6 диодов на землю может привести к быстрому разряду батареи. В этом случае сделайте это.

Используя цифровой мультиметр в режиме амперметра «DC mA», соедините цифровой мультиметр последовательно с отрицательной клеммой аккумуляторной батареи и клеммой BAT генератора . Для этого отсоедините провод клеммы BAT от генератора и отсоедините отрицательный провод аккумулятора. Убедитесь, что зажигание и вся автомобильная электроника выключены, а двигатель выключен. Теперь проверьте показания цифрового мультиметра. Он должен быть меньше 0,5 мА. Если это не так, то подождите 30 минут, чтобы компьютерные устройства в автомобильной электронике перешли в «спящий режим». Теперь, если он по-прежнему показывает 0,5 мА или выше, это означает неисправность генератора или неисправного диода, что приводит к разрядке аккумулятора.

3- Обрыв диода:

Если выход генератора вообще не генерирует постоянное напряжение (мощность постоянного тока), то, вероятно, диод «открылся». Следовательно, пришло время заменить этот диод.

Обзор основных частей автомобильного генератора переменного тока:

Статор:

Статическая часть генератора переменного тока, которая не вращается. Он сделан из железного сердечника и состоит из 3 витков, соединенных по схеме «Y» и «звезда».

Ротор:  Вращающаяся масса с катушкой возбуждения, питаемой от автомобильного аккумулятора.

Трехфазный мостовой выпрямитель: Для преобразования переменного напряжения в постоянное для питания автомобильной электроники и аксессуаров.

Токосъемные кольца:  Медные кольца для обеспечения контакта и подачи постоянного тока на ротор

Угольная щетка:  Надежно фиксируется и контактирует с контактными кольцами для соединения с ротором.

Регулятор напряжения: Для управления выходным напряжением независимо от скорости вращения ротора. Подсоедините / отсоедините батарею от ротора, чтобы регулировать мощность.

Электрическая система Advance типичного автомобильного генератора показана справа.

Как подключить генератор переменного тока

Генератор переменного тока можно использовать по-разному, в том числе: 

• Автомобили используют генераторы переменного тока для питания всей цепи и подзарядки аккумулятора при работе двигателя.
• Генератор переменного тока — это один из типов электрогенераторов, который можно использовать для включения света в случае отключения электроэнергии.
• Кроме того, генераторы переменного тока имеют несколько практических применений в промышленности, включая работу вентиляторов, насосов и конвейерных лент.

Генератор переменного тока происходит от того же слова, позволяющего преобразовывать механическую энергию в ток, в основном в транспортных средствах. Тем не менее, было бы полезно, если бы вы изучили схему чередования проводов , чтобы понять.

Содержание

• Что такое генератор переменного тока?
• Принцип работы генератора и системы зарядки
• Обзор жгута проводов генератора
• Проводка генератора в зависимости от типа регулятора напряжения
  • Проводка генератора с электромеханическими регуляторами
  • Проводка генератора с электронным регулятором напряжения
  • Проводка генератора с модулем регулировки напряжения
• Сколько проводов идет к генератору?
  • Электрическая схема 3-проводного генератора
    • Основным соединением заземления является отрицательный провод.
    • Положительная клемма основного силового кабеля подключается к выходу устройства
    • Датчик подключается к генератору через провод датчика
    • Индикатор зажигания подключается к проводу полевого зажигания.
  •  Схема подключения генератора с 1 проводом 
  • Генератор с 1 или 3 проводами: что лучше для меня?
• Типичные этапы подключения генератора переменного тока
• Заключение

Что такое генератор переменного тока?

Генератор автомобиля является важным компонентом, но не требует регулярного обслуживания. Он использует переменный ток в качестве источника для преобразования механической энергии в электричество, а затем преобразует ее в постоянный ток.

Основная цель генератора переменного тока — помочь аккумулятору питать электрические компоненты автомобиля, включая фары, вентилятор и стеклоочистители. Он преобразует переменный ток в постоянный и регулирует напряжение таким образом, чтобы каждое устройство получало минимальную мощность, необходимую для его работы.

Подпись: Электропроводка генератора в автомобиле 182 Принцип работы генератора и системы зарядки

Статор, ротор и мост выпрямителя являются тремя основными частями генератора переменного тока.

• В роторе генератора переменного тока используются проволочные катушки, которые наматываются на два набора магнитных полюсов, вращающихся в противоположных направлениях.
• Статор имеет три группы катушек, которые остаются в одном месте, и ламинированный сердечник.
• Диоды в выпрямительном мосту предотвращают протекание электричества в неправильном направлении.

Катушка возбуждения на роторе питается от токосъемных колец и щеток на валу. Магнитные полюса ротора усиливают магнитное поле тока.

Шкив на передней части генератора переменного тока соединен с ротором через приводной ремень автомобиля, который вращает его при работающем двигателе. За счет вращения ротора в статоре возникает переменный ток. Мост выпрямителя преобразует мощность переменного тока в мощность постоянного тока, подходящую для электрических компонентов автомобиля.

Кроме того, для зарядки аккумулятора требуется генератор переменного тока, который вырабатывает достаточно электроэнергии, не повреждая электронные компоненты автомобиля. В качестве решения вы можете управлять выходной мощностью генератора переменного тока, регулируя ток с помощью катушки возбуждения ротора.

Обзор жгута проводов генератора

Проводка генератора является основным источником передачи питания от генератора к аккумулятору. Эти провода медные или алюминиевые, с защитной изоляцией на них.

• Калибр: Для использования провода в генераторе необходимо выбрать правильный размер. В противном случае соединение может ослабнуть или не соответствовать разъему должным образом. Таким образом, вы должны выбрать между 10, 12 и 14 размерами калибра.
• Цвета: Самый распространенный цвет высоковольтного провода — «красный». Однако он может быть зеленого или синего цвета. Другой провод или заземление черного цвета, он подключается к металлической поверхности автомобиля и обеспечивает путь заземления.
• Клеммы: Жгут проводов генератора состоит из двух типов клемм: кольцо и лопатка. Терминал Spade соединяет генератор с проводом, а звонок соединяет провод с аккумулятором.

Электропроводка генератора в зависимости от типа регулятора напряжения

Генератор переменного тока должен заряжать аккумулятор достаточным напряжением. Однако напряжение не должно превышать предел, чтобы повредить электросистему автомобиля. Таким образом, производители устанавливают регуляторы напряжения для управления током, протекающим через обмотку ротора.

Проводка генератора с электромеханическими регуляторами

Некоторые старые автомобили имеют электромагнитный регулятор напряжения. Кроме того, эти регуляторы состоят из реле отключения, регулятора и регулятора тока. Каждая часть имеет свою уникальную функцию.

Реле отключения подключает генератор к аккумулятору для его зарядки. Он открывается для предотвращения разряда в генератор. Регулятор тока управляет цепью возбуждения генератора переменного тока. Регулятор управляет цепью возбуждения, регулируя выходное напряжение.

Подпись: Схема подключения генератора с электромагнитным регулятором

Источник: https://www.carparts.com/ Электронный регулятор напряжения

Электронные регуляторы (стабилитроны и транзисторы) управляют выходной мощностью генератора переменного тока. Регулятор управляет генератором, задействуя заземление цепи возбуждения. Это влияет на текущий поток.

Электронные регуляторы не имеют движущихся частей, в отличие от электромеханических. Твердотельная архитектура обеспечивает более быструю цикличность и более точную регулировку генератора. Кроме того, вы можете установить внутренние и внешние электронные регуляторы.

Конструкция системы определяет, какие провода идут к генератору; Однако тот, у кого нет компьютера, будет иметь три входа. Эти клеммы могут заряжать напряжение аккумуляторной батареи и управлять зажиганием системы.

Подпись: Схема подключения генератора с внутренними электронными регуляторами

Источник: https://www.carparts.com/ с модулем управления регулировкой напряжения

Модуль управления трансмиссией (PCM) управляет выходной мощностью генератора во многих автомобилях последних моделей. В большинстве модулей используется встроенный драйвер для переключения цепи возбуждения генератора переменного тока. Примером может служить система EPM компании GM. Этот генератор имеет необслуживаемый внутренний регулятор. Кроме того, прямой выход PCM за счет изменения катушки возбуждения по времени.

PCM управляют мощностью генератора во многих автомобилях последних моделей. Он определяет уровни зарядного напряжения на основе данных модуля управления кузовным оборудованием (BCM) . Сеть передачи данных соединяет BCM и отслеживает датчик для отслеживания тока батареи. Если система EPM выходит из строя, по сети передачи данных передается сообщение для включения одного или нескольких светодиодных индикаторов.

Подпись: электрическая схема генераторов, управляемых PCR

Источник: https://www.carparts.com/  

Сколько проводов идет к генератору?

Ток и напряжение генератора зависят от его назначения и типа. Тем не менее автомобильные генераторы выдают 50-100 ампер при 13-15 вольтах. Большинство генераторов переменного тока имеют три или четыре клеммы для подключения проводки.

3-проводной генератор Схема электрических соединений

Большинство людей называют стандартный генератор General Motors со встроенным регулятором 3-проводным генератором, часто называемым 3-контактным генератором. Это обновление по сравнению с вариантом 1-wire и может быть установлено в более ранних автомобилях. Напряжение в блоке предохранителей и зажигание контролируются 3-проводным генератором, который затем регулирует мощность заряда по мере необходимости. Более того, положительный провод крепится к проводному штырю генератора с помощью винта, а не штекера.

Первый красный провод — это положительный кабель аккумулятора . Он подключается непосредственно к аккумулятору или к распределительной коробке, где другие линии подключаются к аккумулятору. Вы найдете второй и третий провода, также известные как терминальные провода, рядом друг с другом. Входной провод возбудителя/зажигания находится на клемме 1, а провод для определения напряжения — на клемме 2. Отрицательные кабели требуют особого ухода.

Основным заземляющим проводом является отрицательный провод.

Один главный отрицательный кабель генератора будет идти прямо к шасси автомобиля. Электрические помехи и подключение сенсорного провода улучшаются благодаря его использованию.

Положительная клемма аккумулятора основного силового кабеля подключается к выходу устройства

Было бы полезно, если бы вы подключили положительный первичный провод генератора переменного тока к выходному порту устройства, расположенному на его задней панели. Это точка соединения между генератором и аккумулятором, где хранится энергия.

Датчик связывает генератор через провод датчика

Было бы полезно, если бы вы подключили провод датчика генератора к клемме аккумулятора для связи с регулятором напряжения. Регулятор может использовать показания напряжения для управления выходной мощностью генератора.

Индикатор зажигания подключается к проводу полевого зажигания.

Сигнальная лампа зажигания подключена к входному проводу возбуждения генератора переменного тока. Без провода зажигания генератор работать не будет.

Подпись: электрическая схема трехпроводного генератора

Схема подключения генератора с 1 проводом

A 1 -Проводной генератор имеет самовозбуждающийся регулятор. Оба дополнительных порта на регуляторе не нужны. Таким образом, нет необходимости прокладывать провод к регулятору, чтобы завершить петлю включения с зажиганием.

Самовозбуждающийся характер генератора 1-wire означает, что он не начнет зарядку, пока частота вращения двигателя не достигнет определенного значения. У вас могут возникнуть проблемы с удовлетворением потребностей автомобиля в электричестве, если вы совместите эту потребность с отложенным круизом вокруг шоу или сложной конфигурацией впрыска топлива, которая регулирует параметры стартера.

Основным недостатком однопроводного генератора является то, что он не начинает зарядку до тех пор, пока не будет достигнуто определенное число оборотов двигателя, что требует увеличения оборотов двигателя. Размер шкивов и внутренних компонентов генератора определяют, сколько оборотов в минуту необходимо для запуска процесса. При запуске автомобиля, работающего на топливе, он может достичь или не достичь этого порогового значения оборотов в минуту. Однако при создании стандартного карбюраторного двигателя вы, скорее всего, будете качать газ или использовать воздушную заслонку.

Трехпроводной генератор определяет напряжение в замке зажигания и блоке предохранителей и заряжает больше, чтобы все работало. Генератор 1-wire может определять только свою точку питания: аккумулятор. Более того, если источник питания исправен, он не заметит провала напряжения.

Подпись: Схема подключения однопроводного генератора

Источник: 950-замена генератора на- a-one-wire-system. 210005/  

Генератор с 1 или 3 проводами: что лучше для меня?

Хотя вы, вероятно, не запутаетесь в том, какой генератор обеспечивает наилучшую производительность, путаница проводов под капотом может заставить вас задуматься. Несмотря на устрашающее название, трехпроводная система требует добавления двух дополнительных кабелей к существующей электрической схеме. 3-проводной генератор переменного тока дает вам больше спокойствия, если вы не хотите строго ограничивать свои расходы на электроэнергию при движении на низких оборотах.

Стандартные этапы подключения генератора

 Для подключения типичного генератора необходимо выполнить следующие этапы;

• Проверить номер клеммы на генераторе; их может быть три или четыре. Если вы смотрите под капотом, вы можете сделать это с фонариком.
• Определите положение клеммы B, «Bat» или «Pos.» Для подключения положительной клеммы генератора используется красный провод.