Внешняя характеристика генератора переменного тока
Перейти к содержимому

Внешняя характеристика генератора переменного тока

  • автор:

Характеристики генераторов переменного тока

Внешняя характеристика, т. е. зависимость напряжения генератора от тока ИГ (/г) при n = const, может определяться при самовозбуждении и независимом возбуждении.

Снижение напряжения при увеличении нагрузки происходит из-за падения напряжения в активном и индуктивном сопротивлениях обмоток статора, размагничивающего действия реакции якоря, уменьшающей магнитный поток в воздушном зазоре. Из семейства внешних характеристик определяется максимальный ток, который обеспечивается при заданном или регулируемом значении напряжения.

Характеристики генератора переменного тока

Рис. 8 Характеристики генератора переменного тока: а — скоростная регулировочная; б — токоскоростная

Скоростная регулировочная характеристика Iв(n) (рис. 3а) обычно определяется при нескольких значениях тока нагрузки. Минимальное значение тока возбуждения определяется при токе нагрузки генератора, равном нулю, и максимальной частоте вращения. Скоростные регулировочные характеристики позволяют определить диапазон изменения тока возбуждения с изменением нагрузки при постоянном напряжении.

Токоскоростная характеристика Iг(n) (рис. 3б) имеет важное значение при разработке и выборе генератора.

Все современные автомобильные генераторы обладают свойством самоограничения максимального тока. Это связано с тем, что с увеличением частоты вращения ротора генератора, а следовательно, с увеличением частоты индуцированного в обмотке статора переменного тока увеличивается индуктивное сопротивление обмотки статора генератора, пропорциональное квадрату числа витков в фазе. Вследствие этого с увеличением частоты вращения ток генератора увеличивается медленнее, асимптотически стремясь к некоторому предельному значению. При замыкании внешней цепи на сопротивление нагрузки индуцированная в обмотке статора электродвижущая сила вызывает ток

где Ra, и XL — соответственно активное и индуктивное сопротивление обмотки статора.

С увеличением частоты вращения индуктивная составляющая возрастает и становится значительно больше активной составляющей, следовательно, последней можно пренебречь. При этом ток будет постоянным, не зависящим от частоты вращения, а определяемым пара метрами обмоток генератора и магнитным потоком:

Архив WinRAR_1 / 3 — Электорооборудование / 57 — рабочие характеристики генератора переменного тока

Свойства автомобильных генераторов переменного тока определяются рядом характеристик, которые представляют собой зависимость между какими-либо двумя величинами при неизменных остальных.

Рис. 1.9. Характеристика зависимости ЭДС генератора

а) Скоростная характеристика — зависимость ЭДС генератора от частоты вращения его ротора (рис. 1.9).

Как видно из уравнения Eг = CФn , ЭДС генератора изменяется пропорционально частоте вращения ротора; С — конструктивная постоянная; Ф — магнитный поток; n — частота вращения ротора. Напряжение генератора Uг = Eг — Iг z , где Iг — нагрузки генераторa, z — полное сопротивление генератора.

б) Характеристика холостого хода (рис. 1.10) представляет собой зависимость ЭДС генератора от тока возбуждения: Е = f(Iв) при n = const и Iн = 0.

Риc. 1.10. Характеристика холостого хода

о характеристике холостого хода определяется начальная частота вращения ротора генератора, при которой напряжение генератора достигает расчетного значения.

в) Скоростная регулировочная характеристика — это зависимость тока возбуждения Iв от частоты вращения ротора Iв = f(n) при U = const и Iн = const (рис. 1.11)

Поскольку автомобильные генераторы приводятся во вращение двигателем внутреннего сгорания, то их ч

Рис. 1.11. Скоростные регулировочные характеристики

астота вращения изменяется в широком диапазоне. Скоростная регулировочная характеристика показывает,

как надо изменять ток возбуждения генератора, чтобы напряжение генератора оставалось неизменным при

изменении частоты вращения ротора генератора.

Рис. 1.12. Внешняя характеристика генератора переменного тока

) Внешняя характеристика (рис. 1.12) представляет собой зависимость напряжения генератора от тока нагрузки U = f(In) при постоянной частоте вращения n = const и определенном значении том возбуждения Iг . Снижение напряжения при уве­личении нагрузки генератора происходит из-за падения на­пряжения в активном и индуктивном сопротивлениях обмоток статора, размагничиваю­щего действия реакции якоря, а также из-за падения напряжения в цепи выпрямителя Uг = Eг — I г z — Uв где Eг — ЭДС генератора; Iг — ток генератора; z — полное сопротивление якоря; Uв — падение напряжения на выпрямителе.

д) Токоскоростная характеристика (рис. 1.13) — зависимость тока нагрузки генератора Iн от частоты вращения его ротора: Iн = f(n) при U = const.

Рис. 1.13. Токоcкороcтные характеристики: 1 — генератор ~; 2 — генератор =

енераторы переменного тока обладают свойством самоограничения максимальной силы тока нагрузки , что предотвращает нагрев обмотки статора и диодов и поэтому исключает нeo6xoдимость установки ограничителя тока.

С увеличением силы тока нагрузки возрастает магнитный поток статора, а так как он противодействует магнитному потоку ротора (возбуждения), то результирующий магнитный поток уменьшается, что приводит к снижению индуцируемой ЭДС. Кроме того, увеличение частоты вращения ротора сопровождается повышением частоты тока в катушках обмотки статора, что способствует увеличению индуктивного сопротивления обмотки ( xL = 2fL) .

Ток генератора переменного тока

Iг = E / Z , откуда

,

где Z — полное сопротивление; Rг — активное сопротивление генератора; RН — сопротивление нагрузки; xL — индуктивное сопротивление,

f -частота тока; Р — количество пар полюсов; L — индуктивность; n — частота вращения ротора. Тогда

При малой частоте вращения индуктивная составляющая сопротив-ления (Сx n ) 2 мала по сравнению с активной составляющей (Rн +Rг ) 2 и ею можно пренебречь. При этом ток будет возрастать пропорционально частоте вращения:

С увеличением частоты вращения индуктивная составляющая сопротивления возрастает и становится значительно больше активной составляющей, следовательно, последней можно пренебречь. При этом ток не зависит от частоты вращения:

I = CEФ / Cx = const (при Ф = const )

Таким образом, c повышением частоты вращения ротора ограничивается максимальная сила тока генератора.

В связи с большим передаточным числом привода между двигателем и генератором, а также увеличением числа витков обмотки статора генератор переменного тока способен воспринимать нагрузку при гораздо меньшей частоте вращения, чем генератор постоянного тока. Это значительно улучшает зарядку аккумуляторной батареи при движении по городу с частыми остановками и низкой средней скоростью. В генераторе постоянного тока такая возможность отсутствует, поскольку пропорционально числу витков увеличивается и индуктивная энергия, накопленная в обмотках, что при малых частотах вращения вызывает сильное искрение под щетками, а при больших — выпрямление тока коллектором становится ненадежным.

1.2.3. Характеристики генераторов переменного тока (три)

1. Внешняя характеристика, т. е. зависимость напряжения генера­тора от тока Uг(/г) при n = const, может определяться при самовоз­буждении и независимом возбуждении. Аналитическое выражение зависимости напряжения от тока для фазных величин имеет сле­дующий вид:

U = 4,44fwФkоб Z0*I , где Z0 — полное сопротивление генератора. (1.1)

Снижение напряжения при увеличении нагрузки (рис. 1.5) проис­ходит из-за падения напряжения в активном и индуктивном сопро­тивлениях обмоток статора, размагничивающего действия реакции якоря, уменьшающей манитный поток в воздушном зазоре, из-за падения напряжения в цепи выпрямителя, а в случае самовозбужде­ния прибавляется падение напряжения на обмотке возбуждения. Из семейства внешних характеристик определяется максимальный ток, который обеспечивается при заданном или регулируемом зна­чении напряжения.

Рис. 1.5.Внешняяхарктеристика генератора переменного тока: а – с самовозбуждением;

б – с независимым возбуждением. —Uг = f(/г) приn = const.

Рис. 1.6. Характеристики генератора переменного тока:

а скоростная регулировочная, Iв = f(n), /г = const, Uг = const;

бтокоскоростная, Iг = f(n), Uг = const.

2 (a). Скоростная регулировочная характеристика Iв(n) (рис. 1.6, а) обычно определяется при нескольких значениях тока нагрузки. Ми­нимальное значение тока возбуждения определяется при токе на­грузки генератора, равном нулю, и максимальной частоте враще­ния. Скоростные регулировочные характеристики позволяют опре­делить диапазон изменения тока возбуждения с изменением на­грузки при постоянном напряжении.

3 (б). Токоскоростная характеристика Iг(n) (рис. 1.6, б) имеет важное значение при разработке и выборе генератора.

Все современные автомобильные генераторы обладают свойст­вом самоограничения максимального тока (рис. 1.5). Это связано с тем, что с увеличением частоты вращения ротора генератора, а следова­тельно, с увеличением частоты индуцированного в обмотке статора переменного тока увеличивается индуктивное сопротивление об­мотки статора генератора, пропорциональное квадрату числа вит­ков в фазе. Вследствие этого с увеличением частоты вращения ток генератора увеличивается медленнее, асимптотически стремясь к некоторому предельному значению. При замыкании внешней цепи на сопротивление нагрузки индуцированная в обмотке статора электродвижущая сила вызывает ток.

1.2.4. Бесконтактные генераторы с электромагнитным возбуждением

К бесконтактным генераторам с электромагнитным возбуждением относятся: 1) индукторные генераторы; 2) и генераторы с укороченными клювами. Упрощенная схема устройства индукторного генератора представлена на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Индукторный генератор

Работает генератор следующим образом. Обмотка возбуждения 1, по которой протекает по­стоянный ток, создает в магнитной системе поток (показан пунктиром), ко­торый при вращении ро­тора изменяется по вели­чине без изменения зна­ка. Этот поток замыкает­ся, проходя через воз­душный зазор между втулкой 2 и валом 3, ро­тор 5, зубцы которого выполнены в виде звездочки, воздушный зазор между ротором и стато­ром, магнитопровод статора 6 и крышку 4.

Изменение магнитного потока в якоре при вращении ротора происходит за счет изменения магнитного сопротивления воздуш­ного зазора между зубцами статора и ротора. Магнитный поток Ф у индукторных генераторов пульсирующий (рис. 1.8). Магнитный по­ток в воздушном зазоре периодически изменяется от Фmах, когда оси зубцов ротора и статора совпадают, до Фmin, когда оси зубцов ротора и статора смещены на угол 180 электрических градусов. Таким образом, магнитный поток имеет среднюю постоянную Фср = 0,5(Фmах + Фmin) и переменную составляющую с амплитудой Фпер = 0,5(Фmах — Фmin).

Рис. 1.8. Изменение магнитного по­тока в индукторном генераторе

Если принять изменение переменной составляющей магнитного потока в зубце по синусоидальному закону

где — ω = 2πf угловая частота, то ЭДС холостого хода, наводимая в обмотке якоря, определится выражением

е0 = ωwкzs 0,5(Фmах – Фmin)соs ωt,

где wк — число витков в катушке; zs — число последовательно вклю­ченных катушек фазы якоря.

Действующее значение ЭДС холостого хода Е0 = 2,22fwкzs 0,5(Фmах – Фmin)соs ωt =4,44fwкzsФпер.

Зубец и впадина ротора (индуктора) генератора образуют пару полюсов, поэтому частота тока якоря в индукторе генератора f = Zn/60, где Z — число зубцов ротора.

Рис. 1.9. Генератор с укороченными полюсами

(полюсы 2 кпювообразной формы имеют длину меньше половины длины активной части рото­ра)

В генераторах с укороченными полюсами бесконтактность дости­гается за счет неподвижного крепления обмотки возбуждения 4 (рис. 1.9) с помощью немагнитной обоймы 1. Полюсы 2 кпювообразной формы имеют длину меньше половины длины активной части рото­ра. В процессе вращения ротора магнитный поток возбуждения пе­ресекает витки обмотки статора 3, индуцируя в них ЭДС. Эти генера­торы просты по конструкции, технологичны. Роторы имеют малое рассеяние. К недостаткам можно отнести несколько большую, чем у контактных генераторов, массу при той же мощности. Также следует отметить трудность крепления обмотки возбуждения и обеспечения жесткости и механической прочности ее крепления.

Внешняя характеристика генератора переменного тока

Назначение, общее устройство и принцип работы генераторов

Система электроснабжения включает в себя источники электрической энергии, предназначенные для питания потребителей, установленных на автомобиле.

В состав системы электроснабжения обычно входят в качестве источников энергии генераторная установка и аккумуляторная батарея, работающие параллельно в условиях взаимного дополнения в зависимости от режима работы автомобиля, а также элементы коммутационной аппаратуры и соединительные провода.

При работающем двигателе генераторная установка является основным источником электрической энергии, которая кроме питания потребителей обеспечивает подзаряд аккумуляторной батареи.

При неработающем двигателе обеспечение питания потребителей переходит к аккумуляторной батарее. Кроме того, аккумуляторная батарея должна обеспечивать возможность надежного пуска двигателя электрическим стартером.

Привод генератора осуществляется от коленчатого вала двигателя посредством клиноременной передачи, в связи с чем генератор работает в условиях непрерывно изменяющейся частоты вращения ротора.

Ток нагрузки генератора также может изменяться в довольно широких пределах в зависимости от числа и мощности включенных потребителей.

Для автоматического поддержания напряжения генератора на заданном уровне независимо от скоростного режима двигателя и тока нагрузки в систему генераторной установки вводится регулятор напряжения, осуществляющий функцию стабилизатора напряжения бортовой сети автомобиля.

В некоторых случаях в данную систему вводят защитные реле, осуществляющие защиту генератора от перегрузки по току и от обратного тока.

Виды генераторов

Существующие конструкции генераторных установок рассчитаны на номинальное напряжение 14 или 28 В, однако в некоторых случаях возможна установка двухуровневой системы, когда электропитание основной части потребителей осуществляется от сети напряжением 14 В, а для питания электропусковой системы дизеля используется участок сети напряжением 28 В.

Включение генераторной установки в бортовую сеть производится по однопроводной схеме, предусматривающей соединение отрицательного полюса «-» с металлическим корпусом машины, а разветвление положительного полюса «+» посредством проводов.

Иногда при наличии неэлектропроводной несущей системы машины или для снижения уровня радиопомех может применяться двухпроводная система, предусматривающая передачу обоих полюсов по проводам.

В качестве основных требований к генераторным установкам предъявляется обеспечение высокой надежности и стабильности выходных характеристик в условиях вибронагруженности, широких диапазонов рабочей температуры и влажности воздуха, повышенной химической агрессивности и загрязненности среды.

Генератор должен обеспечивать электропитание бортовой сети постоянным током. Однако преобразование механической энергии в электрическую энергию возможно только на основе переменного тока.

В современных условиях выпрямление переменного тока или преобразование его в постоянный осуществляется посредством полупроводниковых выпрямительных диодов.

В прошлом, до широкого распространения полупроводниковых приборов, выпрямление переменного тока в генераторах производилось посредством щеточно- коллекторного узла, в составе генератора постоянного тока.

В генераторных установках автомобилей возможно применение следующих типов генераторов:

• генераторов постоянного тока с самовозбуждением;

• генераторов переменного тока с электромагнитным возбуждением;

• бесконтактных генераторов переменного тока с первичным возбуждением от постоянных магнитов.

Генераторы постоянного тока

Генераторы постоянного тока в настоящее время считаются морально устаревшими в связи с присущими им недостатками, однако их достоинства допускают возможность их использования в некоторых специфических условиях.

Генератор постоянного тока представляет собой конструкцию в виде трубчатого стального корпуса с размещенными в ней обмотками возбуждения (полюсными башмаками). Якорь генератора размещается в роторе, укрепленном на подшипниках и врашаюшемся внутри корпуса.

Силовые обмотки якоря расположены в роторе и подключены соответственно к противоположным полюсам (ламелям) коллектора.

Ток генератора снимается с коллектора якоря посредством угольных токосъемников (щеток).

Для обеспечения самовозбуждения корпус генератора должен быть изготовлен из полосовой низкоуглеродистой стали с содержанием углерода до 0,1%.

-Сердечник якоря для уменьшения нагрева от вихревых токов должен быть изготовлен в виде набора штампованных из электротехнической стали пластин, напрессованных на рифленый стальной вал.

Коллектор изготовляется из штампованных медных пластин, изолированных между собой миканитовыми прокладками.

В качестве регулятора напряжения генератора постоянного тока используется вибрационный регулятор, содержащий электромагнитные обмотки и контактный прерыватель вследствии чего такой регулятор может пропускать ток возбуждения не более 3 А.

Генератор постоянного тока нуждается в защите от обратного тока, когда его напряжение становится ниже электродвижущей силы (ЭДС) аккумуляторной батареи и генератор может в таком случае переключиться в режим работы электродвигателя.

Для предотвращения такого явления в схеме его включения необходимо применять реле обратного тока, исключающее возможность утечки тока с батареи на генератор.

В современных условиях реле обратного тока может быть заменено полупроводниковым диодом большой мощности, включаемом между генератором и батареей.

При больших токах нагрузки генератора возможен перегрев его силовой обмотки, в связи с чем генератор постоянного тока нуждается в наличии реле ограничения тока, осуществляющего защиту генератора от перегрузки по току.

Исходя из этого можно определить недостатки препятствующие широкому использованию генераторов постоянного тока:

ограниченная мощность генератора при его значительной массе;

технологическая сложность в изготовлении;

значительный расход медных сплавов на коллектор;

низкий КПД уменьшающийся с повышением частоты вращения ротора из-за искрения в коллекторе;

потребность в частом и дорогостоящем техническом обслуживании;

необходимость защиты генератора от обратного тока и перегрузки;

К достоинствам генератора постоянного тока следует отнести:

наличие рекуперации, позволяющей работу в едином блоке со стартером (в виде династартера);

сохранение работоспособности при эксплуатации в зоне повышенного радиационного загрязнения.

Недостатки, присущие генераторам постоянного тока, во многом устраняются в конструкциях современных генераторов переменного тока.

Генераторы переменного тока с электромагнитным возбуждением

Такие генераторы известны в течение довольно длительного времени, однако их использование в качестве источников тока на автомобилях сдерживалось отсутствием соответствующих выпрямительных систем.

С появлением в промышленном производстве мощных малогабаритных германиевых и кремниевых диодов стало возможным создание автомобильных генераторов переменного тока с встроенными блоками выпрямителей.

Достоинствами генераторов переменного тока с электромагнитным возбуждением следует считать:

практически не ограничиваемую никакими внешними факторами мощность при относительно малой массе генератора;

малый уровень радиопомех;

незначительную трудоемкость в обслуживании;

стабильность характеристик в течение длительного срока эксплуатации.

Недостатком генератора рассматриваемого типа можно считать невозможность работы генератора без подключения аккумуляторной батареи ввиду необходимости принудительного возбуждения. Кроме того, при отключении батареи от генератора при работающем двигателе возможен необратимый тепловой пробой выпрямительных диодов и некоторых элементов регулятора напряжения.

Генератор переменного тока с электромагнитным возбуждением может быть представлен в виде конструкции с неподвижным статором, в котором размещена силовая обмотка якоря, вращающегося внутри него ротора, содержащего обмотку возбуждения.

Контакты обмотки возбуждения подключены к двум латунным кольцам, расположенным на валу ротора и изолированным от «массы».

Ток возбуждения подается на эти кольца посредством двух угольных щеток.

Статор генератора для уменьшения действия вихревых токов выполняется из набора пластин электротехнической стали изолированных одна от другой.

Ротор генератора состоит из нескольких пар клювообразных полюсов, от которых на статор поступает магнитный поток возбуждения.

При включении замка зажигания на обмотку возбуждения подаётся ток от АКБ.

Проходя по обмотке возбуждения, ток создаёт магнитный поток возбуждения который распределяется по клювообразным полюсам одной полярности.

Выходя из полюсов, магнитный поток пересекает воздушный зазор, входит в клювообразные полюса другой полярности и замыкается через втулку ротора и вал.

При вращении ротора под каждым зубцом статора проходит попеременно то положительный, то отрицательный полюс магнита, т.е. магнитный поток, пересекающий обмотку статора, изменяется по величине и направлению по закону, близкому к синусоидальному.

В обмотке каждой фазы будет индуцироваться переменная по величине и направлению ЭДС.

Характер изменения ЭДС в проводниках обмотки статора зависит от кривой распределения магнитной индукции в зазоре, определяемой формой полюса.

Для формы полюса желателен такой вид, чтобы график изменения ЭДС был близок к синусоиде.

При двухполупериодной схеме выпрямления тока и звездообразном соединении обмоток генератора в каждый момент времени работает тот диод группы у которого анодный вывод в это время имеет наибольший положительный потенциал относительно нулевой точки N, а вместе с ним диод второй группы у которого катодный вывод имеет наибольший по абсолютной величине отрицательный потенциал относительно этой же точки.

Частота пульсаций выпрямленного напряжения при этом равна удвоенному числу фаз генератора, т.е. шесть пульсаций за период.

При звездообразном соединении обмоток статора зависимость между линейным Uл и фазным Uф напряжением определяется по формуле

Линейный ток Iл в данном случае равен фазному Iф : Iл = Iф .

При трехфазном исполнении силовой (якорной) обмотки генератора и двухполупериодном выпрямлении переменного тока частота пульсаций ƒп , выпрямленного напряжения в 6 раз превосходит частоту генератора ƒ

где: р — число пар полюсов; n — частота вращения ротора, мин -1 .

Бесконтактные по цепи возбуждения генераторы

Эти генераторы позволяют работать системе электроснабжения без аккумуляторной батареи, в связи с чем их используют в основном в тракторных системах, где пуск двигателя осуществляется от специального двигателя внутреннего сгорания.

Аккумуляторная батарея в таком случае используется в качестве источника энергии для питания приборов освещения и вспомогательного оборудования при неработающем двигателе.

В настоящее время бесконтактные генераторы с электромагнитным возбуждением существуют двух типов: индукторные генераторы и генераторы с укороченными клювами ротора, у которых вращающейся частью является только ротор, имеющий две подшипниковые опоры.

Типичными примерами индукторных генераторов являются имеющиеся в производстве мод. 21.3701 и 49.3701.

Трудоемкость обслуживания таких генераторов сведена лишь к поддержанию работоспособности подшипников опор ротора и контролю за состоянием соединительных клемм.

В качестве перспективных можно считать конструкции индукторных генераторов переменного тока с электромагнитным возбуждением, которые из-за отсутствия щеточно-кольцевых контактов имеют более высокие показатели надежности и минимальную трудоемкость в обслуживании.

Общим недостатком, свойственным бесконтактным по цепи возбуждения генераторам, следует считать их увеличенную массу из-за необходимости использования постоянных магнитов в роторе для обеспечения свойства самовозбуждения.

Рабочие характеристики генераторов

Рабочие характеристики генераторов определяют зависимости показателей их работы от входных факторов.

Существует несколько разновидностей рабочих характеристик генераторов, основными из которых являются внешняя, скоростная регулировочная и токоскоростная.

По указанным характеристикам можно осуществлять подбор генератора к базовой технической системе, а также проводить диагностические и исследовательские работы.

Внешняя характеристика есть зависимость напряжения генератора от силы тока нагрузки Ur = ƒ( Ir) при постоянном скоростном режиме (n = const) .

Для самовозбуждающегося генератора характеристика снимается при отключенном регуляторе напряжения, когда на обмотку возбуждения поступает фактическое напряжение генератора.

Скоростная регулировочная характеристика есть зависимость силы тока возбуждения Iв от частоты n вращения ротора.

Характеристика позволяет определить диапазон изменения тока возбуждения в зависимости от частоты вращения ротора при ступенчатом изменении тока нагрузки и постоянном напряжении.

Снижение тока возбуждения при возрастании частоты вращения ротора в данном случае происходит в соответствии с работой регулятора напряжения, создающего дополнительное сопротивление в цепи питания обмотки возбуждения генератора и тем самым уменьшающего её магнитный поток.

Токоскоростная характеристика есть зависимость тока генератора Iв , подаваемого на питание нагрузки, от частоты n вращения ротора.

Характеристика снимается при условии, что весь ток генератора идет на питание нагрузки и напряжение является постоянным.

При включении генератора в цепь питания нагрузки в обмотке статора (в якоре) возникает ток

где Ег — ЭДС генератора; Rа — активное сопротивление обмотки статора; Rн — сопротивление нагрузки; X L — индуктивное сопротивление обмотки статора:

где — ƒ частота переменного тока в статоре; L — индуктивность обмотки статора; Сх — машинная постоянная; Ф — магнитный поток в зазоре между ротором и статором.

Все современные генераторы транспортных и технологических машин обладают свойством самоограничения максимального тока и не требуют защиты от перегрузки по току.

Это свойство самоограничения тока генератора проявляется в двух случаях: при увеличении тока якоря и при росте частоты вращения ротора.

Рост тока нагрузки вызывает соответствующее увеличение тока, проходящего через обмотки якоря (статора), что в свою очередь вызывает рост магнитного потока статора Фс , направленного против магнитного потока возбуждения Фв , исходящего от ротора, в результате чего магнитный поток в зазоре между ротором и статором Ф= Фв-Фс уменьшается.

При этом снижается наполнение магнитным потоком обмоток якоря, расположенного в статоре, что вызывает соответствующие ограничение тока Iг отдаваемого генератором.

С увеличением частоты вращения ротора n , увеличивается частота ƒ переменного тока возникающего в обмотках якоря (статора), что вызывает увеличение индуктивного сопротивления X L статора, что также ограничивает ток, отдаваемый генератором.

С достаточной точностью токоскоростная характеристика генератора может быть выражена уравнением

где Iг max — максимальное значение силы тока генератора; n x — частота вращения ротора, соответствующая началу отдачи тока генератором.

Расчётные значения силы тока генератора Iр и частоты вращения ротора n р можно определить, если из начала координат провести касательную к токоскоростной характеристике.

Точка касания прямой и характеристики определяет расчётные значения Iр и n р.

Пользуясь расчетными величинами силы тока Iр и частоты вращения ротора n р , можно осуществить подбор генератора из условия обеспечения электропитания током Iр всех включенных потребителей автомобиля при движении ночью в городе при неблагоприятных погодных условиях со скоростью 50 км/ч на прямой передаче.

Коррекция расчетной частоты вращения ротора n р может быть произведена путем изменения передаточного числа привода генератора от коленчатого вала двигателя.

—>Copyright avtomeh.ucoz.net © 2024 —>

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *