Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Генератор переменного тока - Генератор переменного тока состоит он из неподвижной части, которая называется статор или якорь и вращающейся части — ротор или индуктор

В 1832-м году неизвестным изобретателем был создан первый однофазный синхронный многополюсный генератор переменного тока. Но в самых первых электронных устройствах применялся только постоянный ток, в то время как переменный ток долгое время не мог найти своего практического применения. Тем не менее, вскоре выяснили, что намного практичнее использовать не постоянный, а переменный ток, то есть тот ток, который периодически меняет свое значение и направление. Преимущества переменного тока, состоят в том, что его удобнее вырабатывать при помощи электростанций, генераторы переменного тока экономичнее и проще в обслуживании, чем аналоги, работающие на постоянном токе. Поэтому были собраны надежные электрические двигатели переменного тока, которые сразу нашли свое широкое применение в промышленных и бытовых сферах. Надо отметить, что благодаря существованию переменного тока, его особенным физическим явлениям, смогли появиться такие изобретения, как радио, магнитофон и прочая автоматика и электротехника, без которой сложно представить современную жизнь.

Устройство генератора переменного тока

Генератор переменного тока – это устройство, которые преобразует механическую энергию, в электрическую.

Состоит он из неподвижной части, которая называется статор или якорь (см. рисунок) и вращающейся части — ротор или индуктор. В генераторе переменного тока ротор - это электромагнит, который обеспечивает магнитное поле, которое передается на статор. На внутренней поверхности статора есть осевые впадины, так называемые пазы, в которых расположена обмотка переменного тока (проводник). Статор генератора изготавливается из 0.35 мм спрессованных стальных листов, которые изолированы покрытой лаком пленкой. Эти листы устанавливаются в станине устройства. Ротор крепится внутри статора и вращается посредством двигателя. Вал – одна из деталей, для передачи крутящего момента под действием расположенных на нём опор. На общем валу с генератором, располагается так называемый возбудитель постоянного тока, который питает постоянным током обмотки ротора. Аккумулятор в генераторе переменного тока выполняет функции стартерной батареи, которая имеет свойство накапливать и хранить электроэнергию при нехватке в отсутствии работы двигателя и при нехватке мощности, которую развивает генератор.

Применение генераторов переменного тока в жизни

В течении последних лет, популярность использования электростанций и генераторов переменного тока значительно возросла. Используются они как в промышленных, так и в бытовых сферах. Промышленные генераторы являются наилучшим вариантом для использования на производстве, в больницах, школах, магазинах, офисах, бизнес центрах, а так же на строительных площадках, значительно упрощая строительство в тех зонах, где электрификация полностью отсутствует. Бытовые генераторы, более практичные, компактные и идеально подходят для использования в коттедже и загородном доме. Генераторы переменного тока широко применяются в различных областях и сферах благодаря тому, что могут решить множество важных проблем, которые связаны с нестабильной работой электричества или полным его отсутствием.

Обслуживание

Практически любая дизельная электростанция в независимости от ее мощности и производителя имеет 2 главные составляющие. Это генератор переменного тока и двигатель внутреннего сгорания. Так как поддерживать данные узлы необходимо в рабочем исправном состоянии, в ходе их эксплуатации нужен определенный перечень обязательных работ по их техническому обслуживанию. К сожалению, подавляющее большинство владельцев считает, что можно ограничиться лишь своевременной заменой масла и фильтра, при этом «техническое обслуживание» можно провести и самостоятельно. Но результатом этого зачастую становится полный отказ работы устройства. В результате чего, не сложно сделать вывод, что проще и дешевле, доверить оборудование профессионалам, которые благодаря знаниям и огромному опыту, смогут увеличить срок службы ДГУ и сократить расходы при аварийных ситуациях.


Общее устройство генератора

Генератор переменного тока это элемент автомобиля, предназначенный для произведения электрической энергии путем преобразования механической энергии (вращение коленчатого вала) в электрическую энергию. Генераторы могут генерировать постоянный или переменный ток.

Генератор автомобиля используется, как источник питания для следующих электропотребителей: система зажигания, приборы освещения, бортовой компьютер, системы диагностики. Также генератор обеспечивает подзарядку аккумуляторной батареи (АКБ) во время движения автомобиля.

На сегодняшний день чаще всего используются генераторы переменного тока, которые хорошо себя зарекомендовали.

Как работает генератор?

Чтобы ответить на вопрос, - как работает генератор? - мы рассмотрим Принцип работы генератора.

Основа работы генератора заключается в использовании электродвижущей силы (ЭДС), которая образуется в прямоугольном контуре, вращающемся в однородном вращающемся магнитном поле.

Устройство простейшего генератора

Простейший генератор представляет собой обыкновенную прямоугольную рамку, которая размещена между магнитами с разными полюсами. Для снятия напряжения с вращающейся рамки используют токосъемные кольца.

В автомобилестроение используют электромагниты – катушки индуктивности или обмотки медного провода. При прохождении электрического тока через обмотку, последняя насыщается электромагнитными свойствами. Для возбуждения обмотки используется аккумуляторная батарея.

Устройство автомобильного генератора переменного тока

Автомобильный генератор состоит из корпуса с крышками, в которых имеются отверстия для вентиляции. Ротор устанавливается в подшипниках 2 и вращается в них. Привод ротора осуществляется путем ременной передачи (ремень одевается на шкив). Ротор выступает электромагнитом (обмоткой). Ток на обмотку поступает с помощью двух медных колец и графитных щеток, которые соединены с электронным регулятором. Электронный реле регулятор отвечает за напряжение на выходе, которое должно находиться в пределах 12 Вольт вне зависимости от частоты вращения шкива привода генератора. Реле регулятор может встраиваться в корпус, а может находиться отдельно.

Статор – представляет собой три медные обмотки, которые соединяются в треугольник. К точкам соединения обмоток подключается выпрямительный мост, который состоит из 6 полупроводниковых диодов, которые служат для преобразования переменного напряжения в постоянное.


Генера́тор (с латыни generator означает «производитель») — устройство, что вырабатывает электроэнергию, производит продукты или преобразует один вид энергии в другой.

Автомобильный генератор — устройство, которое преобразует механическую энергию вращения коленчатого вала двигателя автомобиля в электрическую.

Автомобильный генератор применяется для питания потребителей электроэнергии, таких как система зажигания, приборы освещения, бортовой компьютер автомобиля, системы диагностики, а также для зарядки аккумуляторной батареи (АКБ).

От надежности работы генератора зависит бесперебойность работы остальных систем автомобиля и других его компонентов. Мощность современного автомобильного генератора составляет 1 кВт.

Принцип работы автомобильного генератора

Первые автомобильные генераторы были

генераторы постоянного тока. Они требовали много внимания к себе, что обуславливалось частым обслуживанием и контролем работы устройства.

Затем был придуманы диодные выпрямители, что значительно увеличило ресурс работы генератора и увеличило срок его работы. Генераторы с диодными выпрямителями тока стали называться генераторами переменного тока. На производство генератора переменного тока уходило меньше материалов, соответственно он стал легче и значительно меньше, а КПД вырос, обеспечивая более стабильный ток на выходе.

В современных иномарках используют синхронные трехфазные генераторы переменного тока, а в качестве выпрямителя – трехфазный выпрямитель Ларионова.

От поворота ключа до выдачи напряжения…

Во время поворота ключа замка зажигания в рабочее положение питание подается на обмотку возбуждения и генератор начинает отдавать ток в нагрузку. За управление током в обмотке возбуждения отвечает стабилизатор напряжения, который входит в щеточный узел генератора. Питание стабилизатора напряжения осуществляется от выпрямителя.

Ротор генератора приводится во вращение от коленчатого вала через шкив посредством клинового ремня. В обмотке возбуждения создается электромагнитное поле, которое индуцирует электрический ток в фазовых обмотках статора.

Выдаваемый ток – скачкообразный и зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя, поэтому для его стабилизации применяется стабилизатор напряжения.

Напряжение бортовой сети в работающей системе должно находится в пределах 13,8-14,2 В, что обеспечит нормальную подзарядку АКБ.

На крупногабаритных автомобилях используются автомобильные генераторы повышенной мощности 24 В.

Как правильно подобрать автомобильный генератор?

Генератор – один из важнейших компонентов современной машины, ведь именно он снабжает всю систему автомобиля электрическим током. Особая важность этого агрегата проявляется чаще всего осенью и зимой. В это время автомобилю в принципе приходится тяжело, но не все знают, что уделять больше внимания, чем обычно нужно не только правильной резине и омывающей жидкости. Многим знакома ситуация, когда утром после морозной ночи автомобиль не заводится.

Одна из самых распространенных причин такого поведения авто - неисправность генератора.

Автомобильный генератор - устройство, которое заряжает аккумулятор и обеспечивает электрическим током все системы автомобиля. В машинах используют генераторы переменного тока, потому что они дешевле, компактнее и надежнее, чем генераторы постоянного тока. Агрегат вырабатывает переменный ток, который при помощи диодного моста преобразовывается в постоянный, и питает все системы автомобиля.

Для нормальной работы авто должно получать стабильное напряжение 14 В. Для того, чтобы поддерживать напряжение на нужном уровне, в каждом генераторе есть регулятор.

Генератор СтартВОЛЬТ с оригинальной упаковкой

Генератор состоит из следующих основных узлов:

- передняя и задняя крышки;
- статорная обмотка;
- ротор с обмоткой возбуждения;
- диодный мост;
- конденсатор;
- крышка защитная;
- подшипники;

- шкив.

Схема генератора в сборе

Как понять, что генератор пора ремонтировать или менять?

Если автомобиль не заводится - это крайняя стадия неисправности генератора, а первые “звоночки” были еще раньше. Среди явных признаков неисправностей отмечают:

индикация лампа ошибки АКБ;
снизилась яркость галогенных фар;
снизилась яркость приборной панели при низких оборотах двигателя;
на приборной панели горят сразу несколько ламп, сообщающих об ошибках.

Если автомобиль не заводится, а из-под капота раздаются щелчки втягивающего реле, не спешите менять генератор - вполне возможно, что из строя вышел сам аккумулятор.

Яркость подсветки приборной панели

Как проверить исправность генератора?

Если есть сомнения, можно поехать в автосервис и провести диагностику. Проще и быстрее купить мультиметр и сделать диагностику самостоятельно. Переведите мультиметр в режим замера напряжения и постоянном токе и коснитесь клемм проводов АКБ. Нормальные показатели напряжения находятся в диапазоне от 13,8 до 14,8 В. Если цифра меньше нижней границы, то с генератором могут быть проблемы.

Тем же прибором коснитесь контакта генератора с маркировкой «30» («B+») чтобы измерить напряжение на выходе. Цифры там должны быть такими же - 13,8 до 14,8 В. Если у вас есть амперметр, замерьте силу тока на выходе генератора в разных условиях:

на холостых оборотах;
с обогревом сидений и стекол;
с включенным кондиционером;
при увеличении количество оборотов двигателя.
Полностью исправный генератор должен выдавать одинаковые показатели тока вне зависимости от условий.

Замеры напряжения на клеммах АКБ

Цена-качество

Ездить с неисправным генератором себе дороже - в какой-то момент ваш двигатель просто не заведется. Значит нужно покупать новый. Следующий вопрос - какой генератор покупать? Есть вариант купить оригинальную деталь, которая считается за «эталон», а по цене значительно дороже аналогов. Можно купить аналог штатного генератора - сейчас на рынке их огромное количество на любой кошелек.

Купить самый дешевый - сыграть в «русскую рулетку»: если повезет, то генератор проработает хоть какое-то время, а при худшем раскладе его даже не получится установить в автомобиль. Увы, не все производители проводят контроль размеров запасных частей на соответствие оригиналу. Экономия, конечно, вещь хорошая, но не в случае со сложными техническими продуктами, от которых зависит работа всего автомобиля.

На что обратить внимание при выборе?

Есть ряд деталей, на которые нужно обращать внимание перед покупкой генератора. В первую очередь смотрите на упаковку:

1) обязательно наличие адресов поставщика и производителя на коробке - если, конечно, им нечего скрывать;
2) информация о сертификации товара (СТР, ЕАС, ISO) - товар должен соответствовать техническим стандартам. Если сертификата нет, генератор покупать не стоит;
3) информация о гарантии: с какого момента она считается и какой срок составляет. Например, гарантия производителя «СтартВОЛЬТ» на генераторы действует 2 года с момента продажи, но есть случаи, когда срок считается с момента производства;
4) информация об оригинальных кодах товара и его применяемости к вашей модели автомобиля - будет неприятно, если после покупки вы узнаете, что он вам не подходит;
5) собственная система идентификации запчастей - у добросовестных производителей есть собственные уникальные номера деталей для конкретных моделей авто: например, генератор «СтартВОЛЬТ» для а/м ВАЗ 2110 имеет фирменное обозначение производителя LG 0110;
6) наличие в коробке уплотнителя или вкладышей для защиты от механических повреждений.

Проверяйте комплектность товара до его покупки. В коробке должны быть:

гарантийный талон – без него вы не сможете вернуть некачественный товар в магазин или напрямую производителю;
дополнительные документы, среди которых паспорт изделия, инструкция, результаты тестов или рекламная продукция. Чем больше документов, тем больше информации можно получить о продукте;
отдельные модели генераторов дополнительно комплектуются отдельными крепежными элементами (например, кронштейн крепления генератора). Если их нет, установить генератор будет крайне проблематично.

Упаковка генератора «СтартВОЛЬТ» с документами

Достаньте генератор из коробки и проведите визуальный осмотр:

любые сколы, царапины и прочие дефекты недопустимы - поврежденный товар покупать нельзя. Последствиями использования такой запчасти станет ее полное разрушение в процессе работы;
необходимо осмотреть и проверить затяжку основного крепежа генератора хотя бы на ощупь. Обратите внимание, что перед установкой изделия не нужно проверять затяжку второй (наружной) гайки выводного болта генератора, если таковой имеется (вывод В+) – их специально не затягивают чтобы подключать изделие было проще;
проверните шкив и послушайте, нет ли посторонних шумов при его вращении. Шум говорит о некачественной сборке, такой товар покупать, а уж тем более использовать нельзя;
в некоторых магазинах есть специальное оборудования для проверки. чтобы потом не “кусать локти”, и лучше потратить немного времени и провести проверку на специализированном стенде.

Сделал дело - катайся смело!

Поменять генератор не так-то просто. Можно сделать это и самому, если есть инструкция и какой-никакой опыт, или обратиться к специалистам. В любом случае, если вы купили качественный товар от проверенного производителя, да еще и с гарантией, можете быть спокойны за свой автомобиль - впереди не одна спокойная зима.

Преимущества генераторов «СтартВОЛЬТ»:

полная аутентичность штатным изделиям по габаритным размерам и выходным характеристикам;
100%-й двойной выходной контроль каждого генератора на специализированном стенде проверки D&V;
в комплект каждого генератора входит Индивидуальный технический паспорт, отражающий все реальные выходные характеристики каждого генератора;
взаимозаменяемость с оригиналом всех ключевых узлов – диодный мост, регулятор напряжения, подшипники и т.д.;
расширенный срок гарантии – 2 года с момента продажи;
расширенная идентификация: для удобства специализированных сервисных станций приводятся номера не только ОЕМ-номера, но и cross-reference основных аналогов – для быстрой идентификации знакомых популярных моделей.

Ознакомиться со всем ассортиментом генераторов и другой автоэлектрики от «СтартВОЛЬТ» вы можете здесь.

Подписывайтесь на наш Youtube-канал
Читайте нас на Яндекс. Дзен
Скачивайте наше приложение для IOS и Android - весь каталог продукции в вашем смартфоне!

* - Партнерский материал

Генератор — устройство и принцип работы, типы и основные характеристики.

Это устройство, которое механическую энергию вращения двигателя преобразует в электрическую. В зависимости от назначения генератора применяются асинхронные и синхронные альтернаторы 1-но или 3-х фазного исполнения.

Синхронные альтернаторы отличаются более высоким качеством вырабатываемой электроэнергии и способностью выдерживать 3-х кратные мгновенные перегрузки. Они построены конструктивно сложнее асинхронных: например, у них на роторе находятся обмотки.

Асинхронные альтернаторы дешевле и устроены гораздо проще синхронных: их ротор напоминает обычный маховик, но качество генерируемого электричества невысокое. Если к генератору с таким генератором подключается электродвигатель с большими пусковыми токами (холодильник, насос, электроинструмент), то нужно делать соответственный запас по мощности выбираемого генератора с асинхронным генератором, который не переносит пиковых перегрузок. Асинхронные применяются только в некоторых переносных моделях, в профессиональных и стационарных устанавливаются только синхронные.

Альтернаторы


Однофазный малой мощности
Мощный трёхфазный

Частота выходного напряжения генератора зависит от частоты вращения приводного двигателя, которая в свою очередь зависит от величины нагрузки и от количества полюсов альтернатора. Чем больше нагрузка, тем меньше частота вращения двигателя и, соответственно, меньше частота выходного напряжения. Чтобы частота вырабатываемой электроэнергии не выходила за пределы, определенные ГОСТом, применяются регуляторы оборотов двигателя.

Частота вращения двигателя стабилизируется двумя видами регуляторов:
  • механическими, которые настроены таким образом, что при нагрузке 75-90% частота выходного напряжения равна 50 Гц. Соответственно, на более малых нагрузках (10-30 % от номинала генератора) частота напряжения будет в пределах 52-53 Гц;
  • электронными, предназначенными поддерживать постоянную частоту 50 Гц вне зависимости от суммарной нагрузки на двигатель. Генераторы с электронной стабилизацией частоты вращения двигателя стоят дороже обычных с механическим регулятором.

Силовая часть альтернатора и цепи нагрузки комплектуется автоматами защиты или трёхполюсными переключателями-автоматами с ручным или электрическим приводом. Напряжение можно снимать либо через вмонтированные в распределительный щит розетки (на маломощных генераторах), либо через клеммные выводы.

Из чего состоит генератор автомобиля: неисправности, диагностика

У каждого автомобиля есть электрическая сеть, предназначенная для выполнения ряда функций. Так, посредством подобной сети удается выполнить запуск двигателя, поджечь топливо созданием необходимого количества искр, вовремя включить сигнальные огни и фары, а также создать благоприятные условия для пассажиров, находящихся внутри.

Обеспечением электричества занимаются:

  • генератор
  • аккумулятор

Второй начинает работать еще до подачи топлива в двигатель. Поэтому батарея не может долго одна вырабатывать энергию, иначе ее заряд быстро придет в негодность, и автомобиль отключится. Чтобы этого не произошло, после запуска мотора приходит на помощь генератор, вырабатывающий необходимое количество электроэнергии на протяжении эксплуатации мотора транспортного средства.

Виды генераторов

Известно два вида агрегатов, устанавливаемых на машины. Среди них:

  1. Устройство постоянного тока. Чаще всего встречается на старых моделях транспортных средств. В последнее время популярность таких агрегатов заметно снизилась.
  2. Устройство переменного тока. Установлено практически на все автомобили современного поколения. Впервые был разработан и выпущен на заводе Америки в 1946 году.

Второй тип электрогенераторов представляет собой надежную конструкцию, отличительной особенностью которой является наличие узлов, выпрямляющих ток.

Как устроен

Вне зависимости от вида, каждый генератор предназначен для образования и подачи электрического тока, с помощью которого удается ввести в эксплуатацию систему приборов внутри автомобиля. Устройство и принцип работы генераторов отличаются, так как каждый из видов агрегатов вырабатывает разный ток. В связи с этим стоит рассмотреть оба электрогенератора отдельно.

Автогенератор постоянного тока

Уже было отмечено, что данный агрегат встречается все реже, и связано это с рядом недостатков. Среди наиболее распространенных из них:

  • небольшая эффективность работы;
  • недостаточная мощность;
  • необходимость проведения частого ремонта и осмотра;
  • недолгий срок службы.

В состав конструкции входит коллектор, благодаря которому подобные устройства способны работать в двух режимах. Поэтому часто использовался в гибридных автомобилях.

Отличительная особенность заключается в том, что электромагниты, закрепленные на устройстве, не двигаются. Это обеспечивает определенное положение электродвижущей силы и особый принцип работы.

Автогенератор переменного тока

Считается популярным устройством среди современных моделей. Содержит в конструкции:

  • обмотку, статор и ротор;
  • крышки по обеим сторонам;
  • привод со шкивом.

Располагают данный тип генератора рядом с двигателем, обычно впереди. Крепление осуществляют с помощью надежных болтов посредством заранее рассчитанного соединения. Крышки устройства выполняются из алюминиевых сплавов. В каждой крышке встроено окно для вентиляции корпуса, предотвращая перегрев конструкции. Отсутствие или засорение вентиляции объясняет, почему греется генератор на холостом или обычном ходу.

Дополнительно стоит отметить, что на задней крышке имеет особый узел, называемый щеточным. Обе крышки стягивают между собой, фиксируя специальными винтами увеличенной длины.

Конструкция

Стоит подробнее рассмотреть, из чего состоит генератор, встроенный в автомобиль. Далее представлены основные детали конструкции столь важного в машине устройства.

Статор

Статор генератора — это деталь, изготовленная из стали, толщина которой не превышает 10-11 мм. Добиваясь экономии металла, разработчики современного генератора изготовили данную деталь из отдельных элементов и придали ей форму подковы. Все листы конструкции скреплены между собой сварочным или заклепочным методами. В статоре более 30 пазов, предусмотренных для крепления обмотки. Изоляция статора обеспечивается специальным покрытием из эпоксидного компаунда или пленки.

Ротор

Система полюсов ротора отличается от системы в стандартных агрегатах. В ней две половины, каждый из которых имеет отдельный выступ, по форме напоминающий клюв. На каждом выступе — по шесть полюсов, напрессованных на вал.

Втулка устанавливается между полюсами, а обмотка закрепляется на ней. Вращающийся вал ротора изготавливают из стали низкой твердости, но это не мешает ему быть прочным и эффективно справляться с поставленной задачей. На конце вала резьба, а также шпоночный паз, фиксирующий шкив.

Узел выпрямления

Главным отличительным элементом современных автогенераторов переменного тока является узел выпрямления. Существует два типа используемых узлов:

  1. Пластины, отводящие тепло. В них установлены силовые диоды, выпрямляющие ток.
  2. Элементы со специальными ребрами для охлаждения. На них также установлены диоды, но они таблеточные.

Дополнительно к классификации можно отнести вспомогательный выпрямитель. В нем диоды содержатся в пластиковом корпусе, имеющем цилиндрическую форму. К схеме такой корпус подключают специальными шинами.

Регулятор напряжения

Данная деталь способствует поддержке необходимого напряжения внутри автогенератора. Благодаря этому достигается нормальная работа электрических систем, датчиков и других элементов, находящихся в системе транспортного средства.

Основа регуляторов напряжения — полупроводниковый элемент. Конструктивное исполнение подобных деталей может быть различным, но у всех одинаковая задача и один и тот же принцип действия.

Главное свойство регулятора — термокомпенсация. Оно представляет собой способность элемента менять показатель напряжения, поднимая или опуская его, если в процессе работы генератора были обнаружены изменения температуры за пределами рабочего пространства. Подобные махинации позволяют улучшить зарядку аккумулятора и снизить потребление ресурса.

Принцип работы генератора

Главный потребитель электроэнергии еще на запуске машины — стартер. При этом стоит заметить, что при впрыске топлива в мотор сила тока способна вырасти сразу до сотни ампер, если не больше. В таком режиме оборудование транспортного средства получает электроэнергию только от аккумулятора, который, как уже было отмечено ранее, быстро разряжается.

Как только двигатель начинает работать, на смену батарее приходит генератор, который тут же направляет электроэнергию для работы электрических систем, датчиков и других устройств.

При работе двигателя внутри машины происходит непрерывная зарядка аккумулятора, а также обеспечивается работоспособность электрооборудования, и со всем этим справляется автогенератор. Если он неожиданно выйдет из строя, то батарея машины, проработав небольшое количество времени, быстро сядет, и железному коню потребуется ремонт.

Крепление и привод

За работу генератора отвечает шкив двигателя посредством работы ременной передачи. Количество оборотов агрегата зависит от диаметров различных шкивов, входящих в состав конструкции основного устройства.

В современных моделях транспортных средств встречается поликлиновый ремень, обладающий большой гибкостью. С его помощью удается привести в действие шкивы минимального диаметра, благодаря чему увеличиваются обороты автогенератора. Существует несколько способов натяжения такого ремня, что очень удобно. Выбор способа зависит от модели транспортного средства, а также от конструкции натяжителя. Обычно предпочитают натягивать ремень специальными шариковыми роликами.

Неполадки

Несмотря на то, что вырабатывающие электричество устройства считаются надежными, в процессе их эксплуатации могут возникнуть различные проблемы. Эти проблемы можно поделить на два вида:

  1. Механические. В основном связаны с износом деталей конструкции генератора. Например, из строя неожиданно может выйти ремень, подшипник или шкив. Обнаружить подобную неисправность легко, достаточно обратить внимание на посторонний звук или стук от двигателя, рядом с которым находится автогенератор. Проблема решается ремонтом или заменой.
  2. Электрические. Удивительно, но возникают чаще. Выражаются в виде замыкания обмоток. Обнаружить невооруженным взглядом проблему не получится. Выявляется поломка только посредством незамедлительной проверки напряжения мультиметром.

Многие не знают, как проверить генератор автомобиля или как проверить его работу. Поэтому при возникновении подозрений на наличие неполадок в устройстве стоит провести диагностику генератора автомобиля или сразу же обратиться в сервисный центр для устранения проблемы.

Также читайте:

8 самых распространенных проблем Mercedes-Benz

Типичные неисправности и ремонт АКПП Мерседес-Бенц

Что такое Турбонаддув: Принцип работы, Конструктивные особенности

Система выхлопа автомобиля: Из чего состоит , частые неисправности и их устранения

Устройство автомобильного кондиционера

Генераторы | Valeo Service

Роль генератора заключается в поставке постоянного заряда аккумуляторной батарее при работе двигателя. Данная постоянная поставка мощности предотвращает разрядку аккумулятора и обеспечивает необходимую мощность электронным устройствам автомобиля. Генератор подключается и получает питание с помощью коленчатого вала через приводной ремень. При работе двигателя приводной ремень вращает генератор, преобразующий кинетическую энергию в электрический ток. Основной принцип — преобразовать движение, инициируемое маховым колесом, в электричество. Надежность, безопасность и высочайшее качество новых продуктов обеспечиваются постоянными инновациями и строгими критериями испытаний. Благодаря значительной составляющей оригинального оборудования компания Valeo может предложить генераторы для новейших моделей автомобилей через небольшое время после их выхода на рынок, это такие модели как Audi A6, Mercedes C Class, Renault Clio IV и Volkswagen Golf VII. Линейка новых устройств состоит из самых лучших продуктов благодаря требовательными стандартам испытаний оригинального оборудования Valeo.

 

Измерение тока и напряжение, испытание при электрической и циклической нагрузках продолжаются до 1000 часов. Кроме того, машины подвергаются испытаниям в экстремальных условиях, таких как солевой туман, температурные удары и вибрации до разрушения, чтобы соответствовать высочайшим требованиям. Valeo является новатором, имеющим более 100 лет опыта работы с вращающимися машинами, от Dynastar 1912 года до микрогибридного решения i-StARS® 2013 года.

 

Valeo удовлетворяет всем потребностям рынка и технологической эволюции, демонстрируя исторически сильное лидерство в области оригинального оборудования: однофазный генератор переменного тока, технология на основе водного охлаждения до современного производства эффективных и удобных генераторов, таких как генераторы EG. Valeo прокладывает путь к лучшим технологиям для производства генераторов: постоянное повышение мощности и эффективности при компактном дизайне. Генератор EG («Эффективное преобразование») использует специальные модули, которые на 10 очков более эффективны, чем традиционные диоды, и потому представляют собой революционную технологию. Данная технология подходит для автомобилей многих производителей, таких как Volkswagen, BMW и Mercedes. Генератор Standard Exchange Линейка генераторов Valeo Standard Exchange высшего класса насчитывает более 1500 наименований и потому подходит практически для всех моделей автомобилей на рынке, как европейском, так и азиатском.

 

Специальный процесс восстановления генераторов позволяет Valeo предлагать лучшие в своем классе продукты в отношении качества. После сбора генераторы отправляются в специальное производственное подразделение, где проходят через различные этапы процесса восстановления:

1. Все детали разбираются, и компоненты промываются, кроме ротора, который очищается с помощью проволочной щетки. Подшипники систематически заменяются новыми.

2. Ротор проходит испытание электричеством и покрывается краской для предотвращения коррозии. После промывки статор обрабатывается проволочной щеткой для удаления следов коррозии, а затем покрывается краской. Внутренний диаметр с высокой точностью калибруется, а концы фаз покрываются оловом и проходят испытание электричеством.

3. Шкивы проверяются, покрываются краской и хромом, шкивы шестерни холостого хода систематически заменяются.

4. Стеклоподъемники моются, высушиваются и подвергаются пескоструйной очистке. Щетки и пружины меняются.

5. Диоды выпрямительного моста проходят испытание по отдельности и, при необходимости, заменяются.

 

Перед окончательной окраской все обновленные компоненты собираются, и каждый готовый продукт проходит проверку на соответствующем испытательном стенде (измерение скорости и температуры, условия перенапряжения и испытание до разрушения). В течение всего процесса неукоснительно соблюдаются стандарты оригинального оборудования, а для проверки продукции в более чем 40 контрольных точках используются испытательные стенды и измерительные приборы, предназначенные для оригинального оборудования. После сборки 100% деталей проходят повторную проверку, после чего маркируются и упаковываются. Все произведенные компанией Valeo генераторы не содержат асбест.

Как выбрать электрогенератор | Электрогенераторы | Силовая техника | Электроинструменты | Инструменты | Каталог

Номинальная выходная мощность

Это самый важный параметр — он определяет мощность, которую электрогенератор способен выдавать в течение долгого времени. При этом мощность необходимо рассчитывать индивидуально в каждом конкретном случае — все зависит от энергопотребления и количества подключаемых приборов. А главное — от необходимости одновременного запуска и работы нескольких приборов.

До 1 кВт — компактный и легкий электрогенератор, которого хватит для питания одного прибора невысокой мощности: холодильника, офисного компьютера, маломощного электроинструмента. Такие электрогенераторы используются для редких работ с инструментом на дачном участке или выездном мероприятии.

1–2 кВт — модели среднего уровня в бытовой категории. К ним можно подключать сразу несколько бытовых приборов, но не все разом, а последовательно, по очереди. Электрогенераторы такой мощности можно использовать в гараже или на даче.

2–6 кВт — продвинутые модели «гражданского» назначения, для подключения бытовых приборов, электроинструмента, торгового или сварочного оборудования и т. д. Электрогенераторы с такой мощностью смогут полностью обеспечить электроэнергией даже небольшой загородный дом, если не включать все приборы одновременно.

От 6 кВт — наиболее производительные электрогенераторы для эксплуатации с самым мощным оборудованием. Такие модели либо устанавливаются стационарно, либо снабжены транспортировочными колесами, потому что практически неподъемны.

Максимальная выходная мощность

Это предельная мощность, которую электрогенератор способен выдавать в течение непродолжительного времени. На нее важно обращать внимание, если планируете подключать устройства с высокими стартовыми токами — это всевозможные двигатели, насосы, компрессоры и все приборы, которые их содержат: кондиционеры, холодильники, пылесосы, стиральные машины, циркуляционные помпы, скважинные насосы и т. д.

Вид генератора

В сборе электрогенератор состоит из двигателя внутреннего сгорания, который создает движение и генератора, которые преобразует движение в электроэнергию. И от типа этого преобразования зависит назначение электрогенератора.

Асинхронный генератор имеет наиболее простую и надежную конструкцию, не боится воздействия пыли и влаги, его легко обслуживать. Сам генератор такого типа легче и дешевле, но устройства в сборе обычно массивные и дорогие. Дело в том, что асинхронный генератор невероятно устойчив к перегрузкам, выдает высокий ток и может выдержать даже короткое замыкание. Поэтому такие устройства используют для подключения сварочных аппаратов и мощного строительного инструмента. А для подключения умной техники и сложных механизмов такие электрогенераторы не подходят — они выдают напряжение с нестабильными параметрами, которые зависят от нагрузки. Любые приборы с компрессором (холодильники, кондиционеры, насосы) или сложные электронные устройства подключать к такому генератору не рекомендуется.

Синхронный генератор немного сложнее по конструкции, но и напряжение выдает более стабильное. Это самый распространенный тип генератора, к которому можно подключать любые, даже самые требовательные к качеству напряжения устройства. Недостаток его в том, что двигатель должен работать на постоянных оборотах, независимо от подключенной к генератору нагрузки. Экономически выгодно подбирать такой генератор по мощности под конкретные приборы, а не «с запасом» — устройство должно постоянно работать с нагрузкой 50–80 %.

Инверторный генератор конструктивно еще сложнее. В его основе синхронный или асинхронный генератор, напряжение с которого сначала преобразуется в постоянное, а затем обратно — в переменное. За это преобразование отвечает электроника — инвертор. Преимущество инверторного генератора в том, что напряжение не зависит от оборотов двигателя: если нагрузка не сильно высокая, мотор будет работать экономичнее. Такие электрогенераторы уже можно выбирать по мощности «с запасом», но при хорошей нагрузке они будут менее экономичны, чем синхронные.

Назначение генератора определяется не только мощностью, но и типом преобразования энергии.

Для сварки и мощного инструмента

Для сварки и мощного инструмента

Асинхронный генератор выдерживает серьезные стартовые перегрузки — к нему можно подключать сварочный аппарат и электроинструмент.
Перейти в каталог Под конкретные цели и приборы

Под конкретные цели и приборы

Если мощность подключаемых устройств известна, выгоднее приобрести электрогенератор синхронного типа с номинальной мощностью в 1.5–2 раза выше подключаемой.
Перейти в каталог Для подключения всякого-разного

Для подключения всякого-разного

Инверторные генераторы можно выбирать «с запасом» по мощности — они работают с любым уровнем нагрузки и экономичнее при подключении маломощных приборов.
Перейти в каталог

Вид топлива

Бензин — наиболее распространенное топливо для работы электрогенератора. Используется во всех моделях: от малопроизводительных и бюджетных, до дорогостоящих и мощных. Такие генераторы проще и дешевле прочих.
 

Бензин/газ — двигатель внутреннего сгорания в таких моделях может работать как на бензине, так и от подключаемого дополнительно газового баллона. Такие генераторы несколько дороже, их стоит выбирать для частого и продолжительного использования — в этом случае экономия на цене топлива компенсирует стоимость «комбинированного» генератора.

Дизель — топливо для самых мощных и производительных генераторов, которые способны работать круглосуточно без остановки.

Цикл двигателя

Бензиновые двигатели внутреннего сгорания могут иметь цикл в два или четыре такта.

Двухтактные двигатели конструктивно проще и дешевле. Но работают они на смеси бензина с маслом и при этом довольно громкие. Это неплохой вариант, если генератор используется редко и эпизодически, иначе вы устанете постоянно отмерять и готовить топливную смесь.

Четырехтактные двигатели мощнее, производительнее и тише. Но и дороже, и сложнее по конструкции, и больше по весу. Дизельные и комбинированные двигатели «бензин/газ» двухтактными не бывают.

Запуск

Ручной запуск генератора — самый простой и дешевый способ раскрутить двигатель. Встречается в большинстве портативных электрогенераторов.

Электрический запуск встречается только в мощных и производительных моделях, которые необходимо запускать автоматически, например, при поступлении управляющего сигнала. В «бытовых» моделях чаще встречается комбинированный вариант: генератор можно запустить как вручную, так и с помощью электростартера, просто нажав на кнопку.

Время работы на полном баке

Это примерное время работы, за которое генератор израсходует весь запас топлива в баке. Параметр важен только для мощных моделей, которые должны работать без надзора продолжительное время — генератор всегда можно заправить даже во время работы, хотя обычно инструкцией это не рекомендуется.

Дополнительные функции

Счетчик моточасов позволит своевременно обслуживать механизмы двигателя и генератора. Полезен даже в самых недорогих моделях, особенно если их запускают редко.

Индикатор уровня топлива значительно упрощает эксплуатацию генератора и позволяет оценить оставшееся время работы на одном баке — иначе вам придется постоянно откручивать заливную пробку и заглядывать в бак — это метод небезопасный и совсем не точный.

Датчик уровня масла поможет контролировать его расход и своевременно доливать смазочные материалы. В двухтактных моделях, работающих на топливной смеси, этот датчик не нужен.

Глушитель позволит снизить уровень производимого генератором шума, но увеличит стоимость устройства. Особенно полезен глушитель для двухтактных двигателей. Четырехтактные намного тише.

Вольтметр позволяет определить, в порядке ли генератор, выдает ли он заданное напряжение.

Выход 12 В позволит подключать к электрогенератору устройства, предназначенные для эксплуатации от бортовой сети автомобиля. С помощью этого разъема можно подзарядить автомобильный аккумулятор, подключить зарядные устройства для различных мобильных устройств. Большую мощность этот выход обычно не обеспечивает, поэтому считается дополнительной опцией — его наличие необязательно.
 

Электрогенераторы | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Рассчитайте ЭДС, наведенную в генераторе.
  • Рассчитайте пиковую ЭДС, которая может быть наведена в конкретной системе генератора.
Электрические генераторы индуцируют ЭДС, вращая катушку в магнитном поле, как кратко обсуждается в разделе «Индуцированная ЭДС и магнитный поток». Теперь мы рассмотрим генераторы более подробно.Рассмотрим следующий пример.

Пример 1. Расчет ЭДС, наведенной в катушке генератора

Катушка генератора, показанная на рисунке 1, поворачивается на одну четверть оборота (от θ, = 0º до θ, = 90º) за 15,0 мс. Круглая катушка с 200 витками имеет радиус 5,00 см и находится в однородном магнитном поле 1,25 Тл. Какая средняя наведенная ЭДС?

Рис. 1. Когда катушка генератора вращается на одну четверть оборота, магнитный поток Φ изменяется от максимального до нуля, вызывая ЭДС.

Стратегия

Мы используем закон индукции Фарадея, чтобы найти среднюю ЭДС, индуцированную за время Δ t :

[латекс] \ text {emf} = - N \ frac {\ Delta \ Phi} {\ Delta t} \\ [/ latex].

Мы знаем, что N = 200 и Δ t = 15,0 мс, и поэтому мы должны определить изменение потока Δ Φ , чтобы найти ЭДС.

Решение

Поскольку площадь петли и напряженность магнитного поля постоянны, мы видим, что

[латекс] \ Delta \ Phi = \ Delta \ left (BA \ cos \ theta \ right) = AB \ Delta \ left (\ cos \ theta \ right) \\ [/ latex].{-3} \ text {s}} = 131 \ text {V} \\ [/ latex].

Обсуждение

Это практическое среднее значение, аналогичное 120 В, используемому в бытовой электросети.

ЭДС, рассчитанная в Примере 1 выше, является средним значением за одну четверть оборота. Какова ЭДС в каждый момент времени? Он меняется в зависимости от угла между магнитным полем и перпендикуляром к катушке. Мы можем получить выражение для ЭДС как функции времени, рассматривая ЭДС движения на вращающейся прямоугольной катушке шириной × и высотой × в однородном магнитном поле, как показано на рисунке 2.

Рис. 2. Генератор с одной прямоугольной катушкой, вращающейся с постоянной угловой скоростью в однородном магнитном поле, создает ЭДС, синусоидально изменяющуюся во времени. Обратите внимание, что генератор похож на двигатель, за исключением того, что вал вращается для выработки тока, а не наоборот.

На заряды в проводах петли действует магнитная сила, потому что они движутся в магнитном поле. Заряды в вертикальных проводах испытывают силы, параллельные проводу, вызывая токи.Но те, кто находится в верхнем и нижнем сегментах, ощущают силу, перпендикулярную проводу, которая не вызывает тока. Таким образом, мы можем найти наведенную ЭДС, рассматривая только боковые провода. Движущаяся ЭДС задана равной ЭДС = Bℓv , где скорость v перпендикулярна магнитному полю B . Здесь скорость находится под углом θ с B , так что ее составляющая, перпендикулярная B , равна v sin θ (см. Рисунок 2).Таким образом, в этом случае ЭДС, индуцированная с каждой стороны, составляет ЭДС = Bℓv sin θ , и они имеют одинаковое направление. Суммарная ЭДС вокруг контура тогда составляет

.

[латекс] \ text {emf} = 2 {B \ ell v} \ sin \ theta \\ [/ latex].

Это выражение допустимо, но оно не дает ЭДС как функцию времени. Чтобы найти зависимость ЭДС от времени, предположим, что катушка вращается с постоянной угловой скоростью ω . Угол θ связан с угловой скоростью соотношением θ = ωt , так что

[латекс] \ text {emf} = 2 {B \ ell v} \ sin \ omega t \\ [/ latex].

Итак, линейная скорость v связана с угловой скоростью ω соотношением v = . Здесь r = w /2, так что v = ( w /2) ω и

[латекс] \ text {emf} = 2 B \ ell \ frac {w} {2} \ omega \ sin \ omega t = \ left (\ ell w \ right) B \ omega \ sin \ omega t \\ [ /латекс].

Отметив, что площадь петли составляет A = w , и учитывая N петель, мы находим, что

[латекс] \ text {emf} = NAB \ omega \ sin \ omega t \\ [/ latex]

- это ЭДС , индуцированная в катушке генератора из N витков и области A, , вращающейся с постоянной угловой скоростью ω в однородном магнитном поле B .Это также можно выразить как

.

[латекс] \ text {emf} = {\ text {emf}} _ {0} \ sin \ omega t \\ [/ latex],

где

[латекс] {\ text {emf}} _ {0} = NAB \ omega \\ [/ latex]

- это максимальная (пиковая) ЭДС . Обратите внимание, что частота колебаний составляет f = ω / 2π , а период составляет T = 1/ f = 2π / ω . На рисунке 3 показан график зависимости ЭДС от времени, и теперь кажется разумным, что напряжение переменного тока является синусоидальным.

Рис. 3. ЭДС генератора направляется на лампочку с показанной системой колец и щеток. График показывает зависимость ЭДС генератора от времени. emf0 - пиковая ЭДС. Период равен T = 1/ f = 2π / ω, где f - частота. Обратите внимание, что сценарий E означает emf.

Тот факт, что пиковая ЭДС 0 = NABω имеет смысл. Чем больше катушек, тем больше их площадь и чем сильнее поле, тем больше выходное напряжение.Интересно, что чем быстрее раскручивается генератор (больше ω ), тем больше ЭДС. Это заметно на велосипедных генераторах - по крайней мере, на более дешевых моделях. Один из авторов, будучи подростком, находил забавным ездить на велосипеде достаточно быстро, чтобы погасить его свет, пока ему не пришлось ехать домой без света одной темной ночью. На рис. 4 показана схема, по которой генератор может вырабатывать импульсный постоянный ток. Более сложные конструкции из нескольких катушек и разрезных колец могут обеспечить более плавный постоянный ток, хотя для создания постоянного тока без пульсаций обычно используются электронные, а не механические средства.

Рис. 4. Разделенные кольца, называемые коммутаторами, в этой конфигурации создают импульсный выходной сигнал ЭДС постоянного тока.

Пример 2. Расчет максимальной ЭДС генератора

Рассчитайте максимальную ЭДС, ЭДС 0 генератора, который был предметом примера 1.

Стратегия

После определения ω , угловой скорости, ЭДС 0 = NABω может использоваться для нахождения ЭДС 0 . Все остальные количества известны.

Решение

Угловая скорость определяется как изменение угла в единицу времени:

[латекс] \ omega = \ frac {\ Delta \ theta} {\ Delta t} \\ [/ latex].

Одна четвертая оборота равна π / 2 радиан, а время равно 0,0150 с; таким образом,

[латекс] \ begin {array} {lll} \ omega & = & \ frac {\ pi / 2 \ text {rad}} {0.0150 \ text {s}} \\ & = & 104.7 \ text {rad / s } \ end {array} \\ [/ latex].

104,7 рад / с - это ровно 1000 об / мин. Подставляем это значение вместо ω и информацию из предыдущего примера в ЭДС 0 = NABω , что дает

[латекс] \ begin {array} {lll} {\ text {emf}} _ {0} & = & NAB \ omega \\ & = & 200 \ left (7.{2} \ right) \ left (1.25 \ text {T} \ right) \ left (104.7 \ text {rad / s} \ right) \\ & = & 206 \ text {V} \ end {array} \\ [/латекс].

Обсуждение

Максимальная ЭДС больше, чем средняя ЭДС 131 В, найденная в предыдущем примере, как и должно быть.

В реальной жизни электрические генераторы выглядят совсем иначе, чем на рисунках в этом разделе, но принципы те же. Источником механической энергии, вращающей катушку, может быть падающая вода (гидроэнергия), пар, образующийся при сжигании ископаемого топлива, или кинетическая энергия ветра.На фиг.5 - паровая турбина в разрезе; пар движется по лопастям, соединенным с валом, который вращает катушку внутри генератора.

Рисунок 5. Паровая турбина / генератор. Пар, образующийся при сжигании угля, ударяет по лопаткам турбины, вращая вал, соединенный с генератором. (Источник: Nabonaco, Wikimedia Commons)

Генераторы

, показанные в этом разделе, очень похожи на двигатели, показанные ранее. Это не случайно. Фактически, двигатель становится генератором, когда его вал вращается.В некоторых ранних автомобилях стартер использовался в качестве генератора. В Back Emf мы подробнее рассмотрим действие двигателя как генератора.

Сводка раздела

  • Электрический генератор вращает катушку в магнитном поле, вызывая ЭДС, задаваемую как функцию времени

    [латекс] \ text {emf} = 2 {B \ ell v} \ sin \ omega t \\ [/ latex],

    , где A - площадь витка N , вращающегося с постоянной угловой скоростью ω в однородном магнитном поле B .

  • Пиковая ЭДС ЭДС 0 генератора составляет

    ЭДС 0 = NABω

Концептуальные вопросы

  1. Используя RHR-1, покажите, что ЭДС на сторонах контура генератора на Рисунке 4 имеют одинаковое значение и, таким образом, складываются.
  2. Источником выработки электрической энергии генератора является работа по вращению его катушек. Как работа, необходимая для включения генератора, связана с законом Ленца?

Задачи и упражнения

1.Вычислите пиковое напряжение генератора, который вращает свою 200-витковую катушку диаметром 0,100 м со скоростью 3600 об / мин в поле 0,800 Тл.

2. При какой угловой скорости в об / мин пиковое напряжение генератора будет 480 В, если его 500-витковая катушка диаметром 8,00 см вращается в поле 0,250 Тл?

3. Какова пиковая ЭДС, генерируемая при вращении катушки с 1000 витками диаметром 20,0 см в магнитном поле Земли 5,00 × 10 −5 Тл, учитывая, что плоскость катушки изначально перпендикулярна полю Земли и вращается? быть параллельно полю в 10.0 мс?

4. Какова пиковая ЭДС, генерируемая радиусом 0,250 м, катушка с 500 витками вращается на одну четверть оборота за 4,17 мс, первоначально ее плоскость перпендикулярна однородному магнитному полю. (Это 60 об / с.)

5. (a) Велогенератор вращается со скоростью 1875 рад / с, создавая пиковую ЭДС 18,0 В. Он имеет прямоугольную катушку размером 1,00 на 3,00 см в поле 0,640 Тл. Сколько витков в катушке? (b) Практично ли такое количество витков провода для катушки 1,00 на 3,00 см?

6. Integrated Concepts Эта проблема относится к велосипедному генератору, рассмотренному в предыдущей задаче. Он приводится в движение колесом диаметром 1,60 см, которое катится по внешнему ободу велосипедной шины. а) Какова скорость велосипеда, если угловая скорость генератора составляет 1875 рад / с? (b) Какова максимальная ЭДС генератора, когда велосипед движется со скоростью 10,0 м / с, учитывая, что в исходных условиях она составляла 18,0 В? (c) Если сложный генератор может изменять собственное магнитное поле, какая напряженность поля ему потребуется при 5.00 м / с для создания максимальной ЭДС 9,00 В?

7. (a) Автомобильный генератор вращается со скоростью 400 об / мин при работе двигателя на холостом ходу. Его прямоугольная катушка с 300 витками, 5,00 на 8,00 см вращается в регулируемом магнитном поле, так что она может производить достаточное напряжение даже при низких оборотах в минуту. Какая напряженность поля необходима для создания пиковой ЭДС 24,0 В? (б) Обсудите, как эта требуемая напряженность поля сравнивается с имеющейся у постоянных магнитов и электромагнитов.

8. Покажите, что если катушка вращается с угловой скоростью ω , период ее выхода переменного тока равен 2π / ω .

9. Катушка с 75 витками диаметром 10,0 см вращается с угловой скоростью 8,00 рад / с в поле 1,25 Тл, начиная с плоскости катушки, параллельной полю. а) Какова пиковая ЭДС? (б) В какое время впервые достигается пиковая ЭДС? (c) В какое время ЭДС становится наиболее отрицательной? (d) Каков период выходного напряжения переменного тока?

10. (a) Если ЭДС катушки, вращающейся в магнитном поле, равна нулю при t = 0 и увеличивается до своего первого пика при t = 0.100 мс, какова угловая скорость катушки? б) В какое время наступит его следующий максимум? (c) Каков период вывода? (d) Когда выходная мощность составляет первую четверть максимума? (e) Когда это следующая четверть от максимума?

11. Необоснованные результаты Катушка на 500 витков с площадью 0,250 м 2 вращается в поле Земли 5,00 × 10 −5 Тл, создавая максимальную ЭДС 12,0 кВ. (а) С какой угловой скоростью нужно вращать катушку? б) Что неразумного в этом результате? (c) Какое предположение или предпосылка ответственны?

Глоссарий

электрогенератор:
устройство для преобразования механической работы в электрическую энергию; он индуцирует ЭДС, вращая катушку в магнитном поле
ЭДС, индуцированная в катушке генератора:
ЭДС = NAB ω sin ωt , где A - площадь витка N , вращающегося с постоянной угловой скоростью ω в однородном магнитном поле B , за период времени т
пиковая ЭДС:
ЭДС 0 = NABω

Избранные решения проблем и упражнения

1.474 В

3. 0,247 В

5. (a) 50 (b) да

7. (a) 0,477 Тл (b) Эта напряженность поля достаточно мала, чтобы ее можно было получить с помощью постоянного магнита или электромагнита.

9. (а) 5,89 В (б) При т = 0 (в) 0,393 с (г) 0,785 с

11. (a) 1,92 × 10 6 рад / с (b) Эта угловая скорость неоправданно высока, выше, чем может быть получена для любой механической системы. (c) Предположение, что может быть получено напряжение до 12,0 кВ, является необоснованным.

Генератор переменного тока - Что происходит внутри электрического генератора? - Высшее - OCR 21C - Редакция GCSE Physics (Single Science) - OCR 21st Century

Выходной сигнал генератора на графике

Выходной сигнал генератора переменного тока может быть представлен на графике разности потенциалов-времени с разностью потенциалов на вертикальной оси и время по горизонтальной оси.

График показывает переменную синусоидальную кривую. Максимальную разность потенциалов или ток можно увеличить за счет:

  • увеличения скорости вращения
  • увеличения силы магнитного поля
  • увеличения количества витков на катушке

На схеме показаны четыре различных положения катушки в генераторе переменного тока и соответствующая разность потенциалов.

График разности потенциалов-времени для генератора переменного тока

A - Катушка находится под 0 °. Катушка движется параллельно направлению магнитного поля, поэтому разность потенциалов не возникает.

B - Катушка под углом 90 °. Катушка движется под углом 90 ° к направлению магнитного поля, поэтому наведенная разность потенциалов максимальна.

C - Катушка повернута на 180 °. Катушка движется параллельно направлению магнитного поля, поэтому разность потенциалов не индуцируется.

D - Змеевик под углом 270 °. Катушка движется под углом 90 ° к направлению магнитного поля, поэтому наведенная разность потенциалов максимальна. Здесь индуцированная разность потенциалов находится в направлении , противоположном направлению , по отношению к тому, что было в точке B.

A - Катушка находится под углом 360 °, т.е. она вернулась в исходную точку, сделав полный оборот. Катушка движется параллельно направлению магнитного поля, поэтому разность потенциалов не индуцируется.

Устройство и внутренняя работа генератора

Обновлено 18 января 2021 г.

Генератор - это электрическое устройство, преобразующее химическую энергию (топливо) в электрическую.Обычно он состоит из двигателя и генератора переменного тока, которые питаются от какого-либо источника топлива.

Изображение портативного генератора с открытой рамой Dewalt DXGN4500 в разобранном виде

Электроэнергия, вырабатываемая генератором, может использоваться в качестве резервной в случае прерывания магистрали, отключения электроэнергии или просто для отдыха.

Переносные генераторы меньшего размера широко используются в домашних условиях, в жилых автофургонах, грузовиках с едой и т. Д. В то время как более крупные генераторы высокой мощности находят свое применение в строительстве профессионалами своими руками и т. Д.

Как работает генератор?

Генератор состоит из трех основных частей : топливной системы, двигателя и генератора.

Топливная система подает накопленную химическую энергию в двигатель, где происходит ее сгорание. В результате вырабатывается механическая энергия, которая подводится к генератору переменного тока.

Генератор затем преобразует эту механическую энергию в электрическую.

Компоненты / части генератора:

Компоненты различаются от генератора к генератору.Разные модели и разные компании предлагают различные функции, которые различаются в каждой модели.

Однако есть некоторые важные компоненты , которые присутствуют во всех генераторах. К ним относятся:

1

Топливная система

Довольно стандартный топливный бак на 5 галлонов

Каждый генератор имеет топливных баков . Здесь хранится топливо для непрерывного обеспечения энергией.

Топливопровод используется для передачи топлива от хранилища к двигателю.Возвратный трубопровод возвращает топливо обратно в резервуар для хранения.

Имеется фильтр, отфильтровывающий любые твердые частицы до того, как топливо попадет в двигатель. Затем топливо впрыскивается в камеру сгорания двигателя через топливную форсунку.

Также имеется переливной штуцер, чтобы избежать перелива топлива. В случае перелива он отводит топливо, чтобы оно не пролилось на двигатель или генератор.

2

Двигатель

Двигатель является сердцем генератора , в котором происходит сгорание топлива.

Топливо впрыскивается в камеру сгорания топливной форсункой. Свеча зажигания производит искру и запускает процесс сгорания, во время которого химическая энергия в виде топлива преобразуется в механическую.

Эта механическая энергия затем передается на генератор.

3

Генератор

Генератор преобразует механическую энергию в электрическую

Генератор переменного тока , где происходит преобразование механической энергии в электрическую .Он состоит из двух частей: статора и ротора.

Статор - неподвижная часть. Он состоит из набора тесно намотанных катушек, расположенных вокруг ротора.

Ротор - вращающаяся часть. Он отвечает за создание магнитного поля.

Двигатель обеспечивает энергию для вращения ротора. Создается вращающееся магнитное поле, которое индуцирует электричество в статоре за счет электромагнитной индукции.

Выходной сигнал генератора не очень плавный и содержит нежелательную рябь.Таким образом, устанавливается регулятор напряжения, чтобы отфильтровать пульсации и обеспечить плавную подачу электроэнергии.

4

Система охлаждения

Во время работы генератора тепло выделяется за счет сгорания топлива, трения и металлических контактов. Это тепло крайне нежелательно и может даже вызвать ожог генератора. Следовательно, генератор должен иметь какой-то охлаждающий механизм.

Это может быть охлаждающий вентилятор или охлаждающая жидкость, чаще всего вода в резервных генераторах. Вода проходит через генератор по трубам.Он поглощает тепло от генератора и выделяет его в окружающую среду. Переносные генераторы обычно имеют воздушное охлаждение .

5

Выхлопная система

При сгорании выделяется некоторое количество вредных и токсичных газов, которые необходимо отводить от системы. Для этого используются вентиляционные отверстия и выхлопные трубы.

Выхлопная система должна соответствовать правилам безопасности и гигиены труда.

6

Система смазки

Трение между металлическими деталями двигателя нежелательно, так как оно может вызвать перегрев и износ устройства.

Следовательно, смазочная жидкость (масло) применяется для поддержания смазки металлических контактов, уменьшения трения и поглощения тепла, выделяемого трением.

7

Стартер и аккумулятор

Классический пусковой механизм

Существует два основных способа запуска генератора : механизм натяжного шнура и стартер.

В механизме с вытяжным шнуром шнур стартера является единственной видимой частью. При вытягивании шнур стартера входит в пусковой механизм.
В модуле стартера образуется искра, которая запускает процесс горения.

Второй метод - это использование стартера для запуска двигателя. Этот стартер питается от батареи постоянного тока.
Затем аккумулятор заряжается отдельно или от генератора.

8

Автоматический выключатель

Автоматический выключатель - это устройство, защищающее генератор от повреждения во время электрического повреждения . В случае неисправности он запускает механизм отключения для обеспечения безопасности компонентов генератора.

9

Панель управления

Панель управления инверторного генератора Generac iQ3500

Панель управления - это система управления генератором, а содержит все входы и выходы . Здесь вы найдете различные розетки для питания ваших приборов.

Элементы управления вводом могут состоять из кнопки запуска / выключения, переключателя топлива, переключателя напряжения, настроек режима двигателя и т. Д.

Многие генераторы имеют своего рода центр обработки данных , который может отображать ток, частоту, напряжение и мощность, производимую генератором.У некоторых также есть индикатор неисправности, указатель уровня топлива и датчик температуры.

10

Рама / корпус

Рама / корпус представляет собой механическую конструкцию, которая поддерживает генератор и удерживает все его компоненты для обеспечения их безопасности и заземления. Рама также обеспечивает портативность портативного генератора.

Генератор магнитного поля состоит из источника питания (а), который пропускает ...

Обычные методы лечения рака имеют несколько ограничений, включая низкую специфичность или отсутствие специфичности и, следовательно, низкую эффективность в различении раковых и здоровых клеток.Недавние разработки в области нанотехнологий представили интеллектуальные и новые терапевтические наноматериалы, в которых используются преимущества различных подходов к нацеливанию. Использование нанотехнологий в медицине и, в частности, доставки лекарств будет распространяться даже быстрее, чем за последние два десятилетия. В настоящее время многие наночастицы (НЧ) исследуются на предмет доставки лекарств, в том числе для лечения рака. Направленные наноматериалы избирательно связываются с раковыми клетками и сильно влияют на них, лишь незначительно влияя на здоровые клетки.Золотые наночастицы (Au-NP), в частности, были определены как важные кандидаты для новых терапевтических методов лечения рака из-за их биосовместимости, простоты функционализации и изготовления, оптических настраиваемых характеристик и хемофизической стабильности. В последнее десятилетие были проведены значительные исследования Au-NP и их биомедицинского применения. Функционализированные Au-NP представляют собой очень привлекательных и многообещающих кандидатов для доставки лекарств благодаря своим уникальным размерам, настраиваемым поверхностным функциям и контролируемому высвобождению лекарств.Кроме того, наночастицы оксида железа из-за их «суперпарамагнитных» свойств были изучены и продемонстрировали успешное применение во многих приложениях. В системах направленной доставки лекарственного средства наночастицы оксида железа, содержащие лекарственное средство, могут накапливаться в месте опухоли с помощью внешнего магнитного поля. Это может привести к увеличению эффективности высвобождения лекарственного средства в место опухоли и победить раковые клетки, не нанося вреда здоровым клеткам. Для того чтобы применение НЧ оксида железа в организме человека было реализовано, они должны быть биоразлагаемыми и биосовместимыми, чтобы минимизировать токсичность.Этот обзор иллюстрирует недавние достижения в области доставки лекарств и малых молекул, таких как фторурацил, фолиевая кислота, доксорубицин, паклитаксел и даунорубицин, особенно при использовании НЧ золота и оксида железа в качестве носителей противораковых терапевтических агентов.

Детали генератора переменного тока - Инструментальные средства

Генераторы переменного тока

широко используются для выработки переменного напряжения. Чтобы понять, как работают эти генераторы, сначала необходимо понять функцию каждого компонента генератора.

Поле

Поле в генераторе переменного тока состоит из катушек проводников внутри генератора, которые получают напряжение от источника (так называемое возбуждение) и создают магнитный поток.Магнитный поток в поле разрезает якорь, создавая напряжение. Это напряжение в конечном итоге является выходным напряжением генератора переменного тока.

Арматура

Якорь - это часть генератора переменного тока, в которой вырабатывается напряжение. Этот компонент состоит из множества катушек с проволокой, достаточно больших, чтобы выдерживать ток полной нагрузки генератора.

Главный двигатель

Первичный двигатель - это компонент, который используется для привода генератора переменного тока. Первичный двигатель может быть вращающейся машиной любого типа, такой как дизельный двигатель, паровая турбина или двигатель.

Ротор

Ротор генератора переменного тока - это вращающийся компонент генератора, как показано на рисунке 1. Ротор приводится в движение первичным двигателем генератора, которым может быть паровая турбина, газовая турбина или дизельный двигатель. В зависимости от типа генератора этот компонент может быть якорем или полем. Ротор будет якорем, если на нем генерируется выходное напряжение; ротор будет полем, если к нему приложить возбуждение поля.

Рисунок 1 - Базовый генератор переменного тока

Статор

Статор генератора переменного тока - это неподвижная часть (см. Рисунок 1).Как и ротор, этот компонент может быть якорем или полем, в зависимости от типа генератора. Статор будет якорем, если там вырабатывается выходное напряжение; статор будет полем, если к нему приложено возбуждение поля.

Контактные кольца

Контактные кольца - это электрические соединения, которые используются для передачи мощности к ротору генератора переменного тока и от него (см. Рисунок 1). Контактное кольцо состоит из круглого проводящего материала, который соединен с обмотками ротора и изолирован от вала.Щетки перемещаются по контактному кольцу при вращении ротора. Электрическое соединение с ротором осуществляется с помощью щеток.

Контактные кольца используются в генераторах переменного тока, поскольку желаемый выходной сигнал генератора представляет собой синусоидальную волну. В генераторе постоянного тока использовался коммутатор для обеспечения выхода, ток которого всегда протекал в положительном направлении, как показано на рисунке 2. Это не обязательно для генератора переменного тока. Следовательно, генератор переменного тока может использовать контактные кольца, которые позволят выходному току и напряжению колебаться между положительными и отрицательными значениями.Эти колебания напряжения и тока принимают форму синусоидальной волны.

Рисунок 2 - Сравнение выходов генераторов постоянного и переменного тока

компонентов генераторов | Блог управления движением

Что такое генератор? По своей сути генератор - это просто вращающийся электрический блок.

В зависимости от конструкции он может вырабатывать постоянный ток (DC), переменный ток (AC) или и то, и другое. Генератор необходим для преобразования механической энергии в электричество.Благодаря своей универсальности и мощности, это основа многих передовых систем, включая современную робототехнику.

Некоторые ключевые компоненты генераторов включают:

Поле : Это устройство, которое создает магнитный поток при воздействии напряжения. Он состоит из нескольких катушек проводников, которые работают вместе при получении напряжения источника - процесс, называемый возбуждением .

Якорь : Якорь является основным источником выходного напряжения генератора.Магнитный поток в поле способствует этому выходу. Якорь состоит из батареи проволочных катушек, каждая из которых может выдерживать полное номинальное напряжение генератора.

Первичный двигатель : Первичный двигатель - это тип турбины, используемой для привода генератора переменного тока. Он может состоять, например, из газовой, паровой, гидравлической или ветряной турбины. Некоторые системы могут даже иметь резервные резервные турбины.

Ротор : Как следует из названия, ротор является главным вращающимся элементом генератора.Он приводится в движение первичным двигателем. В зависимости от общей конструкции системы ротор может быть якорем или полем. Последнее более распространено в современных системах.

Статор : Статор - это стационарный элемент конструкции системы. Он работает с ротором и, как и сам ротор, может быть как полем, так и якорем.

Контактные кольца : Контактные кольца - это специальные электрические соединители, которые облегчают передачу энергии к ротору и от него.Индивидуальное контактное кольцо представляет собой круглый проводник, связанный с обмотками ротора, но изолированный от вала.

Подшипники вала : Вал соединяет первичный двигатель и остальную часть генератора. Ряд подшипников точно расположены, чтобы структурировать относительное движение движущихся частей системы. Это помогает снизить трение и уменьшить «износ».

Несмотря на то, что существует множество способов спланировать и структурировать систему генератора, инженер должен быть знаком с каждым из этих общих компонентов и их эффектами.

Хотите быстро освоить теорию двигателей и генераторов? Это легко сделать с курсом MCMA по основам теории двигателей и генераторов. Стремящиеся и опытные инженеры могут углубить свое понимание электрических и электромагнитных систем, термодинамики, устройств обратной связи и многого другого.

9 Компоненты генератора

Генератор состоит из 9 основных компонентов, каждый из которых выполняет свою функцию.

  1. Двигатель : источник входной механической энергии для генератора.Размер двигателя прямо пропорционален максимальной выходной мощности, которую может выдать генератор. При оценке двигателя вашего генератора необходимо учитывать несколько факторов. Изготовитель технических характеристик двигателя и графиков технического обслуживания.
    • Тип используемого топлива - двигатели генераторов работают на различных видах топлива, таких как дизельное топливо, бензин, пропан (в сжиженном или газообразном состоянии) или природный газ. Меньшие двигатели обычно работают на бензине, в то время как более крупные двигатели работают на дизельном топливе, жидком пропане, пропане или природном газе.Некоторые двигатели также могут работать на двойной подаче дизельного и газового топлива в двухтопливном режиме.
    • Двигатели с верхним расположением клапанов (OHV) в сравнении с двигателями без OHV - двигатели с верхним расположением клапанов отличаются от других двигателей тем, что впускные и выпускные клапаны двигателя расположены в головке цилиндра двигателя, а не на блоке двигателя. OHV
  1. Генератор : известен как «Genhead», составляя часть генератора, которая вырабатывает электрическую мощность из механического входа, подаваемого двигателем.Он содержит набор неподвижных и подвижных частей, заключенных в корпус. Компоненты работают вместе, вызывая относительное движение между магнитным и электрическим полями, которое, в свою очередь, генерирует электричество.
    • Статор - Стационарный компонент, который содержит набор электрических проводников, намотанных в катушках над железной рудой.
    • Ротор / Якорь - Движущийся компонент, создающий вращающееся магнитное поле посредством 1) индукции, 2) постоянных магнитов, 3) использования возбудителя.

Ротор создает движущееся магнитное поле вокруг статора, которое вызывает разность напряжений между обмотками этого статора.Это производит переменный ток (AC) на выходе генератора.

При оценке генератора переменного тока необходимо учитывать следующие факторы:

    • a) Металлический корпус по сравнению с пластиковым корпусом - цельнометаллическая конструкция обеспечивает долговечность генератора. Пластиковые корпуса со временем деформируются, что приводит к обнажению движущихся частей генератора. Это увеличивает износ и опасно для пользователя.
    • Шариковые подшипники и игольчатые подшипники - шариковые подшипники предпочтительнее и служат дольше.
    • Бесщеточная конструкция - генератор, в котором не используются щетки, требует меньшего обслуживания и вырабатывает более чистую мощность.
  1. Топливная система - Топливный бак обычно имеет достаточную емкость, чтобы генератор работал в среднем в течение 6-8 часов. В случае небольших генераторных установок топливный бак является частью основания генератора. Для коммерческого использования может потребоваться монтаж и установка внешнего топливного бака. Общие характеристики топливной системы включают:
    • Соединение трубопровода от топливного бака к двигателю - линия подачи направляет топливо из бака в двигатель, а обратная линия направляет топливо от двигателя в бак.
    • Вентиляционная труба для топливного бака - топливный бак имеет вентиляционную трубу для предотвращения повышения давления или вакуума во время заправки и слива бака.
    • Подключение перелива от топливного бака к сливной трубе - это необходимо для того, чтобы любой перелив во время заправки бака вызывал разлив жидкости в генераторную установку
    • Топливный насос - перекачивает топливо из основного накопительного бака в дневной. Топливный насос обычно работает от электричества.
    • Водоотделитель топлива / топливный фильтр - отделяет воду и посторонние вещества от жидкого топлива для защиты других компонентов генератора от коррозии и загрязнения.
    • Топливная форсунка - распыляет жидкое топливо и распыляет необходимое количество топлива в камеру сгорания двигателя.
  2. Регулятор напряжения - Регулирует выходное напряжение генератора. Механизм описан, поскольку каждый компонент регулирует выходное напряжение генератора.Механизм описан ниже для каждого компонента, который участвует в циклическом процессе регулирования напряжения.
    • Регулятор напряжения: преобразует переменное напряжение в постоянный ток.
    • Обмотки возбудителя: преобразует постоянный ток в переменный.
    • Ротационные выпрямители: преобразует переменный ток в постоянный.
    • Ротор / Якорь: преобразует постоянный ток в переменное напряжение.

Этот цикл продолжается до тех пор, пока генератор не начнет вырабатывать выходное напряжение, эквивалентное его полной рабочей мощности.По мере увеличения выходной мощности генератора регулятор напряжения вырабатывает меньше постоянного тока. Когда генератор достигает полной рабочей мощности, регулятор напряжения достигает состояния равновесия и вырабатывает постоянный ток, ровно столько, чтобы поддерживать выходную мощность генератора на полном рабочем уровне.

  1. Системы охлаждения и выхлопа - продолжительное использование генератора приводит к нагреву его различных компонентов. Очень важно иметь систему охлаждения и вентиляции для отвода выделяемого тепла.
    • Пресная вода иногда используется в качестве охлаждающей жидкости для генераторов, но в основном это ограничивается конкретными ситуациями, такими как небольшие генераторы в городских условиях. Водород можно использовать в качестве хладагента для обмоток статора больших генераторных установок, поскольку он более эффективно поглощает тепло, чем другие хладагенты. Для обычных применений, как жилых, так и промышленных, на генераторе устанавливаются стандартный радиатор и вентилятор, которые работают как основная система охлаждения.

Необходимо ежедневно проверять уровень охлаждающей жидкости в генераторе.Систему охлаждения и насос неочищенной воды следует промывать через каждые 600 часов, а теплообменник следует очищать через каждые 2400 часов работы генератора. Генератор следует размещать на открытом и вентилируемом месте с достаточным притоком свежего воздуха.

Выхлопная система - выхлопные газы, выделяемые генератором, такие же, как выхлопные газы любого другого дизельного или бензинового двигателя, и содержат высокотоксичные химические вещества, с которыми необходимо обращаться должным образом. Следовательно, важно установить соответствующую выхлопную систему для удаления выхлопных газов.

  1. Система смазки - Поскольку генератор состоит из движущихся частей двигателя, ему требуется смазка для обеспечения долговечности и бесперебойной работы в течение длительного периода времени. Двигатель генератора смазывается маслом, хранящимся в насосе. Уровень смазочного масла следует проверять каждые 8 ​​часов работы генератора. Вы также должны проверять отсутствие утечек смазки и менять смазочное масло каждые 500 часов работы генератора.
  2. Зарядное устройство - Генератор запускается от батареи.Зарядное устройство поддерживает заряд аккумуляторной батареи генератора, подавая на нее точное «плавающее» напряжение. Если напряжение холостого хода очень низкое, аккумулятор останется недозаряженным. Если напряжение холостого хода очень высокое, это сократит срок службы батареи. Зарядные устройства для аккумуляторов обычно изготавливаются из нержавеющей стали для предотвращения коррозии. Они также полностью автоматические и не требуют каких-либо регулировок или изменений каких-либо настроек. Выходное напряжение постоянного тока зарядного устройства установлено на уровне 2,33 В на элемент, что является точным значением напряжения холостого хода для свинцово-кислотных аккумуляторов.Зарядное устройство аккумулятора имеет изолированный выход постоянного напряжения, который не мешает нормальному функционированию генератора.
    • Панель управления - пользовательский интерфейс генератора, содержащий положения для электрических розеток и органов управления. Различные производители предлагают различные функции в панелях управления своих устройств. Некоторые из основных характеристик:
    • Электрический пуск и останов. Панели управления автоматическим запуском автоматически запускают ваш генератор при отключении электроэнергии, контролируют работу генератора и автоматически отключают агрегат, когда он больше не нужен.
    • Датчики двигателя - различные датчики показывают важные параметры, такие как давление масла, температура охлаждающей жидкости, напряжение аккумуляторной батареи, скорость вращения двигателя и продолжительность работы, постоянное измерение и мониторинг этих параметров позволяет встроить отключение генератора при любом из них превышают соответствующие пороговые уровни.
    • Генераторные датчики - на панели управления также есть счетчики для измерения выходного тока, напряжения и рабочей частоты.
    • Другие элементы управления - переключатель выбора фазы, переключатель частоты и переключатель управления двигателем (ручной режим, автоматический режим) среди прочего.
  3. Панель управления
    Это пользовательский интерфейс генератора, содержащий положения для электрических розеток и органов управления. В следующей статье представлены дополнительные сведения о панели управления генератором. Различные производители предлагают различные функции в панелях управления своих устройств. Некоторые из них упомянуты ниже.
    • Электрический запуск и выключение - Панели управления автоматическим запуском автоматически запускают ваш генератор при отключении электроэнергии, контролируют генератор во время работы и автоматически отключают агрегат, когда он больше не нужен.
    • Указатели двигателя - различные датчики показывают важные параметры, такие как давление масла, температура охлаждающей жидкости, напряжение аккумуляторной батареи, скорость вращения двигателя и продолжительность работы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *