2 Система електропостачання автомобіля


Скачати 0.61 Mb.
Назва 2 Система електропостачання автомобіля
Сторінка 2/6
Дата 07.04.2013
Розмір 0.61 Mb.
Тип Документи
bibl.com.ua > Фізика > Документи
1   2   3   4   5   6

2.1.2.Генераторні установки автомобілів

2.1.2.1. Генератор

До автомобільних генераторів пред'являються наступні вимоги:

- простота конструкції; довговічність і надійність;

- малі габарити, маса і вартість;

- велика питома потужність (потужність на 1 кг маси);

- можливість забезпечення заряду акумуляторні батареї при малій частоті обертання колінчатого вала двигуна в режимі холостого ходу.

Переліченим вимогам у більшому ступені задовольняють тільки генератори змінного струму з випрямлячами, тому вони знайшли переважне застосування на сучасних автомобілях.

Автомобільний генератор змінного струму – трифазний, синхронний, з електромагнітним збудженням, у якого частота ЕРС, що наводиться, пропорційна частоті обертання ротора генератора (ця властивість використовується в електронних тахометрах для вимірювання обертів двигуна).

Такі генератори в порівнянні з генераторами постійного струму простіше по конструкції, мають менші габаритні розміри і масу при тій же потужності, більш надійні в експлуатації , а витрата міді на обмотки приблизно в 2,5 рази менше. Питома потужність генераторів постійного струму не перевищує 45 Вт/кг, а генераторів змінного струму досягає до 143Вт/кг.

Максимальна частота обертання ротора досягає 12000 об/хв. Це дозволяє підвищити частоту обертання ротора генератора і при роботі двигуна в режимі холостого ходу. Тому генератори в цьому режимі роботи двигуна розвивають до 40÷60% номінальної потужності, що поліпшує заряд АКБ.

В синхронному генераторі змінного струму (рис.2.4.) ротор 3 являє собою постійний електромагніт, який створює обмотка збудження 2. Струм збудження подається на обмотку через щітки 6 та контактні кільця 7. В якості джерела струму збудження може використатися АКБ, або сама генераторна установка (так зване самозбудження).

Ротор приводиться в обертання ДВЗ через шків 13. В результаті обертання постійного магніту створюється обертове магнітне поле, яке пересікає багатофазну обмотку 11 статора 10, де наводиться багатофазна ЕРС. Зазвичай, використовуються трифазні генераторні установки. (Відомі також семіфазні - 2102.3701 автомобілі «КамАЗ» та «Урал»).



Діюче значення фазної ЕРС визначається по формулі:

(2.1)

де: f =p·n/60- частота ЕРС, що наводиться; р кількість пар полюсів; n –швидкість обертання ротора; w – кількість витків в фазній обмотці; kОБ-обмотковий коефіцієнт; Ф- магнітний потік збудження.

Генератор працює даже при остановці автомобіля. Тому йому необхідна примусова вентиляція за допомогою крильчатки 15.

Багатофазна ЕРС поступає на вмонтований в генератор багатофазний випрямляч 1. Збирається трифазний випрямляч по мостовій схемі Ларіонова, яка використовує шість діодів (VD1…Vd6, рис.2.5а). На рис.2.5б показані осцилограми фазних напруг генератора та випрямленої напруги на навантаженні.

Середнє значення випрямленої напруги Ud та амплітуда пульсацій ΔUd зв'язані з діючим значенням фазної напруги UdФ:



Частота пульсацій однозначно зв’язана зі швикістю обертання колінчастого валу двигуна, що використовується для роботи електронних тахометрів.

В генераторних установках з самозбудженням для живлення обмотки збудження використовується додатковий випрямляч, зібраний по спрощеній схемі, яка налічує три випрямних діоди.

В таблиці 2.2. приведені основні характеристики деяких автомобільних генераторів.

Таблиця 2.2.


Тип генератора

Марка (модель) автомобіля

Рmax,

Вт

Uном

Imах, А

nр0 об/хв,

не більш як

nрн,

об/хв,

не більш як

UB

Iном, А

Rоз, Ом

Rф,Ом

Нmin ,мм

Г250ВЗ

ГАЗ-66-01 і модифікації

910

14

40

950

2050

12,5

28

3,7

0,12

7

162.3701

ГАЗ-53-92 і модифікації

910

14

65

950

2050

12,5

28

3,7

0,12

7

161.3701

ГАЗ-52-94

910

14

65

950

2050

12,5

28

2,7

0,12

7

Г250Е2

УАЗ-452А, -469 і модифікації

500

14

40

950

2100

12,5

28

3,7

0,12

7

Г250И 1

ЗІЛ-130 і модифікації

500

14

40

950

2100

12,5

28

3,7

0,12

7

Г250Н2

ГАЗ-24, -24-01 і модифікації

500

14

40

950

2100

12,5

28

3,7

0,12

7

Г273.А.В

МАЗ-500А, -5335, КамАЗ-5320

780

28

28

ПО

2200

28

20

16,5

0,18

7

49.3701

Деякі моделі ЗІЛ

630

14

45

1100

2000

14

28

3,7

0,11

7
Примітка. У таблиці прийнято такі позначення: Рmах — максимальна потужність; Uном — номінальна напруга; Imах — максимальна сила струму; nр0 — частота обертання ротора без навантаження; nрн — частота обертання ротора з контрольним навантаженням; UB — напруга, яка відповідає контрольному навантаженню; Iном — номінальна сила струму навантаження; Rоз— опір обмотки збудження; Rф — опір обмотки однієї фази; Нmin — мінімальна висота щіток.
2.1.2.2. Регулятор напруги

Вираз 2.1 для ЕРС на виході синхронного генератора можна перетворити до:

,

де Се – постійна генератора.

Оберти двигуна в процесі експлуатації автомобіля змінюються в широких межах. Тому для підтримки напруги на виході генераторної установки постійною є єдина можливість – регулювання магнітного потоку обмотки збудження Ф. Зі збільшенням частоти обертання ротора зростає ЕРС і напруга генератора перевищує регульоване значення. При цьому регулятор напруги зменшує струм збудження, що приводить до зменшення магнітного потоку, ЕРС і напруги генератора. Зниження напруги приводить до необхідності збільшення струму збудження. Цей процес повторюється періодично, завдяки чому напруга генератора коливається біля регульованого значення.

Змінення струму збудження, а отже, і магнітного, потоку можна домогтися трьома способами:

-закорочуванням обмотки збудження;

-перериванням кола збудження;

-включенням послідовно з обмоткою збудження додаткового резистора.

Останній спосіб має два разновиди:

- традиційне регулювання з частотою переключення, яка змінюється зі зміною режиму роботи генератора;

- регулювання зі стабілізованою частотою переключення, за принципом широтно - імпульсної модуляції (ШІМ).

Загальна схема регулятора напруги приведена на рис.2.6.


Регулюючий орган по команді схеми порівняння виконує відповідні комутації в колі обмотки збудження. Команда виробляється на підставі порівняння інформації про рівень напруги на виході генераторної установки, яка поступає з чуттєвого елемента, та про рівень стабілізованої напруги, яка поступає з задаючого елемента.

Описаний вище принцип регулювання може бути реалізований пристроями різного типу. На автомобілях знайшли широке застосування контактні (вібраційні), контактно-транзисторні і безконтактні регулятори напруги.

Розглянемо роботу кон-тактно-транзисторного регуля-тора РР362 автомобіля ГАЗ-53А, схема якого зображена на рис.2.7.

Напруга з генератора подається на клему В3, а обмотка збудження підключається між виводами "Ш" і "М"

Регулятор має додаткове реле РЗ для захисту транзистора VT1 від короткого замикання обмотки збудження на корпус.

Чуттєвим елементом цієї схеми є реле РН з нормально замкненими контактами РН І. Задаючим елементом являється пружинка реле, яка утримає нормально замкнені контакти, а органом керування - транзистор VT1.

Якщо напруга генератора мала, транзистор VT1 відкритий і через нього протікає великий струм збудження. Коли напруга генератора досягне значення спрацювання, реле РН перемикається у положення ІІ і запирає транзистор VT1. Струм збудження вимушений протікати через послідовно з’єднані резистори R1 i RД . Величина струму збудження зменшується і, відповідно, спадає напруга на виході генератора. Реле РН перемикається у положення І і процес регулювання повторюється.

Недоліками такої схеми є нестабільність напруги регулювання завдяки зміни жорсткості пружини, яка являється задаючим елементом, в результаті нагрівання або старіння. Окрім того наявність реле з механічними контактами не додає регулятору надійністі.

В останній час найбільше поширення знайшли безконтактні регулятори, які вільні від перелічених недоліків.



Регулятор інтегрального типу Я120М1 (автомобілі КамАЗ) вбудовується в щіточний вузол генератора.

В регуляторі (рис.2.8а) обмотка збудження включається між контактами "Ш"і " Д ", вхідний подільник напруги на резисторах Rl, R2, R3 виконує роль чуттєвого елемента, задаючий елемент — стабілітрон VD1 (в регуляторі Я120М1 включені два стабилитрона послідовно), які разом з вхідним транзистором VT1(схема порівняння) і резистором R8 створюють мікросхему ДА1. Транзистор VT2- орган керування. Діод VD2 — гасячий, діоди VD3, VD4 захищають від можливих аварійних режимов. Конденсатор С1 запобігає від випадкових спрацювань регулятора, резистор R4 і конденсатор С2 прискорюють переключення транзистора VT2. При сезонному ТО зовнішній резистор спеціальним перемикачем підключається до контакту Р параллельно резистору R3 Я120М1, що змінює опір входного подільника і збільшує напругу регулювання.

Параметри розглянутих регуляторів приведені в таблиці 2.3.

Таблиця 2.3.

Тип регулятора напруги

Напруга, В

Тип генератора

Марка (модель) автомобіля


Номі-нальна


Регульована


РР362

14

13,8. ..14,6

Г250, Г286

ГАЗ, "Москвич", УАЗ

Я120М1

28

Влітку 27,5 ± 0,3

Взимку 29,5 ± 0,5

Г237

КамАЗ, МАЗ

1   2   3   4   5   6

Схожі:

Л. М. Таберко 2012р
Мета роботи вивчити загальне улаштування автомобіля, класифікацію рухомого складу, систему визначення, параметри, що входять до...
ДОГОВІР ОРЕНДИ ЛЕГКОВОГО АВТОМОБІЛЯ
Сторони", а кожна окремо "Сторона") уклали цей Договір оренди легкового автомобіля (надалі іменується "Договір") про наступне
МІНІСТЕРСТВО ПАЛИВА ТА ЕНЕРГЕТИКИ УКРАЇНИ
Затвердити Інструкцію про порядок складання акта екологічної, аварійної та технологічної броні електропостачання
І НСТРУКЦ І Я щодо взаємодії та взаємного інформування при виникненні...
Миколаївобленерго” (далі Жовтнева філія ВАТ ЕК „Миколаївобленерго”) при виникненні надзвичайних ситуацій (подій), гасінні пожеж,...
Банківська система США, Великобританії, Німеччини
Банківська система СА називається федеральна резервна система. Назва склалася еволюційно, враховуючи територіальний поділ і розміщення...
ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Матеріали, які винесені на іспит, містять окремі розділи таких дисциплін: електротехніка, електричні системи та мережі, електричні...
Роз-друкована фотографія мого автомобіля

ТЕМА ГРОШОВО-КРЕДИТНА СИСТЕМА РОСІЇ
До 1917 р кредитна система Росії розвивалася за капіталістичними законами. У Російській імперії існувала трирівнева кредитна система,...
Рішення, прийняті на засіданні
Про дозвіл на переоформлення 1/3 частини автомобіля від імені малолітньої Моїсеєнкової В. С
Класифікація зорових ілюзій
Наприклад: зорі, фари віддаленого автомобіля, далекі яскраві ліхтарі … видаються нам променистими
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка