Генератор из состоит: Генератор автомобиля: устройство и принцип работы

Содержание

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

Индуктивный генератор импульсов тока для частотного режима питания рельсотрона

%PDF-1.3 % 1 0 obj > endobj 5 0 obj /Title >> endobj 2 0 obj > endobj 3 0 obj > endobj 4 0 obj > stream

  • Индуктивный генератор импульсов тока для частотного режима питания рельсотрона
  • Носов Геннадий Васильевич; Пустынников Сергей Владимирович endstream endobj 6 0 obj > endobj 7 0 obj > endobj 8 0 obj > endobj 9 0 obj > endobj 10 0 obj > endobj 11 0 obj > endobj 12 0 obj > endobj 13 0 obj > stream HtWnK»!I]Ҍ=fl^)yo,d/5\»%{0PSS0?2irމ JQ*%Dw’~)@WU[ADΫ-yV Tmɛ’9yo’\5>Ɏy((=ә܀YslQ?nvt}FɮU#O-Ng cHP%vCߚto`O5,K?sb]zrq7],}zq)[«)*Ou

    Индукционные генераторы — Электромеханический индукционный генератор — Росиндуктор

    ИНДУКЦИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР — это преобразователь механической энергии в электрическую. Нужен электромеханический индукционный генератор? Росиндуктор — генератор от профессионалов с нашего склада. Индукционные генераторы работают при возникновении переменного магнитного поля в катушке. Катушка создаёт переменное магнитное поле, вектор которого меняется с заданной генератором частотой. Созданные вихревые токи, индуцированные магнитным полем, производят нагрев металлического элемента, который передаёт энергию теплоносителю.

    Принцип действия индукционного генератора

    Принцип действия индукционного генератора основан на законе электромагнитной индукции — индуцирование электродвижущей силы в прямоугольном контуре (проволочной рамке), находящейся в однородном вращающемся магнитном поле, или наоборот, прямоугольный контур вращается в однородном неподвижном магнитном поле. Если в контуре вращается однородное магнитное поле с равномерной угловой скоростью, то в нем индуктируется синусоидальная электродвижущая сила.

    Индукционный генератор переменного тока

    Это электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую энергию переменного тока, например, за счет вращения проволочной катушки в магнитном поле, или, наоборот, за счет вращения магнита. До тех пор, пока силовые линии магнитного поля пересекают проводящую катушку, в ней индуцируется электрический ток. Индуцированный электрический ток течет таким образом, что его поле отталкивает магнит, когда рамка приближается к нему, и притягивает, когда рамка удаляется. Каждый раз, когда рамка изменяет ориентацию относительно полюсов магнита, электрический ток также изменяет свое направление на противоположное. Все то время, пока источник механической энергии вращает проводник (или магнитное поле), генератор будет вырабатывать переменный электрический ток.

    Устройство индукционного генератора

    По конструкции выделяют генераторы:

    • с неподвижными магнитными полюсами и вращающимся якорем,
    • с вращающимися магнитными полюсами и неподвижным статором.

    Генераторы с неподвижными магнитными полюсами используются чаще, поскольку при неподвижной статорной обмотке нет необходимости снимать с помощью скользящих контактов (щеток) и контактных колец с ротора большой ток высокого напряжения. Статор (неподвижная часть) собирается из отдельных железных листов, изолированных друг от друга, а на внутренней поверхности статора имеются пазы, куда вкладываются провода статорной обмотки генератора. Ротор (подвижная часть) обычно изготавливают из сплошного железа, а полюсные наконечники магнитных полюсов ротора собирают из листового железа. Для создания максимально возможной магнитной индукции при вращении между статором и полюсными наконечниками ротора желателен минимальный зазор, а геометрическую форму полюсных наконечников подбирают такой, чтобы вырабатываемый генератором ток был наиболее близок к синусоидальному. На сердечники полюсов садят катушки возбуждения, питаемые постоянным током, который подводится с помощью щеток к контактным кольцам, расположенным на валу генератора.

    Электромеханический индукционный генератор

    Магнитное поле в электромеханическом генераторе создается с помощью постоянного или электромагнита, переменная электродвижущая сила индуцируется в обмотке. В промышленных генераторах поле создается вращающимся магнитом, обмотки остаются неподвижными.

    Генератор индукционного тока

    Генераторы индукционного тока имеют широкую область применения: чаще всего их используют в местах, в которых требуется непрерывная подача электроэнергии, таких как медицинские учреждения, морозильные склады и т.п. также такие генераторы могут быть востребованы на строительных площадках и для электрификации загородных домов.

    Генератор индукционного нагрева

    Индукционный нагрев — это нагревание электропроводящих материалов электрическими токами, которые индуцируются переменным магнитным полем. Генераторы индукционного нагрева применяются для:

    • нагрева заготовок из магнитных материалов, в том числе для гибки и термообработки деталей,
    • термической обработки мелких и хрупких деталей,
    • поверхностной закалки изделий,
    • плавки, сварки и пайки металлов,
    • обеззараживания медицинского инструмента.  

    квантовый генератор — это… Что такое квантовый генератор?

    квантовый генератор
    ква́нтовый генера́тор
    устройство для генерирования когерентного электромагнитного излучения. Когерентность – это согласованное протекание во времени и пространстве нескольких колебательных или волновых процессов, проявляющееся при их сложении, напр. при интерференции. Излучение квантового генератора, кроме монохроматичности (электромагнитного излучения одной частоты) и когерентности, обладает узкой направленностью и значительной мощностью. Квантовый генератор состоит из квантового усилителя и положительной обратной связи (резонатора). Активный элемент (рабочее вещество) помещается внутри резонатора. В качестве рабочего вещества в квантовых генераторах используют жидкости, газы, твёрдые диэлектрики и полупроводниковые кристаллы. Возбуждение рабочего вещества, т. е. подача энергии, необходимой для работы квантового генератора, осуществляется сильным электрическим полем, светом от внешнего источника, электронными пучками. Существуют квантовые генераторы для всех диапазонов длин электромагнитных волн. Квантовые генераторы радиодиапазона называются мазерами, квантовые генераторы оптического диапазона – лазерами. Первый мазер был создан в 1955 г. одновременно российскими учёными Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым и американцем Ч. Таунсом. Первый лазер создан в США в 1960 г. Т. Мейманом.

    Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн. 2006.

    .

    Смотреть что такое «квантовый генератор» в других словарях:

    • КВАНТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР — генератор эл. магн. волн, в к ром используется явление вынужденного излучения (см. КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА). К. г. радиодиапазона, так же как и квантовый усилитель, наз. мазером. Первый К. г. был создан в диапазоне СВЧ в 1955. Активной средой в нём …   Физическая энциклопедия

    • КВАНТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР — источник когерентного электромагнитного излучения, действие которого основано на вынужденном излучении фотонов атомами, ионами и молекулами. Квантовые генераторы радиодиапазона называются мазерами, квантовые генераторы оптического диапазона… …   Большой Энциклопедический словарь

    • квантовый генератор — Источник когерентного излучения, основанный на использовании вынужденного испускания и обратной связи. Примечание Квантовые генераторы разделяются по типу активного вещества, способу возбуждения и по другим признакам, например, пучковые, газовые …   Справочник технического переводчика

    • КВАНТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР — источник монохроматического когерентного электромагнитного излучения (оптического или радиодиапазона), действующий на основе вынужденного излучения возбуждённых атомов, молекул, ионов. В качестве рабочего вещества используют газы, кристаллические …   Большая политехническая энциклопедия

    • Квантовый генератор — Квантовый генератор  общее название источников электромагнитного излучения, работающих на основе вынужденного излучения атомов и молекул. В зависимости от того, какую длину волны излучает квантовый генератор, он может называться по разному:… …   Википедия

    • квантовый генератор — источник когерентного электромагнитного излучения, действие которого основано на вынужденном излучении фотонов атомами, ионами и молекулами. Квантовые генераторы радиодиапазона называются мазерами, квантовые генераторы оптического диапазона … …   Энциклопедический словарь

    • квантовый генератор — kvantinis generatorius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Elektromagnetinių bangų generatorius, kurio veikimas pagrįstas sužadintųjų atomų, molekulių, jonų priverstinio spinduliavimo reiškiniu. atitikmenys: angl. quantum… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

    • квантовый генератор — kvantinis generatorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. quantum generator vok. Quantengenerator, m rus. квантовый генератор, m pranc. oscillateur quantique, m …   Fizikos terminų žodynas

    • квантовый генератор бегущей волны — Квантовый генератор, в котором генерируется бегущая волна. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 75. Квантовая электроника. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1984 г.] Тематики квантовая электроника EN travelling wave… …   Справочник технического переводчика

    • квантовый генератор бегущей волны — Квантовый генератор, в котором генерируется бегущая волна …   Политехнический терминологический толковый словарь

    Генератор ВАЗ-2107

    Генератор 37.3701 ВАЗ-2107

    На автомобиле установлен генератор 37.3701 (ранее устанавливался Г-222). Это трехфазная синхронная электрическая машина с электромагнитным возбуждением и встроенным выпрямителем на кремниевых диодах

    Ротор генератора приводится во вращение ремнем от шкива коленчатого вала двигателя.

    Генератор установлен на кронштейне в передней части двигателя с правой стороны.

    Техническая характеристика генератора 37.3701 (Г–222):

    Максимальный отдаваемый ток (при напряжении 13В и частоте вращения ротора 5000 мин–1), А — 55 (45)

    Рабочее напряжение, В 13,6–14,6

    Передаточное отношение двигатель–генератор 2,04

    Направление вращения (со стороны привода) правое

    Статор и крышки генератора стянуты четырьмя болтами. Вал ротора вращается в двух шариковых закрытых подшипниках.

    Смазка в подшипники заложена на весь срок службы генератора. Внутреннее кольцо заднего подшипника напрессовано на вал ротора, а наружное – запрессовано в заднюю крышку.

    Второй подшипник ротора запрессован в переднюю крышку и зажат с двух сторон пластинами с четырьмя болтами.

    Обмотка статора – трехфазная, соединенная по схеме «звезда». Реле сигнализатора заряда аккумуляторной батареи подключено к выводу нулевого провода (генератор Г-222).

    У генератора 37.3701 лампа сигнализатора заряда соединена с выводом диодов питания обмотки возбуждения. Если после пуска двигателя лампа сигнализатора горит – в цепи генератора возникла неисправность.

    Выпрямитель – мостовой схемы, состоит из шести силовых ограничительных диодов.

    Они запрессованы в две подковообразные алюминиевые пластины-радиаторы. На одной из пластин находятся три дополнительных диода, через которые питается обмотка возбуждения генератора после пуска двигателя.

    Пластины объединены в выпрямительный блок, закрепленный на задней крышке генератора.

    Обмотка возбуждения генератора расположена на роторе.

    Выводы обмотки припаяны к двум медным контактным кольцам на валу ротора.

    Питание к ним подводится через две медно-графитные щетки. С 1996 г. щеткодержатель конструктивно объединен с электронным интегральным регулятором напряжения и закреплен на задней крышке генератора.

    Регулятор напряжения – неразборный, ремонту он не подлежит.

    Для защиты бортовой сети от скачков напряжения при работе системы зажигания и снижения радиопомех между выводом «плюс» и «массой» генератора подключен конденсатор емкостью 2,2 мкф, установленный на задней крышке.

    «Минус» аккумуляторной батареи всегда должен быть подключен к кузову автомобиля, а «плюс» к выводу «30» генератора.

    При работе генератора не отсоединяйте аккумуляторную батарею. Это может привести к повреждению электронных элементов бортовой сети.

    Техническое обслуживание генератора заключается в контроле натяжения ремня его привода.

    Возможные неисправности генератора

    Причина неисправности (Метод устранения)

    Генератор. Контрольная лампа разряда аккумуляторной батареи загорается при работающем двигателе:

    — Плохо натянут или оборван ремень генератора

    Подтяните или замените ремень

    — Неисправна цепь возбуждения генератора (он выдает положенное напряжение только на высоких оборотах при небольшом токе отдачи), поврежден регулятор напряжения (для проверки используйте два источника постоянного тока напряжением 12 и 15 В или замените регулятор заведомо исправным)

    Зачистите окислившиеся контакты, обожмите клеммы, замените перегоревший предохранитель F10, неисправный регулятор напряжения

    — Зависли или изношены щетки, окислены контактные кольца (генератор выдает положенное напряжение только на высоких оборотах при небольшом токе отдачи).

    — Выступание щеток из щеткодержателя должно быть не менее 5 мм

    Зачистите контактные кольца мелкой стеклянной шкуркой, проверьте отсутствие биения.

    Устраните зависание щеток, при их износе замените щеткодержатель

    — Отпайка выводов обмотки возбуждения от контактных колец, замыкание или обрыв в обмотке

    Припаяйте выводы или замените ротор генератора или генератор в сборе

    — Обрыв или короткое замыкание в обмотке статора, замыкание ее на “ массу ” (при замыкании генератор “ воет ”)                                                                                     

    Проверьте омметром обмотку. Замените статор или генератор в сборе

    — Короткое замыкание одного или нескольких положительных вентилей

    Замените радиатор с положительными вентилями

    — Обрыв в одном или нескольких вентилях

    Замените радиатор с положительными вентилями, перепрессуйте отрицательные вентили или замените заднюю крышку генератора

    — Обрыв между штекером “ 85 ” генератора и центром звезды обмоток статора (проверяется омметром)

    Восстановите соединение

    Неисправно реле контрольной лампы заряда

    Замените реле

    Лампа сигнализатора заряда аккумуляторной батареи не загорается, но аккумуляторная батарея заряжается плохо (стартер с трудом прокручивает коленчатый вал при пуске). Напряжение в бортовой сети ниже 13,6 В (проверяется автотестером)

    — Плохо натянут ремень генератора

    Подтяните ремень

    — Включено слишком много мощных потребителей электроэнергии, особенно при низких оборотах двигателя. Короткое замыкание в потребителях (обычно это обмотки электродвигателей)

    Ограничьте использование мощных потребителей на холостом ходу, не подключайте дополнительные потребители сверх допустимой мощности генератора, проверьте обмотки электродвигателей на отсутствие короткого замыкания

    — Неисправны цепь возбуждения генератора, регулятор напряжения

    Зачистите окислившиеся контакты, обожмите клеммы, замените неисправный регулятор напряжения

    — Зависли или изношены щетки, окислены контактные кольца (генератор выдает положенное напряжение только на высоких оборотах при небольшом токе отдачи). Выступание щеток из щеткодержателя должно быть не менее 5 мм

    Зачистите контактные кольца стеклянной шкуркой, проверьте отсутствие биения. Устраните зависание щеток, при их износе замените щеткодержатель

    — Отпайка выводов обмотки возбуждения от контактных колец, замыкание или обрыв в обмотке

    Припаяйте выводы или замените ротор генератора или генератор в сборе

    — Ослабло крепление или окислены наконечники проводов на выводе “ + ” генератора, аккумуляторной батарее, клеммы в разветвителе (на правом брызговике в моторном отсеке)

    Зачистите клеммы и наконечники, подтяните соединения

    — Обрыв или короткое замыкание в обмотке статора, замыкание ее на “массу ” (при замыкании генератор “ воет ”)

    Проверьте омметром обмотку. Замените статор или генератор в сборе

    — Повреждены диоды выпрямительного блока  

    Замените диоды или выпрямительный блок

    Аккумуляторная батарея перезаряжается (быстро понижается уровень электролита). Напряжение в бортовой сети автомобиля выше 14,7 В (проверяется автотестером)

    — Неисправен регулятор напряжения

    Замените регулятор

    — Замыкание между винтом крепления щеткодержателя и шиной щетки, присоединяемой к выводу “ Ш ” регулятора (Г- 222)

    Устраните замыкание или замените пластмассовое основание щеткодержателя

    Контрольная лампа разряда аккумуляторной батареи не загорается при включении зажигания

    Лампа перегорела

    Замените лампу

    Отошли или окислились контакты держателя лампы

    Зачистите, обожмите контакты

    Неисправно реле контрольной лампы заряда

    Замените реле

    Короткое замыкание в одном или нескольких отрицательных вентилях

    Перепрессуйте отрицательные вентили или замените заднюю крышку генератора

    Замыкание обмотки статора на “массу ” (генератор “ воет ”).

    Обрыв цепи между штекером “87” контрольной лампы заряда и блоком предохранителей

    Проверьте омметром обмотку.

    Замените статор или генератор в сборе.

    Восстановите соединение

    Шум генератора

    Повреждены подшипники генератора (визг, “ вой ”), износ посадочного места в крышке генератора. (Шум остается при отключении проводов от генератора, но исчезает, если снять ремень)

    Замените подшипники, крышку или генератор в сборе

    Ротор задевает за полюсы статора

    Проверьте биение вала ротора, износ подшипников и посадочных мест. Замените дефектные детали или генератор в сборе

    Короткое замыкание в обмотке статора, замыкание ее на “массу ” (генератор “ воет ”). Шум исчезает, если отключить провода от генератора

    Замените статор или генератор в сборе

    Короткое замыкание в одном из основных вентилей. Шум исчезает, если отключить провода от генератора

    Замените радиатор с положительными вентилями, перепрессуйте отрицательные вентили или замените заднюю крышку генератора

    Тепловоз ТУ2 | Главный генератор

    Главный генератор предназначен для питания электроэнергией тяговых электродвигателей и пуска дизеля (генератор при этом работает электродвигателем и питается от аккумуляторной батареи). На тепловозе ТУ2 установлен главный генератор типа МПТ 4915-3 постоянного тока смешанного возбуждения (рис. 66 и 67).

    Генератор состоит из станины с укрепленными на ней главными и добавочными полюсами, якоря, щеткодержателей и двух подшипниковых щитов. Станина 1 изготовляется из стали; она имеет две лапы для крепления генератора на раме тепловоза, а сверху- площадку для установки возбудителя. Внутри станины укреплены четыре главных и четыре дополнительных полюса.

    Сердечник каждого главного полюса 2 для уменьшения потерь от вихревых токов набран из покрытых изоляционным лаком листов электротехнической стали. На нем устанавливается катушка 3, состоящая из 320 витков независимой обмотки возбуждения, 1 300витков шунтовой, четырех витков противокомпаундной и трех витков пусковой обмоток. Обмотки независимого и шунтового возбуждения выполнены из круглых проводов диаметром соответственно 2,26 и 1,16 мм. Класс изоляции независимой обмотки — СВ, а шунтовой — В.

    Рмс. 66. Общий вид тягового

    Пусковая и противокомпаундная обмотки возбуждения выполнены из прямоугольной меди с размерами 2,44 X 25 мм и 3 х 40 мм и изоляцией класса В. Обмотки возбуждения всех четырех полюсов соединены последовательно.

    Дополнительные полюса, предназначенные для улучшения коммутации генератора, также состоят из сердечников и кгту-шек. Сердечники 4 дополнительных полюсов изготовлены из литой стали. Катушка 5 дополнительного полюса состоит из 19 витков голой меди размером 4,7 х 25 мм с изоляцией класса В. Все четыре катушки соединены последовательно. Якорь 6 генератора состоит из вала, пакета стали, коллектора и обмотки. Диаметр стали якоря равен 490 мм, активная длина — 250 мм. Сердечник 7 якоря набран из электротехнической стали марки Э1А и имеет 62 паза, в которых размещена обмотка, выполненная из провода прямоугольного сечения с размерами 1,35 X 6,4 мм, с изоляцией ми-калентой. Обмотка якоря лягушечья. Число параллельных ветвей- восемь. Длина одного витка — 1 500 мм.

    Коллектор генератора состоит из 248 коллекторных пластин (ламелей) 8, изолированных друг от друга прокладками коллекторного миканита толщиной 1 мм. Верхние концы коллекторных пластин (петушки) имеют прорези, в которые впаяны концы обмотки якоря 9. Нижняя часть коллекторных пластин, имеюшая форму ласточкина хвоста, служит для удержания пластин между упорной шайбой корпуса коллектора 10 и нажимной шайбой 11, кото рые стягиваются болтами 12. Пластины от упорной и нажимной шайб изолированы миканитовыми манжетами (конусами), а от корпуса- миканитовым цилиндром. Выступающий конец миканитовой манжеты прижат к шайбе веревочным бандажом и покрашен серой эмалью.

    Четыре щеткодержателя 13 крепятся к подшипниковому щиту посредством подвесок из полосовой стали и пластмассовых держателей. На щеткодержателе установлено по три корпуса, в каждом корпусе укреплено по одной щетке. Давление на щетки создается пружинами, помещенными в корпусе щеткодержателя.

    Вентиляция генератора осуществляется вентилятором, укрепленным на валу генератора со стороны, противоположной коллектору. Охлаждающий воздух забирается с крыши тепловоза через специальный воздуховод и патрубки, имеющиеся на крышке коллекторного люка генератора. Вентилятор прогоняет засасываемый воздух между полюсами и якорем, а также по каналам, имеющимся в стали якоря. Нагретый воздух выбрасывается в машинное помещение через вентиляционные отверстия в станине генератора со стороны, противоположной коллектору.

    Технические данные главного генератора

    Тип…………………. МПТ 4915-3

    Номинальная мощность длительная…… 195 кет

    » скорость вращения . . «…… 1 500 об/мин

    Номинальное напряжение ……….. 450 в

    Длительный ток……………. 434 а

    Максимальное напряжение ………. 750 в

    Вес…………………. 1 850 кг

    Воздушные зазоры:

    под главными полосами ……… 3 мм

    » дополнительными полюсами….. 7-8 мм

    Щетки:

    марка ……………… ЭГ-4

    нажатие …………….. 860 г

    Сопротивление обмоток при 15°С в ом:

    якоря ………………. 0,0221

    независимого возбуждения……… 5,99

    параллельной …………… 91

    противокомпаундной………… 0,00265

    пусковой……………… 0,00393

    дополнительных полюсов………. 0,00865

    Главный генератор тепловоза является важнейшим силовым агрегатом и поэтому за ним должен быть установлен тщательный контроль и уход. Профилактический осмотр генератора должен производиться не реже одного раза в два дня. Поверхность коллектора не должна иметь царапин, выбоин или раковин. Биение коллектора допускается не более 0,04 мм. Глубина продороживания коллектора должна быть 1,2 мм. После продорожки, не скашивая кромок ламелей, необходимо удалить заусеницы, а затем произвести полировку пластин мелкозернистой стеклянной бумагой. При осмотре бандажей следует убедиться, что на их поверхности нет масла и грязи. В случае необходимости бандажи следует покрыть серой эмалью.

    Смазка подшипников генератора производится смазкой 1-13 по ГОСТ 1631-51. После полной очистки и промывки подшипника для его заполнения требуется 300 г смазки.

    ⇐Электрическая передача | Тепловоз ТУ2 | Возбудитель⇒

    Турбогенератор | Газовые турбины и ГТУ

     

     

     

    Турбогенератор — это турбина, соединенная с генератором, который преобразует механическую энергию движущейся жидкости, такой как жидкая вода, пар, природный газ или воздух в электричество. Генератор состоит из движущейся части ротора и неподвижной части статора. Наружный слой ротора покрыт электромагнитами, а внутренняя стенка статора облицована витками медной проволоки. Компания DMEnergy занимается поставкой, ремонтом и обслуживанием газотурбинных, паротурбинных и водотурбинных турбогенераторов.

     

    Паровой электрогенератор

     

     

    Паровой электрогенератор — преобразует горячую воду в пар под высоким давлением и часто с дополнительными змеевиками для перегрева пара. Паровые электрогенераторы используют конструкцию с прямоточным принудительным потоком для преобразования поступающей воды в пар в течение одного прохода через змеевик воды. Когда вода проходит через змеевик, тепло передается от горячих газов, что заставляет воду превращаться в пар.

     

    Конструкция генератора не использует паровой барабан, в котором пар бойлера имеет зону отсоединения от воды, поэтому для достижения качества пара 99,5% требуется использование сепаратора пара / воды. Паровые генераторы не используют большой сосуд высокого давления, как в жаровой трубе, они часто меньше по размеру и быстрее запускаются. Однако это происходит за счет выработки энергии, так как генераторы имеют низкие скорости выключения и, следовательно, менее способны обеспечивать подачу пара в периоды переменного спроса.

     

    Турбогенераторы для ТЭЦ

    Компания DMEnergy поставляет и обслуживает турбогенераторы на ТЭЦ. Более того, мы можем оказать реинжиниринговые услуги с привлечением специалистов завода-производителя турбогенератора. Обычно турбогенератор — это синхронный генератор, непосредственно соединённый с турбиной тепловой электростанции.

     

    Так как турбины, используемые на ТЭЦ, работающих на органическом топливе, имеют наилучшие технико-экономические показатели при больших частотах вращения, то турбогенератор, находящиеся на одном валу с турбинами, должен быть быстроходными. Любое оборудование со временем может выйти из строя и тогда потребуется диагностика и ремонт. Ремонт турбогенераторов ТЭЦ следует проводить силами квалифицированного персонала, предварительно проведя предварительные приготовления и испытательные работы

     

    Испытания турбогенераторов

    Испытание турбогенератора является важным и необходимым процессом. Испытания гарантируют, что соответствующая часть оборудования исправна и способна выполнять свои функции. Тестирование проводится в симуляциях, которые, как правило, очень похожи на практический сценарий, в котором работает турбогенератор. Тестирование предоставляет экспериментальные данные, такие как эффективность, потери, характеристики, температурные пределы и т. д. Тепловые испытания турбогенераторов необходимы для определения тепловых характеристик и возможных нагрузок турбогенераторов. Компания DMEnergy осуществляет как ввод в эксплуатацию, так и проводит шеф-монтажные и пусконаладочные работы.

     

    Такие испытания проводится в первый год эксплуатации для определения температур стали статора, обмоток ротора и статора, проверки работы газоохладителя. Результаты испытаний сравниваются с техническими условиями и ГОСТ, и по ним устанавливаются допустимые в эксплуатации режимы работы генератора. Испытания проводятся при нагрузках 60, 75, 90 и 100 % номинальной мощности. Изоляция турбогенератора главным образом определяет срок эксплуатации, надежность и безопасность всей системы. С этой целью проводятся высоковольтные испытания турбогенераторов, которые выявляют все имеющиеся дефекты и части требующие замены.

     

    Бандажное кольцо турбогенератора

    Специалисты компании DMEnergy рекомендуют регулярно проводить бороскопическое обследование обмоток под бандажными кольцами. Сегодня большая часть энергии производится в турбогенераторах, которые работают со скоростью 3000 оборотов в минуту. Вращающееся магнитное поле создается обмотками с переменной полярностью, которые вызваны постоянным током. Обмотки выступают из продольных канавок ротора на концах шара и образуют головку обмотки, которая должна быть защищена от центробежной силы. Бандажные кольца ротора турбогенератора принимают на себя эту функцию.

     

     

    Они являются компонентом, несущим наибольшую нагрузку в турбогенераторе. Бандажное кольцо турбогенератора выдерживает огромную центробежную силу в генераторах — до 3600 оборотов в минуту. Бандажные кольца генератора-ротора, которые вращаются вместе с ротором и обычно изготовлены из немагнитных стальных сплавов, являются наиболее напряженными компонентами во всей системе турбины и генератора-ротора.

     

    Ротор турбогенератора

     

     

    Ротор турбогенератора – это вращающийся электрический компонент в двигателе. Он содержит группу электромагнитов, организованных вокруг цилиндра, и их полюса обращены к полюсам статора. Ротор расположен внутри статора и установлен на валу двигателя переменного тока. Статор состоит из рамы статора для поддержки многослойного сердечника, обмоток и многослойного сердечника статора, снабженного вентиляцией для того, чтобы минимизировать потери на вихревые токи, его целью является поддержка обмотки статора.

     

    Ротор вращающейся части состоит из вала ротора с прорезями для размещения обмотки возбуждения (обмотки ротора турбогенератора), который представляет собой единый цельный элемент, способный выдерживать высокие механические нагрузки и немагнитные стопорные кольца ротора для преодоления центробежной силы. Основная задача ротора – поглощать механическую энергию вне генератора и использовать ее для создания вращательного движения. Ротор в турбогенераторе может быть прикреплен к набору лопаток ветряных турбин, комплекту лопаток реактивной или импульсной паровой турбины, лопаток гидротурбины или газового двигателя. Выбег ротора турбогенератора – это необходимый эксплуатационный этап, по которому можно сделать вывод об исправности турбоагрегата.

     

    Система возбуждения турбогенератора

    Компания DMEnergy проводит диагностику системы возбуждения, а именно — проверку релейной защиты турбогенератора, АРН (автоматического регулятора напряжения), ARV (automatical regulator voltage), диодов обратного тока и диодного кольца.

     

    Система, которая используется для подачи необходимого тока поля на обмотку ротора генератора, называется системой возбуждения. Основным требованием к системе возбуждения является надежность при любых условиях эксплуатации, простота управления, обслуживания, стабильность и быстрый переходный процесс. Требуемая величина возбуждения зависит от тока нагрузки, коэффициента мощности нагрузки и скорости машины. Система возбуждения – это единое целое, в котором каждый генератор имеет свой возбудитель.

     

    Возбуждение турбогенератора в основном подразделяется на три типа:

    • система возбуждения постоянного тока;
    • система возбуждения переменного тока;
    • система статического возбуждения.

     

    Для того чтобы добиться изменения тока возбуждения пропорционально току нагрузки генератора, используется токовый трансформатор. Система APH обеспечивает ток возбуждения даже при коротком замыкании. Система возбуждения постоянного тока имеет два возбудителя — основной возбудитель и пилотный возбудитель. Выходной сигнал возбудителя регулируется автоматическим регулятором напряжения (система AVR) для управления напряжением выходной клеммы генератора. Вход трансформатора тока в AVR обеспечивает ограничение тока генератора во время отказа.

     

    Синхронный генератор переменного тока, который работает в паре с газовой турбиной, называют турбогенератором. Главная задача – преобразование механической энергии вращения ротора турбины в электрическую. Главные компоненты электрогенератора – ротор и статор. Каждый из главных компонентов включает в себя различное число элементов и систем. Ротор – вращающийся элемент генератора, статор – неподвижный.

     

     

    Механическая энергия преобразуется в электрическую через магнитное поле ротора в статоре. Магнитное поле создается несколькими путями: постоянными магнитами, током постоянного напряжения. Различают несколько типов генераторов: 2-х полюсные (скорость вращения 3000 об/мин.), 4-x полюсные (1500 об/мин) и многополюсные. Генераторы также различаются по типу применяемой системы охлаждения. Существуют модели с воздушным, водяным, масляным и даже водородным охлаждением. Также, не редко применение находят и комбинированные системы охлаждения.

     

    Охлаждение турбогенератора

    Воздушная пробка, протечки, поломка кулера и другие проблемы с охлаждением турбогенератора, приводят его перегреву и выходу из рабочего состояния. DMEnergy прекрасно справляется с решением этой проблемы.

     

    Системы охлаждения турбогенераторов представлены несколькими способами: водородное, воздушное, охлаждение водой и водородно-водяное охлаждение. Турбогенераторы с водородным охлаждением — это турбогенератор с газообразным водородом в качестве теплоносителя.

     

    Водородное охлаждение турбогенератора предназначено для создания атмосферы с низким сопротивлением и охлаждения для одноосных и комбинированных циклов в сочетании с паровыми турбинами. Из-за высокой теплопроводности и других благоприятных свойств газообразного водорода, водородный турбогенератор — это наиболее распространенный сегодня тип в своей области. Турбогенераторы с воздушным охлаждением используют циркуляцию воздуха для снижения температуры. В системах воздушного охлаждения двигатель забирает холодный воздух из атмосферы и выдувает его изнутри через разные части генераторной установки. Это удерживает генератор от перегрева.

     

     

    Система воздушного охлаждения бывает либо с открытой вентиляцией, либо полностью закрытая. В системе с открытым воздухом используется атмосферный воздух, а выхлопные газы выпускаются обратно в атмосферу. В закрытой системе воздух рециркулирует внутри, чтобы охладить внутренние части генератора. Водяное охлаждение применяется непосредственно для охлаждения обмоток статора и ротора турбогенераторов при помощи подачи воды. Конструкция турбогенераторов с полностью водяным охлаждением — взрывозащищена. Турбогенераторы обладают высочайшей надежностью, улучшенной способностью к частым пускам и перегрузочной способности благодаря низким уровням нагрева и вибрации.

     

    У турбогенераторов с водородно-водяным охлаждением процесс охлаждения распределяется следующим образом: обмотка ротора охлаждается при помощи пресной воды, а ротор с помощью водорода. Внешняя поверхность также охлаждается водородом.

     

    Производители генераторов

    Наша компания осуществляет сервис, ремонт, поставку как самого оборудования, так и сопутствующих комплектующих. Сотрудничаем с производителями напрямую. Благодаря этому поставляем гарантийное оригинальное оборудование для турбогенераторов по оптимальной цене прямо с завода производителя. Для услуг связанные с сервисом возможно договориться о выезде специалиста от самого производителя.

     

    Один из ведущих производителей турбогенераторов на сегодняшний день – компания Brush Turbogenerators. Генераторы отличаются высоким качеством и развитой системой управления, которая позволяет осуществлять параллельную синхронную сбалансированную работу нескольких установок между собой и сетью, релейную защиту и интеграцию с системой управления ГТУ.

     

    Так же большой популярностью пользуются генераторы такого производителя, как General Electric типа ELIN. Например турбогенератор ELIN 6FA, больше известный как GE 6F.03

     

    Статья написана при участии господина Андрианова А., начальника электротехнического отдела компании DMEnergy.

    Компоненты генераторов

    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 электрическую. Благодаря своей универсальности и мощности он является основополагающей частью 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 облегчает этот вывод. Якорь состоит из батареи проволочных катушек, каждая из которых может нести полное номинальное напряжение генератора.

    Первичный двигатель : Первичный двигатель представляет собой тип турбины, используемой для привода генератора переменного тока.Например, это может быть газовая, паровая, гидравлическая или ветряная турбина. Некоторые системы могут даже иметь резервные резервные турбины.

    Ротор : Как следует из названия, ротор является основным вращающимся компонентом 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 является стационарным конструктивным элементом системы.Он работает с ротором и, как и сам ротор, может быть как полем, так и якорем.

    Токосъемные кольца : Токосъемные кольца представляют собой специальные электрические соединители, облегчающие передачу энергии к ротору и от него. Индивидуальное токосъемное кольцо представляет собой круглый проводник, соединенный с обмотками ротора, но изолированный от вала.

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

    Несмотря на то, что существует множество способов планирования и структурирования генераторной системы, 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 базовой теории двигателей и генераторов. Начинающие и опытные инженеры могут углубить свои знания в области электрических и электромагнитных систем, термодинамики, устройств обратной связи и многого другого.

    Генератор переменного тока — обзор

    I Начало HVDC

    Использование постоянного тока для передачи электроэнергии восходит к 1880-м годам, на заре появления электричества, когда между Томасом Эдисоном и его сторонниками бушевал спор. проверенной технологии постоянного тока, а Джордж Вестингауз и его покровители на стороне новой технологии переменного тока. Последнее было основано на многих новаторских идеях, особенно на идеях Николы Теслы.

    Хотя в течение короткого периода в 1880-х и 1890-х годах между переменным и постоянным током велась борьба по принципу «все или ничего», она так и не привела к полному переходу на переменный ток; точно так же постоянный ток никогда не возьмет на себя доминирующую роль в передаче энергии.Каждый из них имеет свои уникальные преимущества в зависимости от области применения. Изобретения в области технологий переменного тока, таких как двигатели переменного тока, генераторы переменного тока и трансформаторы, были поистине революционными. Генераторы и двигатели переменного тока оказались экономичными и более надежными, чем генераторы и двигатели постоянного тока, но изобретением, ответственным за победу переменного тока, был трансформатор, недорогое и надежное оборудование. Как по волшебству, кусок стали и проволоки, грубо говоря, мог преобразовывать мощность переменного тока с одного уровня напряжения на другой.

    В конце концов победил переменный ток, прежде всего потому, что тогда при низких напряжениях постоянный ток не мог эффективно передаваться на большие расстояния. Незадолго до начала века переменный ток был выбран для использования энергии Ниагарского водопада, потому что постоянный ток не мог быть экономично передан Буффало, расположенному всего в 22 милях. Одна из основных причин нынешнего использования постоянного тока, или HVDC, как его называют, заключается в том, что теперь его можно передавать более экономично, чем переменный ток, на большие расстояния. Необходимо понять технологические причины этого изменения, чтобы оценить возможности передачи HVDC.

    Подумайте о современной электрической системе. Энергия переменного тока, генерируемая при низком напряжении, скажем, от 20 до 30 кВ, преобразуется в более высокое напряжение (сотни киловольт) для межсоединений и передачи в центры нагрузки; затем преобразуется до уровня подпередачи вблизи городов, затем до десятков киловольт в распределительных сетях городских территорий; и, наконец, оно снижается до менее 10 кВ на углах улиц и до 230/110 В для домашнего использования. Это делается для того, чтобы электроэнергия могла доставляться пользователю безопасным образом и по низкой цене.Трансформатор сделал возможной дешевую доставку электроэнергии через межсетевые соединения, а также объединение электростанций и передачу их мощности на значительные расстояния.

    Дело было и остается в том, что передача электроэнергии из одного места в другое по линии передачи, независимо от уровня мощности, дешевле и эффективнее на постоянном токе, чем на переменном. Если бы мощность могла быть преобразована из высоковольтного переменного тока в высоковольтный постоянный и обратно удобным и экономичным способом, то HVDC можно было бы использовать для передачи энергии.

    Многие новаторские шаги были предприняты в начале двадцатого века во Франции, Англии, Германии и Соединенных Штатах с использованием вращающихся преобразователей, а затем и термоэмиссионных клапанов. В 1926 году между Механиквиллем и Скенектади, штат Нью-Йорк, была проложена 17-мильная линия электропередачи постоянного тока высокого напряжения, передающая 5,25 МВт при напряжении 30 кВ, соединяющая системы переменного тока 40 и 60 Гц с использованием электронных клапанов. Важные эксперименты были продолжены в Германии, Швейцарии и Швеции до и во время Второй мировой войны, чтобы улучшить технологию преобразователя, особенно с использованием ртутных дуговых клапанов.В случае Германии была построена экспериментальная система передачи мощностью 15 МВт при напряжении 100 кВ; это должно было стать прототипом системы мощностью 60 МВт, 400 кВ с длиной передачи 110 км. Эта деятельность была прервана в конце войны. Затем Швеция под руководством Уно Ламма, которого считают отцом HVDC, положила начало современной эре HVDC, разработав первую в мире коммерческую систему передачи HVDC, Готландскую схему, для передачи 20 МВт при 100 кВ на расстояние 100 км. подводного кабеля; эта передача не могла быть достигнута с переменным током.Схема Готланда была основана на высоковольтных ртутных дуговых клапанах с использованием выравнивающих электродов, запатентованных Уно Ламмом, и только одного кабеля с обратным током через землю. На основе этой шведской преобразовательной технологии по всему миру было установлено несколько схем HVDC; основным из них был Pacific DC Intertie протяженностью 850 миль, длинной мощностью 1440 МВт и напряжением ± 400 кВ, который был включен в 1971 году для передачи гидроэнергии с северо-запада Тихого океана на юго-запад Тихого океана.

    Назревало новое устройство, называемое выпрямителем с кремниевым управлением (SCR), теперь известное как тиристор, устройство на твердотельной кремниевой микросхеме, изобретенное в Соединенных Штатах.Значительные успехи в тиристорном устройстве и клапане HVDC за счет использования последовательно соединенных тиристоров привели к последнему и наиболее необходимому толчку в технологии HVDC: снижению затрат и повышению надежности.

    Технология HVDC, как она известна сейчас, представляет собой звено, соединяющее две или более подстанции переменного тока через преобразователи и линии постоянного тока (рис. 1). Мощность преобразуется из переменного тока в постоянный или из постоянного в переменный по мере необходимости, при этом мощность передается по линиям постоянного тока. Линия передачи постоянного тока может быть воздушной линией, подземным кабелем, подводным кабелем или любой их комбинацией.Фактически, в некоторых случаях линии передачи может и не быть. Такая связь называется встречной связью; цель такой связи, в которой участвуют только преобразователи, состоит в том, чтобы соединить две или более систем переменного тока, которые не могут быть связаны иначе с помощью переменного тока.

    РИСУНОК 1. Концепция высоковольтной передачи постоянного тока (HVDC). (а) Двухполюсная схема. (б) Трехполюсная схема.

    Реально говоря, HVDC не заменит полностью передачу переменного тока, но нет сомнений в том, что он будет играть важную роль для коммунальных служб, которые постоянно стремятся использовать энергию с наименьшими затратами.

    Для пояснения обычно используемой технологии преобразователя для систем HVDC: каждый преобразователь может передавать мощность от переменного тока к постоянному, и в этом случае он работает как выпрямитель, а также может передавать мощность от постоянного тока к переменному, и в этом случае он работает как инвертор. Тот же преобразователь с полным регулированием угла открытия клапана может работать либо как выпрямитель, либо как инвертор; режим работы зависит просто от угла открытия клапанов преобразователя.

    Генератор переменного тока

    Генератор переменного тока
    Далее: Генератор постоянного тока Вверх: Магнитная индукция Предыдущий: Вихревые токи


    Генератор переменного тока Электрический генератор, или динамо-машина, представляет собой устройство, преобразующее механическую энергию в электроэнергия.Самый простой практичный генератор состоит из прямоугольного катушка, вращающаяся в однородном магнитном поле. Магнитное поле обычно создается постоянным магнитом. Эта установка показана на рис. 38.
    Рисунок 38: Генератор переменного тока.

    Пусть — длина катушки по оси вращения, а ширина катушки перпендикулярна этой оси. Предположим, что катушка вращается с постоянной угловой скоростью в равномерном магнитное поле силы.Скорость, с которой оба длинные стороны катушки ( т.е. , стороны и ) двигаться через магнитное поле просто произведение угловой скорости вращения и расстояния до каждого сторону от оси вращения, поэтому . ЭДС движения индуцированный в каждой стороне определяется выражением , где составляющая магнитного поля, перпендикулярная мгновенному направлению движения рассматриваемой стороны. Если направление магнитного поля стягивает угол с нормалью к катушку, как показано на рисунке, затем .Таким образом, величина ЭДС движения, создаваемая в сторонах и является

    (209)

    где площадь катушки. ЭДС равна нулю, когда или , так как направление движения сторон и параллелен направлению магнитного поля в этих случаях. ЭДС достигает своего максимального значения, когда или , так как направление движения стороны и перпендикулярно направлению магнитного поля в этих случаях.Между прочим, из симметрии ясно, что никакая чистая подвижная ЭДС создается в боковых сторонах и в катушке.

    Предположим, что направление вращения катушки таково, что сторона перемещается на страницу на рис. 38 (вид сбоку), тогда как сбоку уходит со страницы. ЭДС движения, наведенная в боковых сторонах, действует от к . Так же и двигательный ЭДС наведения в побочных действиях от к . Видно, что обе ЭДС действовать по часовой стрелке вокруг катушки. Таким образом, чистая ЭДС действуя вокруг катушка .Если в катушке есть витки, то результирующая ЭДС становится равной . Таким образом, общее выражение для ЭДС, возникающей вокруг постоянно вращающаяся, многовитковая катушка в однородном магнитном поле

    (210)

    где мы написали для равномерно вращающейся катушки (при условии, что в ). Это выражение также можно записать
    (211)

    куда
    (212)

    — пиковая ЭДС, создаваемая генератором, и это количество полных оборотов катушки в секунду.Таким образом пиковая ЭДС прямо пропорциональна площади катушки, числу витков в катушке, частота вращения катушки, и напряженность магнитного поля.

    На рис. 39 показана ЭДС, указанная в уравнении. (211) в виде функции времени. Видно, что изменение ЭДС со временем равно синусоидальный в природе. ЭДС достигает своих максимальных значений, когда плоскость катушка параллельна плоскости магнитного поля, проходит через ноль, когда плоскость катушки перпендикулярна магнитному полю и меняет направление знак каждые полпериода вращения катушки.ЭДС периодическая ( т.е. , он постоянно повторяет один и тот же шаблон во времени), с период (который, разумеется, является периодом вращения катушки).

    Рисунок 39: ЭДС, создаваемая постоянно вращающимся генератором переменного тока.

    Предположим, что некоторая нагрузка ( например, , лампочка или электрическое отопление элемент) сопротивления подключается через клеммы генератор.На практике это достигается соединением двух концов катушки к вращающимся кольцам, которые затем подключаются к внешней цепи с помощью металлических щеток. По закону Ома ток, протекающий в нагрузка определяется

    (213)

    Обратите внимание, что этот ток постоянно меняет направление, как и ЭДС генератора. Следовательно, тип генератора, описанный выше, является обычно называется генератор переменного тока или генератор.

    Ток, протекающий через нагрузку, также должен протекать по катушке. Поскольку катушка находится в магнитном поле, этот ток вызывает крутящий момент на катушке, который, как легко показать, замедляет ее вращение. Согласно разд. 8.11, тормозной момент действует на катушке дается

    (214)

    куда составляющая магнитного поля, которая лежит в плоскости катушки.Это следует из уравнения (210) что
    (215)

    поскольку . Внешний крутящий момент, равный и противоположный крутящему моменту, должен быть приложен к катушка, если она должна вращаться равномерно , как предполагается над. Скорость, с которой работает этот внешний крутящий момент, равна произведение крутящего момента и угловой скорости катушки. Таким образом,
    (216)

    Неудивительно, что скорость, с которой внешний крутящий момент совершает работу, точно соответствует скорость, с которой электрическая энергия вырабатывается в цепи, состоящей из вращающейся катушки и нагрузки.

    Уравнения (210), (213) и (215) дают

    (217)

    куда . На рис. 40 показано нарушение крутящий момент, построенный как функция времени, согласно уравнение (217). Можно видеть, что крутящий момент всегда одного знака ( т.е. , он всегда действует в одном и том же направлении, чтобы постоянно противостоять вращения катушки), но не является постоянным во время. Вместо этого он периодически пульсирует с периодом .Нарушение крутящий момент достигает своего максимального значения, когда плоскость катушки параллельна плоскости магнитного поля и равен нулю, если плоскость катушки перпендикулярна к магнитному полю. Ясно, что внешний крутящий момент необходим чтобы катушка вращалась с постоянной угловой скоростью, она также должна пульсировать вовремя с периодом . Постоянный внешний крутящий момент привел бы к неравномерно вращающемуся катушки, а, следовательно, и к переменной ЭДС, изменяющейся со временем в более сложным образом, чем .
    Рисунок 40: Тормозной момент в постоянно вращающемся генераторе переменного тока.

    Практически все коммерческие электростанции вырабатывают электроэнергию с помощью генераторов переменного тока. Внешняя мощность, необходимая для вращения генераторной катушки, обычно обеспечивается паровая турбина (обдув пара веерообразными лопастями, вынуждены вращаться). Вода испаряется, образуя высокое давление пара при сжигании угля или при использовании энергии, выделяемой внутри ядерной реактор.Конечно, на гидроэлектростанциях мощность, необходимая для вращения катушки генератора подается водяная турбина (которая аналогична к паровой турбине, только роль пара играет падающая вода). Недавно был разработан новый тип электростанции, в которой мощность, необходимая для вращения генераторной катушки, обеспечивается газовой турбиной. (в основном это большой реактивный двигатель, работающий на природном газе). В Соединенных Штатах и Канаде переменная ЭДС, создаваемая электростанциями, колеблется с Гц, что означает, что катушки генератора на электростанциях вращаются ровно шестьдесят раз в секунду.В Европе и большей части остального мира частота колебаний электроэнергии, произведенной в коммерческих целях, составляет Гц.



    Далее: Генератор постоянного тока Вверх: Магнитная индукция Предыдущий: Вихревые токи
    Ричард Фицпатрик 2007-07-14

    Влияние размера и формы магнита на производительность генератора переменного тока с поступательным движением

    Аннотация

    Развитие электростанций, использующих возобновляемые источники энергии, идет очень быстро.Возобновляемые источники энергии использовали солнечную энергию, энергию ветра, энергию океанских волн и другую энергию. Все эти возобновляемые источники энергии требуют устройства обработки или системы изменения движения, чтобы стать электрической энергией. Одним из обрабатывающих устройств является генератор, принцип работы которого заключается в преобразовании энергии движения (механической) в электрическую энергию с помощью вращающегося вала, лопасти и других компонентов движения. Генератор состоит из нескольких видов вращательного движения и линейного движения (поступательного). Генератор имеет такие компоненты, как ротор, статор и якорь.В роторе и статоре, имеющем магнит и катушку обмотки, в качестве электрической части создается электрическая движущая сила. В принципе работы генератора переменного тока с линейным движением (поступательным движением) также применяется принцип Фарадея, который использует магнитную индукцию, которая изменяет железный магнит для создания магнитного потока. Магнитный поток захватывается статором для преобразования в электрическую энергию. Генераторы линейного движения состоят из линейной асинхронной машины, синхронной машины с обмоткой возбуждения и синхронной машины с постоянными магнитами [1].На работу синхронного генератора поступательного движения влияют тип магнита, форма магнита, намотка катушки, расстояние между магнитами и катушками и др. В этой статье основное внимание уделяется неодимовому магниту с различной формой, количеством витков катушки и зазором магнитных расстояний. Этот генератор работает с использованием пневматического механизма (PLTGL) для системы электростанций. В результате проверки работоспособности генератора переменного тока поступательного движения получено, что максимальное напряжение, ток и мощность составляют 63 Вольта для диаметра витка обмотки 0.15 мм, число витков 13000 и расстояние магнита 20 мм. Для эффекта формы магнита максимальное напряжение приходится на прямоугольный магнит 30x20x5 мм с 4,64 Вольт. Напряжение и мощность на витке диаметра 14,63 В и 17,82 Вт при диаметре витка 0,7 и количестве витков 1260 при расстоянии магнита 25 мм.

    [Решено] Генератор переменного тока состоит из катушки 800 витков и крестовины

    КОНЦЕПЦИЯ:

    Генератор переменного тока:

    • Генератор переменного тока представляет собой устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую и вырабатывает переменный ток.
    • Работает по принципу электромагнитной индукции , т. е. когда катушка вращается в однородном магнитном поле, в катушке индуцируется переменная ЭДС.
    • Основными компонентами генератора переменного тока являются:
      1. Арматура
      2. Магнит сильного поля
      3. Контактные кольца
      4. Щетки
    • Когда катушка якоря ABCD вращается в магнитном поле, создаваемом магнитом сильного поля, она пересекает силовые линии магнитного поля.
    • Таким образом, магнитный поток, связанный с катушкой, изменяется и, следовательно, в катушке возникает ЭДС индукции.
    • Направление ЭДС индукции или тока в катушке определяется правилом правой руки Флеминга .
    • Ток протекает через щетку B1 в первой половине оборота и через щетку B2 в следующей половине оборота катушки.
    • Этот процесс повторяется. Следовательно, создаваемая ЭДС имеет переменный характер.
    • Катушка генератора переменного тока вращается с постоянной угловой скоростью ω, угол между вектором магнитного поля B и вектором площади катушки A в любой момент времени t равен θ. Затем,

    ⇒ θ = ωt

    Поток, связанный с катушкой в ​​любой момент времени t,

    ⇒ ϕ = BA.cosθ

    • По закону Фарадея ЭДС индукции в любой момент времени t для вращающейся катушки из N витков определяется как

    ⇒ ϵ = NBAω.sin(ωt)

    • Если сопротивление катушки равно R, то индукционный ток в любой момент времени t для вращающейся катушки из N витков определяется как

    \(⇒ I=\frac{\epsilon}{R}=\frac{NBAω sin(ω t)}{R}\)

    РАСЧЕТ:

    Учитывая A = 2.5 м2, N = 800 витков, ω = 50 рад/сек, B = 0,05 Тл и R = 200 Ом

    Где A = площадь катушки, N = количество витков, R = сопротивление, ω = угловая скорость катушки и B = магнитное поле

    • Мы знаем, что максимальный ток , индуцируемый в генераторе переменного тока , определяется как
    • .

    \(⇒ I_{max}=\frac{NBAω}{R}\)

    \(⇒ I_{max}=\frac{800\;\times\;0,05\;\times\;2,5\;\times\;50}{200}\)

    ⇒ I макс. = 25 А

    • Следовательно, вариант 1 правильный.

    Генераторы постоянного и переменного тока и асинхронные двигатели переменного тока — Узнайте — ScienceFlip

     

     

    Генераторы постоянного и переменного тока и асинхронные двигатели переменного тока – узнайте


    Генераторы  

    Генератор — это устройство, преобразующее механическую кинетическую энергию в электрическую. Структура генератора очень похожа на двигатель, однако функция в основном противоположна:

    • Генератор преобразует механическую энергию в электрическую посредством электромагнитной индукции.
    • Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую за счет эффекта двигателя.

    В генераторе относительное движение между катушкой и магнитным полем индуцирует ЭДС в катушке. В небольших генераторах катушка вращается в стационарном магнитном поле, но в более крупных устройствах, таких как электростанции, катушки стационарны, и внутри них вращается магнит, который обычно является электромагнитом. В целях развития нашего понимания генераторов мы рассмотрим вращающуюся катушку внутри стационарного магнитного поля.


    Работа генератора

    При вращении катушки в магнитном поле величина магнитного потока, проходящего через площадь катушки, изменяется. Этот изменяющийся магнитный поток создает изменяющуюся ЭДС на концах провода. ЭДС индукции в катушке равна , равная по модулю скорости, с которой магнитный поток через катушку изменяется во времени.

    На приведенной ниже диаграмме показана катушка, вращающаяся в магнитном поле, величина потока через катушку (желтый цвет) и ЭДС индукции (зеленый цвет).Обратите внимание, как ЭДС индукции подчиняется вышеприведенному закону:

    Важные моменты для понимания:

    • Именно скорость изменения потока определяет ЭДС, а не величина потока, проходящего через катушку
    • Величина ЭДС индукции меняется. Она пропорциональна скорости изменения потока, проходящего через катушку
    • .

    Генераторы постоянного тока

    Генератор постоянного тока имеет структуру, аналогичную двигателю постоянного тока.Двигатель соединяет щетки с клеммами источника питания, а генератор соединяет щетки с клеммами, которые подают ЭДС во внешнюю цепь.

    Генераторы постоянного тока модели

    производят ЭДС, которая меняется со временем, но сохраняют ток в одном и том же направлении. Генератор постоянного тока состоит из коммутатора с разъемным кольцом, который соединяет вращающуюся катушку с клеммами. Назначение коммутатора состоит в том, чтобы менять направление тока в генераторе на противоположное каждые 180° — это снабжает внешнюю цепь током, текущим в одном направлении — постоянным током.На приведенной ниже диаграмме показан переменный ток, который производит генератор постоянного тока.

    Выходной сигнал генератора постоянного тока можно сделать более стабильным, добавив больше катушек на якорь.


    Генераторы переменного тока

    Генераторы переменного тока

    имеют переменную ЭДС, индуцированную на концах катушки. Форма графика зависимости ЭДС от времени имеет ту же форму, что и синусоидальный график. ЭДС на концах катушки, вращающейся с постоянной скоростью в магнитном поле, создает переменный ток (AC).При подключении к внешней цепи он будет подавать переменный ток в эту цепь. Переменный ток — это метод доставки крупномасштабной электроэнергии по всему миру благодаря его способности значительно снижать потери мощности за счет использования повышающих и понижающих трансформаторов. Генератор переменного тока подключает катушку к внешней цепи или системе распределения с помощью коммутатора контактных колец. Контактные кольца вращаются вместе с катушкой. Щетки соприкасаются с контактными кольцами и передают ток на клеммы генератора, которые, в свою очередь, подключаются к внешней цепи и нагрузке.

    На приведенной ниже диаграмме показан переменный ток, вырабатываемый генератором переменного тока.

    Выходной сигнал генератора переменного тока можно сделать более стабильным, добавив больше катушек на якорь. Это называется трехфазным переменным током и генерируется на электростанциях для распределения.


    Определение полярности

    Важно уметь определять направление индуцированного тока в генераторе в любой момент времени, а также полярность клемм.* Примечание:  Направление и, следовательно, полярность можно определить только в любой момент в генераторе переменного тока, поскольку эти факторы постоянно меняются по мере вращения катушки.

    Рассмотрим схему ниже:

    • На катушку действует механическая сила, которая вращает ее по часовой стрелке
    • Закон Ленца гласит, что индуцируется ток, противодействующий движению, вызвавшему его
    • Используя правило ладони правой руки и учитывая сторону LK (пальцы указывают направление магнитного поля с севера на юг, ладонь указывает направление противодействующей силы вниз, большой палец указывает направление условного тока, идущего от L к K)

    • Отрицательные заряды распространяются в противоположном направлении и накапливаются на клемме А

    • Клемма А обеспечивает источник электронов для внешней цепи и поэтому является отрицательной клеммой
    • Клемма B принимает электроны, когда они перемещаются по внешней цепи, и поэтому является положительной клеммой

    *Примечание:  Студенты часто делают вывод, что клемма B отрицательна, поскольку электроны перемещаются от B к A через генератор.Однако целью генератора является создание ЭДС и питание внешней цепи — движение заряда во внешней цепи — лучший способ запомнить и определить полярность.


    Асинхронные двигатели переменного тока

    Асинхронный двигатель переменного тока состоит из статора, создающего внешнее магнитное поле, в котором вращается ротор. Ротор асинхронного двигателя переменного тока состоит из ряда проводников (металлических стержней) и вращается вокруг оси вала двигателя.

    Ротор асинхронного двигателя переменного тока широко известен как ротор с короткозамкнутым ротором. Он состоит из ряда токопроводящих стержней, изготовленных из алюминия или меди. Они прикреплены к двум кольцам на обоих концах стержней. Концевые кольца «коротко замыкают» стержни и позволяют току течь с одной стороны клетки на другую.

    Асинхронный двигатель переменного тока работает за счет создания вращающегося магнитного поля. Статор асинхронного двигателя переменного тока состоит из пар электромагнитов.Переменный ток проходит через противоположные катушки, создавая магнитное поле. Переменный ток меняет полярность со скоростью 50 Гц, поэтому катушки возбуждаются парами, создавая магнитное поле, которое вращается вокруг двигателя снаружи. Поскольку магнитное поле от статора вращается, создавая изменяющееся магнитное поле, в проводниках ротора индуцируется электрический ток. Это связано с законом Фарадея. Индуцированный электрический ток создает собственное магнитное поле. Согласно закону Ленца, это магнитное поле противостоит исходному изменяющемуся магнитному полю, заставляя ротор двигаться в том же направлении, что и изменяющееся магнитное поле, создаваемое статором.

    У асинхронных двигателей переменного тока много преимуществ, одно из которых состоит в том, что они имеют только одну движущуюся часть: ротор. В двигателях постоянного тока больше деталей, которые изнашиваются и нуждаются в замене. Недостатком простых асинхронных двигателей переменного тока является то, что их скорость фиксирована на уровне источника переменного тока (50 Гц).

    Генератор переменного тока состоит из катушки из 10000 витков класса 12 по физике CBSE

    Подсказка: Подсказка: мы можем применить концепцию закона Фарадея, которая в основном суммирует методы, при которых напряжение или ЭДС могут создаваться посредством изменяющейся магнитной среды.Наведенное напряжение или ЭДС в катушке в основном равно отрицательному значению скорости изменения магнитного потока, умноженной на количество витков в катушке. В основном это связано с взаимодействием заряда с магнитным полем.

    ПОЛНЫЙ ПОШАГОВЫЙ ОТВЕТ:
    Из закона Фарадея выражение ЭДС индукции во вращающейся катушке:

    $\varepsilon = — \dfrac{{d{\phi _m}}}{{dt}}$

    А магнитный поток через контур можно выразить как ${\phi _m} = NBA\cos \omega t$
    В результате ЭДС индукции во вращающейся катушке равна:

    $\varepsilon = NBA\omega ( \sin \omega t)$
    Максимальная ЭДС индуцируется, когда $\left| {\ грех \ омега т} \ справа | = 1$

    Таким образом, ЭДС индукции может быть выражена как: \pi f \\
    \end{gathered} $
    N = число витков, B = магнитное поле, A = площадь (м 2 ), f = частота вращения, ω = угловая скорость

    В вопросе мы обеспечен следующей информацией:
    N = 10 000
    A = 100 см 2 = 0.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.