Выпрямитель генератора что это
Во всех автомобильных генераторах применяется выпрямитель (диодный мост)
В обмотках генератора возникает переменная ЭДС, поэтому ток от генератора получится переменным, а это для автомобиля не подходит. Аккумулятор является источником постоянного тока, и все приборы автомобиля рассчитаны на потребление постоянного тока. Зарядить аккумулятор можно только постоянным током, поэтому генератор, должен выдавать постоянный ток. Для того, чтобы генератор переменного тока выдавал постоянный ток, на выходе генератора включается выпрямитель (диодный мост).
Переменный ток все время меняет направление (туда, сюда), и пульсирует. Принцип выпрямления состоит в том, что току позволено проходить только в одну строну. Поэтому выпрямитель – это диод, который пропускает ток только в одном направлении. Если ток генератора проходит через диод, то он уже идет только в одну строну, и значит, становится выпрямленным.
Для выпрямления переменного тока трехфазной обмотки применяется трехфазный диодный мост по схеме Ларионова — по два диода в каждой фазе, всего шесть диодов.
Соединение обмотки генератора с диодным мостом
Обмотка, соединенная звездой или треугольником имеет три вывода.
Соединение звездой позволяет использовать одну хитрость. Со средней точки звезды можно снять дополнительную мощность (+ примерно 10 %), тогда нужно использовать 8 диодов.
Соединение генератора с аккумулятором и бортовой сетью автомобиля
Плюсовой вывод генератора надежно соединяется с плюсом аккумулятора, и к этой же точке подсоединяется питание всего электрооборудования. Все цепи замыкаются через массу автомобиля, и к ней подсоединяется минус генератора и аккумулятора. Таким образом, генератор всегда подсоединен к аккумулятору, и ко всему электрооборудованию. Для того, чтобы генератор заряжал аккумулятор его напряжение должно быть выше ЭДС аккумулятора на 1 – 2 Вольта. Если двигатель не работает, или генератор вышел из строя, то ко всей системе электрооборудования остается подключенным аккумулятор и все электрооборудование питается от аккумулятора.
Все стать на сайте про диодный мост
Выпрямление переменного тока генератора
Выпрямитель 1 содержит шесть диодов VD1 — VD6, образующих два плеча: в одном аноды трех диодов VD1 — VD3 соединены с выводом «+» генератора, а в другом катоды диодов VD4 — VD6 – с выводом «-». В принятой на автомобилях однопроводной схеме минусовой вывод соединен с массой. К выпрямителю подведены выводы фазных обмоток статора генератора (на рисунке показано соединение в звезду). Наведенные в обмотках фаз переменные напряжения иф1 — ифз сдвинуты на 1/3 периода, что характерно для трехфазной системы.
Диоды выпрямителя при изменении трехфазного напряжения во времени переходят из закрытого состояния в открытое, в результате ток нагрузки имеет только одно направление — от вывода «+» генератора к выводу «-».
Рис. Схема генераторной установки (а) и диаграммы напряжений (б):
1– трехфазный мостовой выпрямитель; 2 – дополнительный выпрямитель; 3 – регулятор напряжения
Как видно из рисунке б, в момент времени 0, напряжение в обмотке L1 отсутствует; в обмотке L3 положительное, а в обмотке L2 отрицательное. За положительное напряжение принято направление стрелки к средней точке 0 обмотки статора. Выпрямленный ток поступает к потребителям в направлении стрелок через находящиеся в открытом состоянии диоды VD3 и VD4.
Выпрямитель генератора тока
Расскажите, пожалуйста, подробно и доходчиво устройство и принцип действия такого электрооборудования, как выпрямитель генератора тока (переменного тока). Необходимо знать о нём всё, начиная от мелочей и заканчивая самыми значимыми частями и устройствами. Если не трудно подробно расскажите схему работы. Заранее благодарен.
Спрашивает Константин Зейд
Поможем найти мастера для любого ремонта
Мастеров онлайн: 109 Заказов в неделю: 355 Предложений в сутки: 124
Расскажу, пожалуйста. Самый простой выпрямитель называется диодный мостик. Далее по сложности исполнения идет стабилизатор. Верхом совершенства считается интергрированный МАП.
Генератор состоит из собственно генератора, выпрямителя и регулятора напряжения. Силовой выпрямитель дополнен тремя диодами выпрямителя обмотки возбуждения, что предотвращает возможность разряда аккумуляторной батареи на обмотку возбуждения при неработающем двигателе автомобиля. Выходной транзистор регулятора напряжения работает в ключевом режиме, изменяя ток в обмотке возбуждения так, чтобы напряжение генераторной установки оставалось практически неизменным при всех частотах вращения и нагрузках. Вентильные автомобильные и мотоциклетные генераторы выполняются с подвижным якорем и вращающимся индуктором с клювообразной магнитной систе.мой и контактными кольцами для подвода тока к обмотке возбуждения. Вентильные тракторные генераторы выполняются индукторными с одноименными полюсами. Большинство ВГ выполняются трехфазными, однако выпускаются тракторные ВГ мощностью 1—2 кВт в пятифазном исполнении. Схема выпрямления переменного тока — мостовая.
Основное отличие стабилизаторов напряжения 1. Феррорезонансные. Устаревшая конструкция стабилизаторов типа «Олень» и т.п., выпускавшихся, как правило, небольшой мощности. Эти стабилизаторы обладали рядом недостатков (узкий рабочий диапазон, работа только под нагрузкой, опасность взрыва мощных конденсаторов) и в настоящее время практически сняты с производства. 2. Стабилизаторы, работающие по принципу магнитного усилителя. Их часто путают с феррорезонансными стабилизаторами, но это не так. За основу работы таких стабилизаторов взято изменение подмагничивания сердечника трансформатора. За счёт этого достигается высокая точность, скорость и в тоже время плавность регулировки напряжения. Это единственные агрегаты, способные работать в критических условиях окружающей среды: to -45 +45o C, влажность 98%, обладают возможностью двукратной перегрузки, трёхфазные модели отслеживают одновременно линейное и фазное напряжение. Минусами этих стабилизаторов являются: высокий уровень шума, недостаточно широкий рабочий диапазон, трёхфазные модели не могут работать без наличия всех трёх фаз, критичны к перекосу фаз, обладают большой массой, вносят некоторое искажения в синусоиду. 3. Дискретные стабилизаторы. Основой этих стабилизаторов напряжения является автотрансформатор с несколькими выводами на обмотках. В зависимости от величины входного напряжения при помощи силовых ключей (электромагнитные реле, симисторы или тиристоры) коммутируется различное число витков трансформатора, таким образом меняется коэффициент трансформации. Положительными сторонами такой конструкции является высокое быстродействие, широкий рабочий диапазон, отсутствие искажения синусоиды. Минусы – дискретность (ступенчатость) переключения отражается на работе световых приборов (заметно некоторое моргание света). 4. Электродинамические стабилизаторы. Главным рабочим элементом таких стабилизаторов является так называемый ЛАТР с сервоприводом. В момент изменения напряжения на входе электроника даёт команду электродвигателя, и тот в свою очередь позиционирует щётку ЛАТРа в соответствующее положение. Этим достигается высокая точность стабилизации, плавность регулировки, не искажается синус. Отрицательная сторона механики – низкое быстродействие. Подобные стабилизаторы желательно применять в сетях, где нет резких скачков напряжения.
Ну, а теперь о вершине совершенства ИПБ МАП Энергия. Эксплуатировать сей девайс мне приходилось зимой в 2008 году и впечатление однозначно самое лучшее. Прибор способен обогреть, осветить и напоить горячим чаем в течении 12 часов от двух камазовских аккумулятора. Заряжали мы их от генератора на 220 В два раза в сутки. Причем генератор без автозапуска он глушит сам. многофункциональный автономный преобразователь (МАП) «Энергия» (12/24 В — 220 В) Может работать как пуско-зарядное устройство, как восстановитель аккумуляторов, как источник бесперебойного питания. Допустим, в вашем регионе часто отключают электричество. Подключив МАП «Энергию» вместе с мощным аккумулятором к домашней электросети вы избавитесь от проблем. «Умный» прибор будет сам следить за тем, есть ли в сети напряжение, подзаряжать по мере необходимости аккумулятор, а в случае неожиданного исчезновения 220 В — автоматически и мгновенно (за 15 миллисекунд ни компьютер, ни тем более телевизор, в буквальном смысле, даже «глазом моргнуть» не успеют) подменит его своим напряжением 220 В, генерируемым от аккумулятора. При появлении промышленного напряжения 220 В — все вернется на свои места. Отметим, что в ждущем режиме потребление энергии МАП-ом практически равно нулю. Если ваш дом вообще не подключён к электросети, весьма разумно использовать МАП «Энергия» совместно с дизель/бензиновым генератором. Дело в том, что, включая генератор всего лишь на 2 — 3 часа в день (одна заправка), вы обеспечиваете себя круглосуточным электричеством 220 В. Какая экономия топлива! Плюс — тишина, покой и чистый воздух… Время автономной работы варьируется и может достигать от нескольких часов до суток и более в зависимости от мощности нагрузки и общей емкости аккумуляторов (их можно объединять, наращивая ёмкость), причем, прибор сигнализирует об уменьшении напряжения на аккумуляторе и отключит потребителя при его минимально допустимом уровне. К слову, не так давно появились очень качественные автомобильные аккумуляторы с большими сроками службы, полностью необслуживаемые (герметичные), способные развивать гигантские пусковые токи (от 700 А), и по вполне приемлемым ценам. В полевых условиях, после исчерпания 80% ёмкости аккумулятора (в этот момент МАП сам отключается) достаточно завести двигатель — и можно продолжать работу дальше! Прибор защищен от перегрузок, коротких замыканий, перепутывания полярности подключения аккумулятора, перезаряда или полного разряда последнего.
[quote]Расскажите, пожалуйста, подробно и доходчиво устройство и принцип действия такого электрооборудования, как выпрямитель генератора тока (переменного тока). Необходимо знать о нём всё, начиная от мелочей и заканчивая самыми значимыми частями и устройствами. Если не трудно подробно расскажите схему работы. Заранее благодарен. [/quote] Учить надо принципы и действия, а не прогуливать сессии. = )
Генератор, выпрямитель и реле-регулятор
На автобусах ЛиАЗ-677, ЛАЗ-695М устанавливают генератор переменного тока типа Г2-В, который представляет собой трехфазную синхронную машину с электромагнитным возбуждением, на автобусе ПАЗ-672 генератор Г260, на автобусе Икарус — Г-751-70А/24В.
Основным преимуществом генератора переменного тока является то, что он отдает ток уже при холостом ходе двигателя, который у городских автобусов составляет 60 — 70% всего времени эксплуатации. Кроме того, генераторы переменного тока отличаются большой надежностью щеточного узла, так как щетки в генераторе переменного тока работают не по коллектору, а по гладкому кольцу. Переменный ток преобразуется в постоянный выпрямителями.
Выпрямители представляют собой полупроводниковые приборы, пропускающие ток в одном направлении и задерживающие его в противоположные. На автобусах широкое применение получили полупроводниковые приборы: диоды, транзисторы, термисторы и др.
Диод представляет собой пластинку кремния или германия, в которую вплавлена капля алюминия или индия.
Опытным путем установлено, что в месте спайки полупроводника с металлом создается так называемый переходный слой, пропускающий ток в одном направлении и задерживающий в противоположном.
Это свойство диода и используется для изготовления полупроводниковых выпрямителей. Так, на автобусах ЛАЗ и ЛиАЗ установлены селеновые выпрямители, а на автобусах ПАЗ-672 и Икарус-260 — кремниевые.
Полупроводниковые триоды (транзисторы) представляют собой пластинку кремния или германия и двух наплавленных капель, образующих два перехода.
Каждая из трех областей триода имеет свое название: нижняя область, испускающая электроны — носители зарядов, называется эмиттером; верхняя область, собирающая носители зарядов, — коллектором, а средняя область — основанием, или базой.
К этим трем областям триода делают самостоятельные выводы, которые располагают в линию. Средний вывод соединяют с базой, ближайшей к среднему, — с эмиттером, а другой — с коллектором.
В круге жирной линией обозначена база, тонкая линия со стрелкой обозначает эмиттер, а другая линия, без стрелки, — коллектор.
Если транзистор включить в цепь какого-либо источника, соединив вывод эмиттера с плюсовым зажимом, а вывод коллектора с минусовым, то тока в цепи не будет, так как один из переходов будет закрыт.
Но если транзистор включить в цепь так, чтобы одна из областей была общей, а между другими создать разность потенциалов, то потенциальный барьер открывается, сопротивление транзистора падает до нуля и на выходном зажиме коллектора получается увеличение силы тока.
Транзисторы получают широкое применение в электрооборудовании автомобилей, в частности в контактной и бесконтактной транзисторной системе зажигания, в реле-регуляторах генераторов. В контактной транзисторной системе зажигания триод включен в цепь с общей базой.
В цепь эмиттер – база — источник тока включены контакты прерывателя. При замкнутых контактах прерывателя в этой цепи проходит слабый ток около 0,3 А.
Параллельно контактам прерывателя в цепь эмиттер – коллектор — источник тока — включена первичная обмотка катушки зажигания.
При таком включении первичной обмотки катушки через нее пойдет ток большой силы, равный около 9 А, минуя контакты прерывателя. Если разомкнуть контакты прерывателя, то цепь эмиттер — база размыкается и транзистор запирается, прекращается поступление тока в первичную обмотку катушки зажигания.
Транзистор запирается также при изменении направления тока, подводимого к базе. Это свойство транзистора используется в бесконтактных транзисторных реле-регулятор ах генераторов и других приборах.
Генератор переменного тока состоит из следующих основных частей: статора, ротора, крышек, вентилятора и шкива.
Статор генератора собран из отдельных пластин листовой электротехнической стали толщиной 0,5 мм, изолированных одна от другой лаковым покрытием для уменьшения потерь.
Статор имеет 18 равномерно расположенных по окружности пазов, в которые уложена трехфазная катушечная обмотка переменного тока. Катушки соединены в три группы, каждая группа образует фазу. Фазы соединены в звезду, т. е. начала катушек соединены вместе, а концы присоединены к трем зажимам I, II и III колодки статора.
Ротор состоит из двух стальных шестиполосных клювообразных сердечников и двух катушек возбуждения, соединенных параллельно. Концы катушек возбуждения выведены на три контактных кольца вала. Вал ротора вращается в шариковых подшипниках. Крышка со стороны контактных колец имеет отверстия, в которых установлены три щеткодержателя со щетками и пружинами. Щетки прижимаются к контактным кольцам пружинами с усилием 350—500 гс. Средняя щетка соединена с массой, а две крайние с зажимами Ш1 и Ш2 реле-регулятора. От попадания пыли и влаги щетки закрыты крышкой. Крышка со стороны привода имеет вентиляционные отверстия, через которые нагнетается охлаждающий воздух вентилятором. Привод генератора осуществляется через шкив ременной передачей.
С момента включения зажигания через щетки подводится ток в обмотки возбуждения из аккумуляторных батарей и создается магнитное поле ротора. При вращении ротора силовые линии магнитного поля ротора пересекают витки катушек статора и в них индуктируется переменный ток, который снимается через три зажима I, II и III статора и поступает к трем зажимам селенового выпрямителя.
В генераторах постоянного тока преобразование переменного тока в постоянный осуществляется коллектором, а в генераторах переменного тока для этой цели применяют выпрямителя, принцип работы которых был описан выше.
Селеновый выпрямитель РС300-А устанавливают на автобусах ЛАЗ-695Н. Он состоит из 18 квадратных пластин размером 100X100 мм, укрепленных на стальном стержне при помощи гайки. Пластины изолированы от стержня бумажной трубки и текстолитовыми шайбами.
Столб шайб и пластин закрыт панелями из тонколистовой стали, которые образуют кожух направляющий поток воздуха для охлаждения пластин. К зажимам подводится переменный ток от генератора. От этих зажим ток подводится от каждой фазы статора генератора к шести пластинам выпрямителя.
На пластину с одной стороны нанесен слой полупроводника селена, а на этот слои нанесен слой, состоящий из сплава олова с кадмием и добавкой висмута. Слой, образовавшийся между слоем селена и слоем сплава, выполняет роль «выпрямителя», пропуская ток только в направлении от слоя селена к слою сплава.
Ток с верхнего слоя снимается лепестковой латунной шайбой, а со слоя алюминиевой пластины — обычной шайбой.
Одна пластина пропускает через себя переменный ток лишь в течение одного полупериода. Для более рационального использования мощности генератора выпрямителя выполнены по двухполупериодной схеме, т. е. в течение другого полупериода ток проходит через вторую пластину, развернутую в противоположную сторону к первой. Постоянный ток поступает на латунные шинки и по сборным проводам на зажимы «плюс» и «минус» выпрямителя.
Предельная сила тока нагрузки зависит от конструкции и интенсивности охлаждения выпрямителя, от количества параллельно включенных пластин и их площади.
Так, выпрямитель РС300-А рассчитан на выпрямление тока напряжением 14 — 17 В и силой тока 60А.
Выпрямитель В150, установленный на автобусе ЛиАЗ-677, имеет размер алюминиевых пластин 100×200 мм и рассчитан на выпрямление тока силой 80А и напряжением 14,5 В.
Допустимая температура нагрева селенового выпрямителя 75° С. При увеличении температуры происходит пробой запирающего слоя. Поэтому для лучшего охлаждения выпрямитель устанавливают перед радиатором на автобусе ЛиАЗ-677 или в заборнике воздуха на автобусе ЛАЗ-695Е.
Реле-регулятор генератора Г2-В состоит из четырех приборов, смонтированных на общей панели: реле включения РВ, ограничителя тока ОТ, двух регуляторов напряжения РН1 и РН2.
Реле включения замыкает и размыкает цепь между батареей и выпрямителем, действуя от выключателя зажигания.
Ограничитель тока предохраняет катушки статора от перегорания, а пластины выпрямителя от пробоя при коротком замыкании в цепи.
Регуляторы напряжения, предотвращают повышение напряжения более 14 — 15 В при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя и заряженной батарее. Это предохраняет от перегорания потребители и обмотки ротора генератора.
Каждый из перечисленных приборов имеет ярмо с сердечником и обмоткой (одной или двумя), якорек с подвижным контактом и пружиной (у реле включения три контакта, покрытые серебром) и изолированную стойку с неподвижным контактом.
Параллельно контактам ограничителя тока и регуляторов напряжения установлены дополнительные резисторы. Пружина реле включения удерживает контакты в разомкнутом состоянии, а пружины ограничителя тока и регуляторов напряжения – в замкнутом состоянии.
Генератор Г260 автобуса ПАЗ-672. Принципиальное устройство генератора Г260 аналогично генератору Г2-Б. Отличие состоит в том, что в этом генераторе установлена одна обмотка возбуждения, выпрямитель не селеновый, а кремниевый, реле-регулятор состоит из двух приборов: реле включения и регулятора напряжения. Ограничитель тока отсутствует, так как ограничение силы тока происходит автоматически, вследствие увеличения индуктивного сопротивления обмоток фаз.
Мощность тока, вырабатываемая генератором, 500 Вт.
Выпрямительный блок ВБ1-1 состоит из трех моноблоков, соединенных в схему двухпериодного трехфазного выпрямителя. В каждой фазе включены два диода, развернутые своими переходами от токопроводящего зажима в разные стороны, один диод гибким выводом соединен с отрицательной пластиной, а второй — с положительной.
Если на зажим пластины пары диодов поступает ток с положительным зарядом, то он будет сниматься через диод, соединенный с этой пластиной, при этом переход второго диода закрыт. Во время второго полупериода ток меняет свое направление, т.е на зажим пластин он поступит с отрицательным зарядом. Тогда закроет диод, соединенный с положительной пластиной, и ток с отрицательным зарядом пойдет на пластину через вторые диоды.
Генератор Г751 А/24В автобуса Икарус-260. Генератор Г751 по своему устройству аналогичен генератору Г260. Отличие состоит в том, что он имеет две обмотки возбуждения и большую мощность (около 1500 Вт). Напряжение 24—28 В. Сила тока регулируется самим генератором, а напряжение — транзисторным регулятором.