Auto-Generator und seine Funktionen

Im Rahmen dieses Artikels werden wir über die Merkmale der Hauptvorrichtung von Automobilgeneratoren sprechen. Für Autobesitzer, die sich mit diesem Thema auskennen, ist dieser Artikel nicht interessant. Für diejenigen, die sich für Automobilgeneratoren in Bezug auf die Anwendung interessieren, können diese Informationen nützlich sein.

In modernen Autos werden synchrone dreiphasige Wechselstrommaschinen als Generatoren verwendet, bei denen die Larionov-Schaltung im Gleichrichter verwendet wird.

Damit der Generator die Last nach dem Starten des Motors mit Strom versorgen kann, muss die Feldspule mit Strom versorgt werden. Dies tritt auf, wenn der Zündschlüssel in die Betriebsposition gedreht wird.

Der Strom in der Feldwicklung wird von einem Spannungsregler gesteuert, der als separate Einheit hergestellt oder in die Bürsteneinheit des Generators integriert werden kann. Bei der überwiegenden Mehrheit der modernen Generatoren wird ein Spannungsstabilisator (CH) von einem separaten Gleichrichterteil gespeist.

Unter anderem zeichnet sich der Automobilgenerator durch mehrere Merkmale aus. Erstens ist der Auto-Generator, obwohl er Gleichstrom erzeugt, tatsächlich ein Wechselstromgenerator, der dann durch eine Diodenbrücke gleichgerichtet und in Gleichstrom umgewandelt wird.

Diese Lösung ist sehr beliebt. Der gleiche Generator eines Induktionsmotors kann in einen Gleichstromgenerator umgewandelt werden. Fügen Sie einfach einen Diodengleichrichter hinzu.

Wechselstromgleichrichter werden als Gleichstromventilgeneratoren bezeichnet. Diese Generatoren umfassen einen Autogenerator.

Die Ausgangsspannung der Lichtmaschine ist konstant

Eines der charakteristischen Merkmale eines Fahrzeuggenerators ist, dass die Spannung an seinen Ausgangsklemmen mithilfe eines speziellen Stabilisators, der als Spannungsregler bezeichnet wird, in einem engen Bereich gehalten wird. Für Elektroautos ist dies jedoch keine Ausnahme.

Spannungsstabilisatoren finden sich in der Konfiguration vieler unterbrechungsfreier Stromversorgungen, einschließlich solcher, die Energie für ihre Batterien von mechanischen Generatoren derselben Heim-HPPs oder von beziehen Sonnenkollektoren.

Das Hauptunterscheidungsmerkmal des Automobilgenerators besteht darin, dass er mechanische Energie über den Riemen von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors erhält, deren Drehzahl überhaupt nicht konstant ist, von der aktuellen Betriebsart des Fahrzeugs abhängt und nicht mit den Bedürfnissen der Gleichstromverbraucher zusammenhängt .

Es stellt sich also heraus, dass es die Aufgabe des Generators und seiner Elektronik ist, die Autobatterie aufzuladen und die Verbraucher unabhängig von der aktuellen Drehzahl des Ankers mit stabilisierter Spannung zu versorgen - die Spannung muss in einem engen Korridor im Bereich von 14 Volt bleiben.

Wenn die Spannung aus irgendeinem Grund den Stabilisierungsbereich überschreitet, kann der Ladestrom der Batterie extrem hoch werden und der Elektrolyt kocht einfach weg.

Dieses Phänomen ist nicht beispiellos, viele Autoenthusiasten sind darauf gestoßen, als der Spannungsregler am Generator plötzlich ausfiel - der Elektrolyt in der Batterie kocht in diesem Fall schnell aus.

Wenn die Spannung vom Generator zu niedrig ist, wird die Batterie vorzeitig entladen. Dieses Problem wurde auch von vielen Autofahrern konfrontiert.

Eine stabile Ausgangsspannung ist daher Voraussetzung für den ordnungsgemäßen Betrieb eines Fahrzeuggenerators. Dies ist jedoch nicht so einfach zu erreichen. Der Variationsbereich der Rotordrehzahl des Generators im Auto ist ziemlich groß.Im Leerlauf sind dies etwa 800 - 1200 Umdrehungen pro Minute und im Moment einer guten Beschleunigung - bis zu 5000 und sogar bis zu 6000 Umdrehungen pro Minute, je nachdem, um welche Art von Auto es sich handelt.

Stromdrehzahlkennlinie eines Fahrzeuggenerators

Da die Spannung des Automobilgenerators dank des Spannungsreglers nahezu konstant gehalten wird, verfügt er über eine eigene Strom-Drehzahl-Kennlinie (TLC), da bei unterschiedlichen Rotordrehzahlen der Laststrom unterschiedlich ist. Die Spannung ist konstant, aber je höher die Drehzahl - je höher der Strom und je niedriger die Drehzahl - desto weniger Strom fließt von den Leistungsklemmen des Generators.

Es ist bemerkenswert, dass der Autogenerator eine Strombegrenzung hat und daher die Eigenschaft der Selbstbegrenzung hat. Dies bedeutet, dass wenn der Strom einen bestimmten Grenzwert erreicht, unabhängig davon, wie die Geschwindigkeit weiter ansteigt, der Strom nicht mehr ansteigt, sondern einfach nicht mehr in der Lage ist.

Die Tokoskostanaya-Charakteristik (TLC) des Automobilgenerators wird gemäß der als internationaler Standard angewandten Methodik entfernt. Sie (Kennlinie) wird während des Testbetriebs des Generators auf einem Ständer entfernt, der mit einer voll aufgeladenen Batterie mit einer solchen Nennkapazität gepaart ist, die in Amperestunden die Hälfte (50%) des Nenngeneratorstroms in Ampere beträgt. Charakteristische wichtige Punkte finden sich auf der Charakteristik: n0, nrg, nн, nmax.

Die anfängliche Rotordrehzahl n0 ist die theoretische Rotordrehzahl ohne Last. Da die Kennlinie ab einem Strom von 2 Ampere abgenommen wird, wird dieser Punkt durch Extrapolation der Kennlinie auf den Schnittpunkt mit der horizontalen Drehachse ermittelt.

Die minimale Betriebsfrequenz des Generators nrg wird entsprechend der Leerlaufdrehzahl der Kurbelwelle angenommen. Dies sind ungefähr 1.500 bis 1.800 U / min für den Generatorrotor. Der Strom bei einer bestimmten Frequenz beträgt in der Regel 40 bis 50% des Nennwerts für einen bestimmten Generator. Dieser Strom sollte ausreichen, um die Mindestanzahl lebenswichtiger Verbraucher im Auto mit Strom zu versorgen.

Die Nennumdrehungen des Generatorrotors nн sind genau die Frequenz, mit der der Nennstrom In erzeugt wird. Sie dürfen nicht kleiner sein als der Nennwert auf dem Pass.

Die maximale Rotordrehzahl des Generators nmax ist die Rotordrehzahl, bei der der Generator den maximalen Strom angibt, dessen Wert sich nicht wesentlich vom Nennwert des getesteten Generators unterscheidet.

Für Generatoren der inländischen Produktion war es bisher üblich, den Nennstrom bei 5000 U / min anzugeben. Die Nennfrequenz nр für den Nennstrom des Generators Ip, die zwei Dritteln des Nennstroms entspricht, wurde ebenfalls angegeben. Dieser Entwurfsmodus entsprach einem solchen Betriebsmodus des Generators, wenn seine Komponenten nicht sehr erwärmt waren. Alle Eigenschaften wurden bei einer Spannung von 14 oder 13 Volt aufgenommen.

Selbsterregung eines Autogenerators und Wirkungsgrad

Ein Fahrzeuggenerator ist verpflichtet, sich bei einer Drehzahl seines Rotors unterhalb der Frequenz im Leerlauf selbst anzuregen. Der Test wird am Stand durchgeführt, wo eine Selbsterregung auftreten sollte, wenn der Generator mit einer Warnlampe an die Batterie angeschlossen wird.

Die Fähigkeiten eines Autogenerators aus energetischer Sicht sind durch den Wert seiner Effizienz gekennzeichnet. Je höher der Wirkungsgrad, desto weniger Leistung wird dem Verbrennungsmotor entnommen, um die gleiche Nutzleistung in Form von elektrischer Leistung zu erzielen.

Der Generatorwirkungsgrad hängt hauptsächlich von den Konstruktionsmerkmalen eines bestimmten Produkts ab: Wie dick sind die Platten im Stator und wie dick ist der Satz, wie gut sind die Platten voneinander isoliert (wie klein sind die Foucault-Ströme), wie groß sind der Widerstand der Stator- und Rotorwicklungen, wie breit sind die Rotorkontaktringe, wie hoch ist die Qualität der Bürsten und Lager? Usw.

Eines ist jedoch sicher: Je höher die Nennleistung des Generators, desto höher der Wirkungsgrad.Mittlerweile überschreitet der typische Wirkungsgrad von Automobilgeneratoren und sogar Ventilgeneratoren 60% nicht.

Der Hauptindikator für die Leistungsfähigkeit des Generators ist seine aktuelle Drehzahlkennlinie. Er zeigt deutlich, was Sie von einem bestimmten Generator erwarten können und worauf Sie zählen können. Für charakteristische Punkte eine Tabelle für den Generator erstellen.

Zum Beispiel geben wir eine Tabelle mit Merkmalen von inländischen Generatoren:

Eigenschaften von Lichtmaschinen

Der Ausgangsspannungsbereich bei unterschiedlichen Drehzahlen und abhängig von Temperatur und Last spiegelt die Leistungsfähigkeit des Spannungsreglers eines Fahrzeuggenerators wider.

Siehe auch bei uns:

Die Haupttypen von Generatoren und die Prinzipien ihrer Arbeit

Das Gerät und Funktionsprinzip des Dynamos