Генераторы

В последнее время на тракторах, гру­зовых автомобиляхи зерноуборочных комбайнах устанавливают трехфазные ге­нераторы переменною тока с возбужде­нием от электромагнитов. Магнитный поток в таком генераторе создается об­моткой возбуждения,по которой пропускается постоянный электрический ток. При пуске двигателя постоянный ток используется от аккумуляторной батареи, а при работе двигателя вырабатываемый генератором переменный ток преобра­зуется выпрямителями в постоян­ный.

В зависимости от положения обмотки возбуждения трехфазные генераторы автотракторного электрооборудования подразделяют на две группы: с непод­вижной и с вращающейся обмоткой воз­буждения.

Рис 1. Генератор

с неподвижной

обмоткой возбуждения:

1 — выводные зажимы

переменного тока,

2 — фазная обмотка

статора,

3 — статор,

4 — ка тушка

возбуждения,

5 — втулка катушки

возбуждения,

6 — выпрямитель

переменного тока,7 — вентилятор,S — диоды,9 — шкив привода генератора, 10, 12 — передняяи задняякрышки, 11 — ротор с пакетом пластин, 13 — выводной ажим

«Ш» постоянного тока

Генератор с неподвижной обмоткой воз­буждения(рис. 1). Генераторы этой группы применяются наиболее широко на тракторах и зерноуборочных комбай­нах. Это

объясняется их надежностью, простотой устройства и несложным техническим обслуживанием.

Генератор представляет собой закры­тую бесконтактную трехфазную динамо-машину со встроенным выпрямителем В генераторе смонтированы статор 3. крышки 10 и 12, ротор 11 и выпрями­тель 6.

Статор собран и, пластин, изготовленных из электротехнической стали. Он имеет девять полюсов, на которые наде­ты катушки обмотки 2 статора. Три после­довательно соединенные катушки обра­зуют фазу, концы фаз через зажимы соеди­нены с выпрямителем, а начала соединены звездой. С обеих сторон к статору закреп­лены крышки. К задней крышке 12 при­креплены две колодки с выводными за­жимами, на одной из них имеются зажи­мы постоянного тока с буквами Ш (шунт, т. е. обмотки возбуждения генератора), В (выпрямитель) и М (масса), а на второй — два зажима 1 с обозначением ~ (пе­ременный ток). На крышках отлиты ла­пы для крепления генератора

Ротор генератора в поперечнике име­ет вид шестилучевой звезды. Пластины ротора изготовлены из электротехниче­ской стали и жестко посажены на вал, ко­торый вращается на двух шарикопод­шипниках закрытой конструкции, не тре­бующих замены смазки и установленных в крышках. Обмотка возбуждения непод­вижно закреплена на стальной втулке и питается постоянным током через зажи­мы М и Ш.

При вращении ротора лучи звездочки движутся около торца сердечника обмот­ки возбуждения Магнитный поток, соз­данный этой обмоткой, переходит через воздушный зазор с втулки 5 на звездочку ротора и намагничивает его. В свою очередь магнитный поток ротора пере­секает витки фазных катушек 2 и наводит в них индуктированную ЭДС перемен­ного тока, который преобразуется в по­стоянный с помощью выпрямителя

Выпрямитель собран из шести диодов 8, которые запрессованы в специальной пластине — теплоотводе (держателе дио­дов). Выводы диодов попарно соединены с фазами генератора Сребренный алю­миниевый корпус выпрямителя 6 закреп­лен винтами на передней крышке ге­нератора.

Привод генератора осуществляется ремнем. через шкив 9, закрепленный на валу шпонкой и гайкой. К шкиву со сто­роны генератора прикреплен вентилятор 7, который служит для охлаждения гене­ратора и выпрямителя. В генераторе от­сутствует щеточно-коллекторный узел

Генератор с вращающейся обмоткой возбуждения.Генераторы этой группы (рис. 2) устанавливают на автомоби­лях. Они состоят из статора, ротора и выпрямительного блока

Статор представляет собой кольцо, набранное из пластин электротехниче­ской стали. На его внутренней поверх­ности имеется 18 полюсов, на каждой из которых надета обмотка 11 из пяти вит­ков. Таким образом, в каждой фазе есть шесть катушек, которые соединены меж­ду собой последовательно. Концы фаз соединены с выводными зажимами, а на­чала — звездой. Магнитное поле создается обмоткой 1 возбуждения и двенадцатиполюсным магнитопроводом 2, которые находятся на роторе. Обмотка возбуждения закреп­лена на втулке ротора, а ее выводы припая­ны к контактным кольцам 4. Питание в обмотку возбуждения подается от аккумуляторной батареи 7 через включатель зажигания, реле-регулятор 5, щетки 3 и контактные кольца.При вращении ротора генератора маг­нитное поле ротора пересекает силовыми линиями проводники обмотки 11 статора и в них индуктируется переменный электрический ток.

Рис.2.Схемы генераторной установки:

возбуждения ротора, 9 — диод с положительной полярностью

2— магнитопровод ротора, 10 - диод с отрицательной полярностью

11 —обмотка статора

3— щетка,

4—контактное кольцо,

5—реле-регулятор,

6 — включатель зажигания,

7— аккумуляторная батарея.

Переменный ток поступает в кремниевый трехфазный вы­прямительный блок. В выпрямительном блоке происходит выпрямление электри­ческого тока и во внешнюю цепь подает­ся постоянный электрический ток. Кон­троль за работой генератора осуществля­ется с помощью амперметра 8, установ­ленного на щитке приборов.

Частота вращения коленчатого вала двигателя, следовательно, и ротора ге­нератора во время работы непостоянна. В результате этого непостоянно и напря­жение тока, вырабатываемого генерато­ром. Чем больше частота, тем напряже­ние выше, и наоборот, чем меньше частота, тем напряжение ниже. Такие колебания не создают нормальных усло­вий для работы потребителей тока

Для поддержания постоянного напря­жения в сети, вырабатываемого генера­тором независимо от частоты вращения коленчатого вала, и защиты генератора от перегрузок применяют реле-регуля­тор 5.

В настоящее время получают распространение бесконтактные генераторы с электромагнитным возбуждением: с укороченными полюсами магнитопровода обмотки возбуждения и индукторные генераторы.

В генераторах с укороченными полюсами бесконтактность достигается за счёт неподвижного крепления обмотки возбуждения на немагнитной обойме. Полюсы 2 клювообразной формы имеют длину меньше половины длины активной части ротора. При вращении ротора магнитный поток возбуждения пересекает витки обмотки статора 3, индицируя в них ЭДС.

В индукторном генераторе обмотка возбуждения намотана на втулке из магнитопроводящего материала, закреплённой на боковой крышке. При вращении ротора магнитный поток остаётся постоянным по величине и направлению. Ротор, закреплённый на валу , выполнен в виде звездочки. Магнитный поток обмотки возбуждения замыкается через воздушный промежуток, вал, ротор, магнитопровод и крышку. Зубец и впадина ротора (индуктора) образуют пару полюсов.

Изменение магнитного потока происходит за счёт изменения магнитного сопротивления воздушного зазора между зубцами статора и ротора. Пульсирующий магнитный поток пересекает обмотки статора и индуктирует в них ЭДС.

Под генераторной установкойобычно подразумевают комплект генератора с регулятором напряжения.

Современные автомобильные генераторы переменного тока обладают свойством самоограничения силы потребляемого от них тока. И поэтому в отличие от генераторов постоянного тока им не нужны ограничители тока. А наличие выпрямительного блока в генераторе освобождает от необходимости устанавливать и реле обратного тока.