Лекции.Орг
 

Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника


Характеристики вентильных генераторов



Характеристики вентильных генераторов имеют некоторые особенности: наличие выпрямителя, соответствующий подбор обмоточных данных, обеспе-чивающих минимальную частоту вращения, при которой в режиме холостого хода выпрямленное напряжение достигает номинального значения, и само-ограничение тока отдаваемого генератором.

Характеристики холостого хода вентильного генератора представляют собой зависимость выпрямленного напряжения от силы тока возбуждения Еd = f (Iвз) при nрт = const и Id = 0 (Rнг =¥).

 

 

Рис.11. Характеристики холостого хода вентильного генератора

 

Характеристики холостого хода вентильного генератора получают при неза-висимом возбуждении. Семейство характеристик холостого, хода вентильного генератора приведено на рис.11.
Внешние характеристики вентильного генератора (рис.12) при работе гене-ратора в условиях независимого возбуждения (напряжение Uвз, соответствует номинальному напряжению генератора) представляют собой зависимость вы-прямленного напряжения от силы тока нагрузки Ud = f (Id) при nртm = const, Uвз = Ud = const и сопротивлении возбуждения Rвз = const. При увеличении на-грузки выпрямленное напряжение падает под дейст­вием реакции якоря, падения нап­ряжения в цепи якоря и в выпря­мителе. Падение напряжения в выпрямителе невелико, падение нап­ряжения в обмотках якоря значи­тельно и зависит от частоты вра­щения ротора.

Полное сопротивление фазы обмотки статора

 

Zф= ÖR2ф2 = Ö R2ф+(2pрnртL1 /60)2 .

 

где Rф — активное сопротивление фазы; X - синхронное индуктивное сопротив-ление фазы, равное 2pfL1 = 2p(рnрт/60) L1, L1 - индуктивность фазы.

 

 

Рис.12. Внешние характеристики вентильного генератора

 

Величина Zф зависит от частоты nрт, поэтому с ее повышением крутизны спада

напряжения Ud увеличивается. На характеристике отмечают значения

Id max - максимальное значение выпрямленного тока при nрт mах и Ud = Udн ; Idl , Id2 , Id3 , выпрямленный ток короткого замыкания соответственно при частоте враще-ния nрт х , nрт р , nрт mах .

В вентильных генераторах с самоограничением силы выпрямленного тока, ток короткого замыкания (на больших частотах рабочего диапазона) близок к максимальной силе выпрямленной тока Id шах при номинальном выпрямленном напряжении Udн .

Токоскоростная характеристика (ТСХ) вентильного генератора Id = f (nрт) при Ud = Udн и Iвз = const (рис.13) может быть определена при независимом

возбуждении, самовозбуждении (регулятор напряжения отключен) и работе с регулятором напряжения. Она может быть построена и по внешним характе-ристикам.

В значительном диапазоне частоты вращения ротора сила тока возрастает медленно, и при максимальной частоте вращения она не превышает заданного максимального значения, т.е. генератор приобрел свойство самоограничения силы тока. В этих случаях ограничитель силы тока не требуется. ТСХ такого генератора с достаточной степенью точности аппроксимируется уравнением

nрт.х- nрт

n рт

Id = Id шах (1-e ) при n ³ nрт.x.

 

Для генераторов с самоограничением номинальная мощность и номинальная сила тока - условные значения - указаны на генераторе. Обычно указывается зна-чение максимально выпрямленной мощности или максимально выпрямленной силы тока при частоте 5000 мин -1.

 

 

Рис.13. Токоскоростная характеристика вентильного генератора

 

Расчетные мощность Pdp , сила тока Idр , частота вращения nрт. р соответствуют ре- жиму, в котором отношение выпрямленной мощности к частоте вращения Pd / nрт максимально (режим максимального нагрева генератора). Расчетная точка на ТСХ характеризуется значениями Idp и nрт. р.

Положим, что ТСХ выражается экспоненциальной зависимостью выпрям-ленного тока от оборотов, тогда расчетные значения можно определить, если из начала координат провести касательную к ТСХ Id = f(nрт). Точка касания опре-деляет расчетные величины Idp и nрт. р.

 

 

Рис. 14. Электрическая схема генераторной установки 37.3701:

”Б”, ”В”, ”М”, ”Ш” – выводы регулятора выходного напряжения Ud генераторной установки.


Регулировочно-скоростные характеристики вентильного генератора Iвз = f(nрт) при Ud = Udн и Id = const аналогичны характеристикам генератора постоянного тока. Однако кратность регулирования силы тока возбуждения у вентильных

генераторов больше, что связано с более глубоким насыщением маг­нитной цепи, обеспечивающим получение необходимой ТСХ. Значительно шире и диапазон ре-гулирования.

 

5.1.4. Конструкция вентильных генераторов

Конструкцию автомобильного вентильного генератора с клювообразным ро-тором рассмотрим на примере генератора 37.3701 для автомобилей ВАЗ-2108. Электрическая схема генераторной установки показана на рис.14.

Генератор 37.3701 (рис.15) электромагнитного возбуждения с выпрямлени-ем мощности дополнительным выпрямителем для электроснабжения обмотки возбуждения выполняется со встроенным интегральным регулятором напряже-ния (ИРН). Напряжение генератора 14 В, сила тока 55 А. Генератор состоит из якоря (статора), индуктора (ротора), крышки со стороны контактных колец, выпрямительного блока, щеткодержателя с ИРН, крышки о стороны привода, шкива-вентилятора.

В статор генератора входят: пакет 1 и трехфазные обмотки 2. Пакет набира-ют из пластин электротехнической стали толщиной 1,0мм. Пластины в шести местах по наружной поверхности пакета соединены сваркой.

Внутренняя часть пакета имеет 36 пазов трапецеидального сечения, рав-номерно расположенных по окружности, в которых уложена трехфазная об-мотка 2 (см. рис. 6,б). Фаза состоит из трех непрерывно намотанных катушек. Каждая катушка имеет 7 витков медного провода марки ПЭТ-200, диаметром 0,95 мм, уложенных в развал. Витки катушки охватывают три зубца. Число витков в фазе 51; фазы соединены в двойную звезду с вы­еденной нулевой точ-кой, т.е. фаза имеет две параллельные цепи, каждая звезда расположена на поло-вине расточки статора.

Индуктор включает магнитную систему и обмотки возбуждения. Втулка 5 и примыкающие два клювообразных полюсных наконечника 3, посаженные на вал 6, образуют 12-полюсную магнитную систему.

Полюсные наконечники изготовляют методом холодной штамповки из поло-совой стали толщиной 12 мм с последующей обработ­кой по наружному диаметру. Для снижения уровня магнитного шума часть наружной поверхности полюса ротора имеет скосы на сбегающем крае.

Обмотка возбуждения 4,намотанная на каркас в несколько рядов, надета на втулку (втулка фиксирована в полюсных наконечниках). Всего намотано 420 витков медного провода марки ПЭТВ-1 диаметром 0,8 мм. Провод в рядах укладывают плотно, виток к виткам. Сверху катушку оклеивают специальной бумагой, которая образует наружную изоляцию. Сопротивление обмотки в хо-лодном состоянии (2,6 ± 1,0) Ом. На концы обмотки надета гибкая изоляцион-ная трубочка и по втулке каркаса, рас­положенной в торце полюсного наконеч-ника, концы выведены на торце последнего. Далее концы прижаты к торцу полюсного на­конечника изоляционной шайбой, проведены под изоляционной втулкой 12 выведены к контактным кольцам и припаяны к двум изолирован-ным одно от другого и от вала медным контактным кольцам 10.

Для снижения вибрации генератора осуществляют статиче­скую и дина-мическую балансировку ротора. Обмотки статора и ротора для повышения электрической прочности и теплопроводности пропитывают глифталевым ла-ком. Крышки генератора расположены со стороны контактных колец (задняя крышка 7) и со стороны привода (передняя крышка 22). В крышках установле-ны закрытые шарикоподшипники 11 и 25 с двусторонним резиновым уплотни-телем и одноразовым кремний-органическим смазочным материалом. Крышки имеют вентиля­ционные отверстия. В передней крышке 22 есть два резьбовых отверстия для съема крышки с вала, ушко для крепления генера­тора на двигателе и стальная шпилька 21. Шпилька необходима и для крепления планки, создающей натяг приводного ремня генератора. Посадочное место в крышке под подшипник армировано стальной втулкой. Посадка подшипника в крышке и на валу сколь­зящая, в осевом направлении внутренняя и наружная обоймы подшипника строго зафиксированы.

Посредством ушка на задней крышке 7 генератор крепится на двигателе. В отверстии ушка крышки предусмотрено устрой­ство для регулировки осевого зазора между кронштейном двига­теля и ушками крышек генератора при его установке на двига­теле. Устройство состоит из резиновой буферной армиро-ванной сталью поджимной втулки.

Посадка заднего подшипника 11 на вал 6 плотная, в гнездо крышки – скользящая. Посадочное место в крышке не армиро­вано, но имеет канавку, в которой размещено резиновое кольцо, препятствующее проворачиванию наруж-ной обоймы подшипника. Подшипник вместе с валом в гнезде крышки может перемещаться осевом направлении.

Внутри крышки крепится выпрямительный блок БПВ-23-50 - трехфазный двухполупериодный выпрямитель с дополнительными диодами для возбужде-ния генератора. На крышке генератора устанавливаются: щеткодержатель 13 со щетками 14, ИРН 20, выводы генератора ИРН.

Выпрямительный блок (рис.16) состоит из двух шин-радиаторов - отрица-тельной 10 и положительной 9, в которые запрессованы кремниевые диоды прямой 3 и обратной 5 полярности. Шины расположены на фиксированном друг от друга расстоянии с помощью изоляционных втулок 7. Шины являются выходными выводами анодной и катодной групп диодов.

Шесть диодов блока соединены между собой и образуют двухполупериод-ную схему выпрямителя. Соединение осуществляется посредством перемычек 6, на которые выводятся концы обмоток и аноды диодов возбуждения 2.

Дополнительный выпрямитель смонтирован на пластмассовой колодке 8, охватывающей с внутренней стороны шину положительной полярности.

Дополнительный выпрямитель состоит трех диодов, образующих анодную группу диодов. «Плюс» дополнительного выпрямителя гибким проводом 4 со штекерным наконечником соединен с выводом «19» (см. рис.15) регулятора нап-ряжения, а также с выводом 17 обмотки возбуждения.

Рис. 15. Автомобильный генератор 37.3701

1- пакет якоря; 2 - фазные обмотки якоря; 3 - полюс с клювообразными нако-нечниками; 4 - обмотка возбуждения; 5 - втулка; 6 - вал; 7,22 - соответственно задняя и передняя крышки; 8,9 - теплоотвод выпрямительного блока с диодами соответственно положительной и отрицательной полярности; 10 - контактные кольца; 11,25 - соответственно задний и передний подшипники; 12 - изоляци-онная втулка контактных колец; 13 - щеткодержатель; 14 - щетки; 15 - конден-сатор; 16 - вывод “30” генератора; 17 - положительный вывод “61” выпрямите-ля; 18 - стяжной винт генератора; 19 - вывод ”В” регулятора напряжения; 20 - ИРН; 21 - шпилька крепления генератора к натяжной планке; 23 - шкив; 24 - опорное кольцо; 26 - коническая шайба; 27 – гайка.


Щеткодержатель 13 состоит из пластмассового корпуса и двух прямоуголь-ных медно-графитовых щеток 14 ИРН является одно­временно крышкой щетко-держателя.

 

 

Рис. 16. Выпрямительный блок БПВ-23-50:

1,5-диоды обратной полярности; 2 - диод дополнительного выпрямителя; 3 – диоды прямой полярности; 4 - гибкий провод; 6 - перемычка; 7 – изоля-ционная втулка; 8 - пластмассовая колодка; 9, 10 - соответственно положи-тельная и отрицательная сборные шины

 

Для охлаждения обмотки якоря и катушки возбуждения, а также кремние-вых диодов выпрямителя в генераторе преду­смотрена протяжная вентиляция, осуществляемая при помощи крыльчатки вентилятора, связанного с приводным шкивом генератора. Шкив-вен­тилятор крепится на валу с помощью шпонки и гайки 27. Выводы генератора «30» и ИРН «17», «61» расположены на торце зад-ней крышки. ТХС показана на рис.17.

 

 

Рис. 17. Токоскоростная характеристика генераторов следующих типов:

1- Г263А; 2- 37.3701; 3- 17.3701

 

 





Дата добавления: 2015-09-20; просмотров: 216 | Нарушение авторских прав


© 2015-2017 lektsii.org.

Ген: 0.09 с.