Особенности генератора переменного тока

Изготовители генератора переменного тока предоставляют для своих изделий нагрузочные характеристики (характеристические кривые). Они показывают свойства генератора переменного тока при различных условиях. Кривые строятся как зависимость выходного тока от частоты вращения (при постоянном напряжении) и как выдаваемая мощность в зависимости

от частоты вращения. На рис. 6.34 показаны типичные характеристики генератора переменного тока. Обычно на графике отмечают следующие точки:

♦ нерабочий диапазон оборотов;

♦ обороты холостого хода;

♦ частота вращения, при которой достигается 2/3 номинальной мощности;

♦ частота вращения при номинальной мощности;

♦ максимальная частота вращения;

♦ диапазон выходного тока при холостых оборотах двигателя;

♦ ток, соответствующий 2/3 номинальной мощности;

♦ номинальный ток;

♦ максимальный ток.

Графики строятся при определенных условиях — постоянном выходном напряжении и постоянной температуре (часто используется значение 27 °С). Графики обычно рассматривают тогда, когда необходимая мощность генератора уже определена.

Кривая мощности используется, чтобы определить тип приводного ремня, необходимого для передачи мощности (крутящего момента) к генератору переменного тока. В качестве отступления

скажем, что кривая мощности и кривая выходного тока могут использоваться совместно для того, чтобы вычислить эффективность генератора. Для любой заданной частоты вращения и соответствующей ей максимальной нагрузки эффективность

любого генератора можно рассчитать как:

Эффективность = Выходная мощность/Входная мощность.

В нашем примере эффективность при 8000 об/мин составляет:

Выходная мощность = 14 В х 70 А = 980 Вт,

Эффективность = 980/2300 = 0,43 или 43%.

Эффективность на уровне 2/3 выходного-тока:

Выходная.мощность = 14 В х 47 А = 653Вт,

Эффективность 653/i 100 - 0,59, или 59%.

Эти цифры показывают, сколько мощности теряется в процессе генерации. Эти потери складываются из потерь на вихревые токи 8 сердечнике, омических потерь в медных проводах, потерь на преодоление сопротивления воздуха (воздушного трения) и механического трения. Энергия теряется в виде тепла.

 

Конструкция и монтаж

Большинство генераторов переменного тока для легковых автомобилей монтируется сходными способами. Для регулировки натяжения ремня обычно используется поворотное крепление генератора. Сейчас широко используются ремни с канавками,

приводимые в движение непосредственно от шкива на коленчатом палу. Такой тип ремня передает больший крутящий момент и может работать на шкивах малого диаметра или с более резкими перегибами, чем традиционный клиновой ремень. На рис. 6.35 приведены данные по установке и регулировке ремня для типичного генератора переменного тока.

Передаточное отношение между шкивом коленвала и шкивом генератора переменною тока очень важно. Типичное отношение – приблизительно 2,5:1. Другими словами, нужно обеспечить

генератору переменного тока возможно большую скорость вращения при холостых оборотах двигателя, но при этом не превысить его допустимую частоту вращения при максимальных оборотах двигателя. Исходя из этого идеальное соотношение

может быть рассчитано.следующим образом:

Максимально допустимую скорость вращения генератора нужно разделить на максимальную скорость вращения двигателя.

Например:

(15 000 о6/мин)/(6000 об/мин) = 2,5:1.

На стадии создания проекта автомобиля основное требование к генератору переменного тока состоит в том, что он должен уместиться в пространстве, отведенном для него в моторном отсеке. Однако, по возможности, нужно учесть следующие

условия:

♦ адекватное охлаждение;

♦ подходящая зашита от загрязнения;

♦ доступ для регулировки и обслуживания;

♦ минимальная вибрация, если возможно;

♦ рекомендованное натяжение приводного ремня.