Реферат: Генераторные установки переменного тока

Введение

Генераторы постоянного тока долгое время былиединственным типом источников электрической энергии, применявшихся для пи­танияпотребителей и заряда аккумуляторной батареи на авто­мобилях.

В обмотке якорягенератора постоянного тока индуктируется ток переменного направления(переменный ток), который затем преобразуется в ток постоянного направления(постоянный ток) коллектором. Коллектор, таким образом, играет 'роль выпрями­теля.Однако процесс выпрямления тока коллектором связан с искрением под щетками, которое вызывает повышенный износ коллектора и щеток, особенно при большойчастоте вращения якоря.

Сувеличением мощности и количества потребителей электри­ческой энергии наавтомобиле размеры и масса генераторов по­стоянного тока настолько возросли,что размещать их на двига­телях стало трудно, а повышение частоты вращенияколенчатого вала двигателя и передаточного числа привода генератора уве­личилоизнос коллектора и щеток. В связи с этим вместо генера­торов постоянного токастали применять автомобильные генера­торы переменного тока, в которыхпреобразование переменного тока в постоянный осуществляется полупроводниковымивыпря­мителями. Комплектно с генераторами переменного тока спроек­тированы  и   внедрены   в производство   новые   системы регулирования напряжения вместопрежних вибрационных элект­ромагнитных регуляторов напряжения. К ним относятсяконтакт­но-транзисторные и бесконтактные транзисторные регуляторы на­пряжения.

Впоследние годы разработаны и освоены в производстве бес­контактные транзисторныерегуляторы напряжения на интеграль­ных схемах, очень малые габариты которыхпозволяют встроить их в генератор.

Комплектгенератора постоянного тока   с реле-регулятором или регулятором напряжения, атакже комплект генератора пе­ременного тока с выпрямителем и регуляторомнапряжения бу­дем называть генераторной установкой.

Генераторныеустановки переменного тока   обладают рядом преимуществ по сравнению сгенераторными установками посто­янного тока.

Вгенераторе переменного тока отсутствуют коллектор и щет­ки, снимающие сколлекторных пластин весь ток нагрузки. Вме­сто них имеются контактные кольца ищетки, служащие для подвода во вращающуюся обмотку лишь небольшого по величинетока возбуждения генератора. Поэтому износ контактных колец и щеток невелик. Втранзисторных регуляторах напряжения вооб­ще нет вибрационных контактов, а вконтактно-транзисторных регуляторах напряжения вибрационные контакты  значительно разгружены и разрывают лишь небольшой ток.

Все это увеличивает срокслужбы генераторной установки пе­ременного тока почти вдвое по сравнению сгенераторной уста­новкой постоянного тока, а повышение срока службы генератор­нойустановки снижает стоимость эксплуатационных затрат.

Сосредоточеннаяцилиндрическая обмотка возбуждения   и клювообразные полюса ротораавтомобильного генератора пере­менного тока, а также отсутствие коллектора даютвозможность при равных габаритных размерах получить большую мощность исократить расход меди в 3 раза по сравнению с генераторами постоянного тока.Более низкая частота вращения начала отдачи генератора переменного токаобеспечивает лучший заряд акку­муляторной батареи в условиях эксплуатацииавтомобиля в го­родских условиях.

Первые автомобильныегенераторы   переменного тока были спроектированы для работы с отдельнымиселеновыми выпрями­телями и вибрационными регуляторами напряжения. Селеновыевыпрямители громоздки и их приходилось размещать отдельно от генератора вместах, обеспечивающих их хорошее охлаждение, из-за чего требоваласьдополнительная проводка  от генератора к выпрямителю. Кроме того, онинедостаточно теплостойки и допускают максимальную рабочую температуру не выше+80°С. Поэтому селеновые выпрямители в дальнейшем были заменены кремниевымивыпрямителями, более теплостойкими и малогаба­ритными, допускающими ихразмещение внутри генератора. Виб­рационные регуляторы напряжения такжезаменяются контактно-транзисторными и бесконтактными регуляторами напряжения.

В настоящее времязакончен перевод всех типов отечествен­ных автомобилей на комплектацию генераторнымиустановками переменного тока. Мощность генераторных установок для массо­выхавтомобилей увеличилась более чем в 2 раза — с 250 Вт до 500—1000 Вт; ресурсувеличен со 100—150 до 150—300 тыс. км. Начат выпуск генераторов для автобусовПАЗ и КАвЗ с встроен­ным выпрямительным блоком и встроенным интегральным регу­ляторомнапряжения. В дальнейшем все типы автомобильных ге­нераторов будут иметьвстроенные выпрямители и регуляторы на­пряжения. Развитие применения этих новыхконструкций требует изучения принципов работы, характеристик, правилэксплуатации и ремонта автомобильных генераторов переменного тока.