Generador de cotxes i les seves característiques

En el marc d’aquest article, parlarem de les característiques del dispositiu principal dels generadors d’automòbils. Per als propietaris de vehicles que versin en aquest tema, aquest article no serà interessant. Però per a aquells que estiguin interessats en generadors d'automòbils en termes d'aplicació, aquesta informació pot ser útil.

En cotxes moderns, s’utilitzen màquines elèctriques de CA trifàsiques sincròniques com a generadors, en els quals s’utilitza el circuit Larionov al rectificador.

Per tal que el generador doni corrent a la càrrega després de posar en marxa el motor, cal subministrar energia a la bobina de camp. Això es produeix quan la clau d'encesa es gira a la posició operativa.

El corrent del bobinat de camp està controlat per un regulador de tensió, que es pot fer com a unitat independent o integrat a la unitat de raspall del generador. En la gran majoria dels generadors moderns, un estabilitzador de tensió (CH) funciona amb una secció de rectificació separada.

Entre d'altres alternadors, el generador d'automòbils destaca per diverses funcions. En primer lloc, el generador de cotxes, tot i que produeix corrent directe, és en realitat un generador de corrent altern, que després es rectifica per un pont de díodes i es converteix en corrent directe.

Aquesta solució és molt popular, el mateix alternador d’un motor d’inducció es pot convertir en un generador de corrent directe, només cal afegir un rectificador de díodes.

Els rectificadors de corrent altern s’anomenen generadors de vàlvules de corrent continu. Aquests generadors inclouen un generador de cotxes.

La tensió de sortida de l’alternador del cotxe és constant

Una de les característiques distintives d’un generador de cotxes és que la tensió en els seus terminals de sortida es manté en un rang estret mitjançant un estabilitzador especial anomenat regulador de tensió. Però això no és una cosa excepcional per als cotxes elèctrics.

Els estabilitzadors de tensió es poden trobar en la configuració de moltes fonts d’energia ininterrompuda, inclòs entre les que consumeixen energia per a les bateries dels generadors mecànics dels mateixos HPP domèstics o de plaques solars.

La principal característica distintiva del generador d'automòbils és que rep energia mecànica a través del cinturó del cigonyal del motor de combustió interna, la velocitat de rotació del qual no és gens constant, depèn actualment del mode de funcionament del vehicle i no està relacionada amb les necessitats dels consumidors de corrent continu. .

Resulta que la tasca del generador i la seva electrònica és poder carregar la bateria del cotxe i subministrar als consumidors una tensió estabilitzada, independentment de quina sigui la velocitat actual de l’armadura, la tensió ha de romandre en un passadís estret a la regió de 14 volts.

Si per alguna raó la tensió va més enllà del rang d’estabilització, el corrent de càrrega de la bateria pot arribar a ser extremadament elevat i l’electròlit es limitarà a ebullició.

Aquest fenomen no és inèdit, molts motoristes es van trobar amb el fracàs del regulador de tensió del generador, en aquest cas l'electròlit de la bateria s'acaba ràpidament.

Si la tensió del generador és massa baixa, la bateria es descarregarà prematurament. Molts automobilistes també van afrontar aquest problema.

Així doncs, una tensió de sortida estable és un requisit previ per al funcionament correcte d’un generador de cotxes. Però això no és tan fàcil d’aconseguir. El rang de variació de la velocitat del rotor del generador al cotxe és força ampli.Al ralentí, es tracta d’unes 800 - 1200 revolucions per minut, i en el moment d’una bona acceleració: fins a 5.000 i fins a 6.000 revolucions per minut, depenent de quin tipus de cotxe es tracti.

Característica de velocitat actual d’un generador de cotxes

Així, atès que el voltatge del generador d’automòbils es manté gairebé constant gràcies al regulador de tensió, té la seva pròpia característica de velocitat de corrent (TLC), ja que a diferents velocitats del rotor, el corrent de càrrega és diferent. La tensió és constant, però com més gran sigui la velocitat - més gran és el corrent i més baixa la velocitat - menys corrent dels terminals de generació del generador.

Cal destacar la forma en què el generador de cotxes té un límit actual i, per tant, té la propietat d’autolimitació. Això vol dir que quan la corrent assoleixi un valor límit determinat, sense importar com la velocitat puja, la corrent ja no augmentarà, simplement no serà capaç de fer-ho.

La característica de Tokoskostanaya (TLC) del generador d'automòbils s'elimina segons la metodologia adoptada com a norma internacional. S'elimina (característic) durant l'operació de prova del generador en un suport emparellat amb una bateria totalment carregada amb una capacitat nominal, que en amperi-hores és la meitat (50%) del corrent del generador nominal en amperis. S'han trobat punts importants característics de la característica: n0, nrg, nн, nmax.

La velocitat inicial del rotor n0 és la velocitat teòrica del rotor sense càrrega. Com que la característica comença a prendre's a partir d'un corrent de 2 amperes, aquest punt es troba extrapolant la característica fins a la intersecció amb l'eix horitzontal de revolucions.

La freqüència mínima de funcionament del generador núm es pren corresponent a la velocitat de ralentí del cigonyal. Es tracta d'aproximadament 1.500 a 1.800 rpm per al rotor del generador. El corrent a una freqüència determinada, per regla general, és del 40 al 50% del valor nominal d’un generador determinat. Aquest corrent hauria de ser suficient per alimentar el nombre mínim de consumidors vitals al cotxe.

Les revolucions nominals del rotor del generador nн són exactament la freqüència a la qual es genera el corrent nominal In, no ha de ser inferior al valor nominal del passaport.

La velocitat màxima del rotor del generador nmax és la velocitat del rotor a la qual el corrent màxim la dóna el generador, el valor de la qual no difereix molt del valor nominal del generador provat.

Per als generadors de producció domèstica, abans era costum indicar el corrent nominal a 5000 rpm. També es va indicar la freqüència nominal nр del corrent nominal del generador Ip, igual a dos terços del corrent nominal. Aquest mode de disseny corresponia a un mode de funcionament del generador quan els seus components no eren gaire escalfats. Totes les característiques es van tenir a una tensió de 14 o 13 volts.

Autoexcitació d’un generador de vehicles i d’eficiència

Un generador de cotxes està obligat a autoexcitar-se amb una freqüència de gir del seu rotor per sota de la freqüència quan el cigonyal es troba al ralentí. La prova es realitza a l’estand, on s’ha de produir autoexcitació quan el generador està connectat a la bateria amb un llum d’avís.

Des del punt de vista energètic, les capacitats d’un generador de vehicles es caracteritzen pel valor de la seva eficiència. Com més gran sigui l’eficiència, menys potència es pren del motor de combustió interna per obtenir la mateixa sortida útil en forma d’energia elèctrica.

L’eficàcia del generador depèn principalment de les característiques de disseny d’un determinat producte: quin és el gruix de les plaques de l’estator i el gruix del conjunt, quina distància queden aïllades les plaques les unes de les altres (quina mida són els corrents de Foucault), quina és la resistència de l’estator i els enrotllaments del rotor, quina amplitud tenen els anells de contacte del rotor, quina és la qualitat dels raspalls. i coixinets? Etc

Però una cosa és segura: com més gran sigui la potència nominal del generador, més alta serà l’eficiència.Mentrestant, l'eficiència típica dels generadors d'automòbils, i els generadors de vàlvules, no supera el 60%.

L’indicador principal de les capacitats del generador és la seva característica de velocitat actual, mostra clarament en què es pot esperar d’aquest o aquell generador, en què es pot comptar. Per a punts característics, feu una taula per al generador.

Per exemple, donem una taula de característiques dels generadors casolans:

Característiques dels alternadors de cotxes

El rang de tensió de sortida a diferents velocitats i segons la temperatura i la càrrega reflecteix les capacitats del regulador de tensió d’un generador d’automòbils.

Mireu també amb nosaltres:

Els principals tipus de generadors i els principis del seu treball

El dispositiu i principi de funcionament de la dinamo