Устройство автомобильного вентильного генератора с клювообразным ротором

В настоящее время на автомобилях и тракторах с электропуском применяются системы электропитания постоянного тока, так как при этом просто и надежно осуществляется параллельная работа генератора с аккумуляторной батареей. Поэтому при применении на автомобиле в качестве источника электропитания синхронного генератора переменного тока его мощность выпрямляется, т.е. в автотракторной системе электропитания применяется вентильный генератор. Генератор на автомобиле предназначен для питания всех электропотребителей автомобиля при работающем двигателе внутреннего сгорания. https://juliapermanent.ru лазерное удаление перманентного татуажа макияжа.

Автомобильный вентильный генератор представляет собой синхронную трехфазную машину с выпрямлением всей мощности полупроводниковым выпрямителем. Электрическая схема вентильного генератора показана на рис. 3.1. Обмотка возбуждения, питаемая постоянным током от выпрямителя, создает магнитный поток возбуждения Ф (ротора). Магнитное поле возбуждения, вращаясь вместе с ротором, пересекает проводники фазных обмоток якоря, расположенные в пазах статора.

Вследствие этого в фазных обмотках якоря индуктируются переменные Э.Д.С. ЕФА, ЕФВ, ЕФС одинаковой величины и частоты, но сдвинутые по фазе на 120º.

Рис. 3.1. Электрическая схема вентильного генератора.

Э.Д.С. фазы обмотки якоря определяется выражением:

где - частота перемагничивания зубца якоря, сек;

kФ – коэффициент формы поля;

Ф – магнитный поток возбуждения (ротора), Вб;

W1 – число витков фазы обмотки якоря;

k0 – обмоточный коэффициент обмотки якоря;

n – частота вращения ротора генератора, об/мин

Величина линейной Э.Д.С. на выходе синхронного трехфазного генератора зависит от схемы соединения фазных обмоток статора:

при соединении в звезду (Y)

при соединении в треугольник

(∆)

При подключении к обмотке якоря нагрузки Rнагр в обмотках якоря (статора) появляются токи IФА, IФВ, IФС. Магнитное после, созданное этими токами, вращаются в пространстве с той же скоростью, что и ротор, т.е. синхронно. Отсюда и название синхронный генератор.

Рассмотрим работу трехфазного генератора с выпрямителем на нагрузку (Rнагр.) при соединении обмотки якоря в звезду. Концы фазных обмоток генератора соединены с выпрямителем, собранным по трехфазной двухполупериодной схеме (схема А.Н. Ларионова). В этой схеме применены шесть вентилей. В верхней группе вентилей положительной полярности (1,3,5) катоды электрически связаны между собой, в нижней группе вентилей отрицательной полярности (2,4,6) аноды электрически связаны между собой. Теоретически в такой схеме в проводящем направлении работают из верхней группы вентиль, у которого анод имеет наиболее высокий потенциал, и из нижней группы вентиль, у которого катод имеет более низкий потенциал. Следовательно, в любой момент времени работают два вентиля: один положительной полярности (верхний), другой отрицательной полярности (нижний) и каждый вентиль пропускает ток в течение одной трети периода.

Отличительной особенностью автомобильного вентильного генератора от генератора общепромышленного назначения является: многополюсный ротор клювообразного типа с обмоткой возбуждения, состоящей из одной катушки, размещенной внутри ротора; малая осевая длина и увеличенный диаметр электрической машины; малое число пазов на полюс и фазу q£1 (реже 2).

z1 – число пазов якоря; р – число пар полюсов; m - число фаз.

Рис. 3.2. Клювообразный полюсный наконечник (6-ти полюсный)

Многополюсный ротор при одной катушке возбуждения получается за счет применения полюсного наконечника специальной формы – клювообразный полюсный наконечник (рис. 3.2.). На рис. 3.3 приведена конструктивная схема магнитной системы и обмоток такого генератора (продольный и поперечный разрез). При подаче постоянного напряжения на щетки 6 по обмотке возбуждения 2 протекает постоянный ток возбуждения IВ. На рис. 3.3 знаком «•» обозначен ток возбуждения, текущий на нас, знаком «+» - ток, текущий от нас. Ток возбуждения вызывает магнитный поток Ф, направленный по оси генератора. Силовая линия магнитного потока возбуждения показана пунктирной линией, а направление потока - стрелками.