Automobilių generatorius, kuris tikrai yra bet kurios įrangos dalis transporto priemonė, galima palyginti su elektrinės vaidmeniu aprūpinant energiją šalies ūkio poreikiams.
Tai yra pagrindinis (kai veikia variklis) elektros energijos šaltinis automobilyje ir skirtas palaikyti iš anksto nustatytą ir stabilizuotą automobilio elektros tinklo įtampą per elektros laidus, kurie supina visą automobilį iš vidaus. Automobilio generatoriaus veikimo principas pagrįstas klasikinio elektros generatoriaus, kuris neelektrines energijos rūšis paverčia elektros energija, veikimo teoriniu vaizdu.
Konkrečiu automobilio generatoriaus atveju išėjimas elektros energija atsiranda transformuojant mechaninius sukamasis judesys variklio alkūninis velenas.
Bendras veikimo principas
Teorinės prielaidos, kuriomis grindžiamas elektros generatorių veikimas, yra pagrįstos gerai žinomu elektromagnetinės indukcijos atveju, kai vienos rūšies energija (mechaninė) paverčiama kita (elektrine). Šis efektas atsiranda įdėjus variniai laidai, paklotas ritės pavidalu ir įdėtas į kintamo dydžio magnetinį lauką.
Tai prisideda prie elektrovaros jėgos atsiradimo laiduose, kuri pajudina elektronus. Šis judėjimas elektrinių dalelių generuoja, o laidų gnybtų kontaktuose atsiranda elektros įtampa, kurios lygis tiesiogiai priklauso nuo magnetinio lauko kitimo greičio. Tokiu būdu sukurta kintamoji įtampa turi būti tiekiama į išorinį tinklą.
Automobilio generatoriuje statoriaus apvijos naudojamos magnetiniam reiškiniui sukurti, kai veikiama lauko sukasi rotoriaus armatūra. Ant armatūros veleno yra srovės nešančios apvijos, sujungtos su specialiais kontaktais žiedų pavidalu. Šie žiediniai kontaktai taip pat pritvirtinami prie veleno ir sukasi kartu su juo. Laidžių šepetėlių pagalba žiedai nuimami elektros įtampa ir pagamintos energijos tiekimą transporto priemonės elektros vartotojams.
Generatorius paleidžiamas pavaros diržu nuo variklio bloko alkūninio veleno frikcinio rato, kuris paleidžiamas nuo akumuliatoriaus šaltinio, kad būtų pradėtas darbas. Siekiant užtikrinti efektyvų pagamintos energijos transformaciją, generatoriaus skriemulio skersmuo turi būti pastebimai mažesnis už alkūninio veleno trinties rato skersmenį. Tai užtikrina didesnius generatoriaus veleno apsisukimus. Esant tokioms sąlygoms, jis veikia padidindamas efektyvumą ir padidina srovės charakteristikas.
Reikalavimai
Pateikti saugus darbas esant tam tikram viso elektros prietaisų komplekso charakteristikų diapazonui, automobilio generatoriaus veikimas turi atitikti aukštą lygį Techniniai parametrai ir užtikrinti, kad laikui bėgant būtų sukurtas stabilus įtampos lygis.
Pagrindinis reikalavimas automobilių generatoriams yra stabilios srovės generavimas su reikiamomis galios charakteristikomis. Šie parametrai skirti užtikrinti:
- įkrovimas;
- visų susijusių elektros įrenginių veikimas vienu metu;
- stabili tinklo įtampa esant įvairiems rotoriaus veleno apsisukimų dažniams ir dinamiškai prijungtoms apkrovoms;
Be minėtų parametrų, generatorius suprojektuotas atsižvelgiant į jo veikimą esant kritinėms apkrovoms ir turi turėti tvirtą korpusą, tuo pačiu turėti mažą masę ir priimtiną. matmenys, turi žemą ir priimtiną pramoninių radijo trukdžių lygį.
Automobilio generatoriaus įtaisas ir konstrukcija
Tvirtinimas
Automobilio generatorių nesunkiai galima rasti variklio skyriuje pakėlus gaubto dangtį. Ten jis tvirtinamas varžtais ir specialiais kampais prie variklio priekio. Ant generatoriaus korpuso uždedamos tvirtinimo letenos ir prietaiso įtempimo kilpa.
Rėmas
Beveik visi įrenginio blokai sumontuoti generatoriaus korpuse. Jis gaminamas naudojant lengvojo lydinio metalus aliuminio pagrindu, kuris puikiai išsklaido šilumą. Kūno struktūra yra dviejų pagrindinių dalių derinys:
- priekinis dangtelis iš slydimo žiedų šono;
- galinis dangtelis pavaros pusėje;
Ant priekinio dangtelio pritvirtinti šepečiai, įtampos reguliatorius ir lygintuvo tiltelis. Dangčiai sujungiami į vieną korpuso konstrukciją specialiais varžtais.
Vidiniai dangtelių paviršiai fiksuoja išorinį statoriaus paviršių, užtikrindami jo padėtį. Taip pat svarbūs korpuso konstrukcijos konstrukciniai komponentai yra priekiniai ir galiniai guoliai, kurie sudaro tinkamas sąlygas rotoriaus funkcionavimui ir tvirtina jį ant dangčio.
Rotorius
Rotoriaus agregato konstrukciją sudaro elektromagnetinė grandinė su sužadinimo apvija, sumontuota ant nešiklio veleno. Pats velenas pagamintas iš legiruotojo plieno, papildyto švino priedais.
Variniai slydimo žiedai ir specialūs spyruokliniai šepečio kontaktai taip pat tvirtinami prie rotoriaus veleno. Slydimo žiedai yra atsakingi už srovės tiekimą į rotorių.
statorius
Statoriaus mazgas yra konstrukcija, susidedanti iš šerdies su daugybe griovelių (dažniausiai naudojamų atvejų jų skaičius yra 36), kurioje yra išdėstyti trijų apvijų posūkiai, turintys elektrinį kontaktą vienas su kitu pagal „žvaigždę“ arba „ trikampio“ schema. Šerdis, dar vadinama magnetine grandine, yra pagaminta tuščiavidurio sferinio apskritimo pavidalu iš metalinių plokščių, sukniedytų arba suvirintų į vieną monolitinį bloką.
Padidinti statoriaus apvijų įtempimo lygį magnetinis laukasšių plokščių gamybos procese naudojama transformatorinė geležis su padidintais magnetiniais parametrais.
Įtampos reguliatorius
Šis elektroninis blokas skirtas kompensuoti rotoriaus veleno sukimosi nestabilumą, kuris yra sujungtas su transporto priemonės jėgos agregato alkūniniu velenu, kuris veikia esant įvairiems greičio pokyčiams. Įtampos reguliatorius yra prijungtas prie grafito srovės kolektorių ir prisideda prie tam tikros pastovios išėjimo įtampos, tiekiamos į mašinos elektros tinklą, stabilizavimo. Tokiu būdu jis garantuoja nepertraukiamą elektros įrenginių darbą.
Pagal konstrukcinį sprendimą reguliatoriai skirstomi į dvi grupes:
- diskretus;
- integralas;
Pirmajam tipui priskiriami elektroniniai mazgai, ant kurių konstrukcinės plokštės sumontuoti radioelementai, sukurti naudojant diskrečią (dėklo) technologiją, kuriai būdingas neoptimalus elementų tankis.
Antrasis tipas apima daugumą šiuolaikinių elektroninių įtampos reguliavimo blokų, sukurtų atsižvelgiant į integruotą radijo elementų išdėstymo būdą, pagamintą plonasluoksnės mikroelektronikos technologijos pagrindu.
Lygintuvas
Atsižvelgiant į tai, kad norint užtikrinti tinkamą transporto priemonės prietaisų veikimą, pastovus slėgis, generatoriaus išėjimas maitina automobilio tinklą per elektroninį mazgą, surinktą ant galingų lygintuvų diodų.
Šis 3 fazių lygintuvas, susidedantis iš šešių puslaidininkinių diodų, iš kurių trys yra prijungti prie neigiamo gnybto („žemės“), o kiti trys yra prijungti prie teigiamo generatoriaus gnybto, skirtas transformuoti. kintamoji įtampaį nuolatinę. Fiziškai lygintuvo bloką sudaro pasagos formos metalinis aušintuvas su lygintuvais, ant kurių yra sumontuoti diodai.
šepečio mazgas
Šis agregatas turi plastikinės konstrukcijos išvaizdą ir yra skirtas perduoti įtampą į slydimo žiedus. Jo viduje yra keletas elementų, iš kurių pagrindiniai yra spyruokliniai šepečio slankiojantys kontaktai. Jie būna dviejų modifikacijų:
- elektrografitas;
- varis-grafitas (atsparesnis dilimui).
Struktūriškai šepečio mazgas dažnai gaminamas viename bloke su įtampos reguliatoriumi.
Vėsinimo sistema
Šilumos perteklius, susidarantis generatoriaus korpuso viduje, pašalinamas ventiliatoriais, sumontuotais ant jo rotoriaus veleno. Generatoriai, kuriuose šepečiai, įtampos reguliatorius ir lygintuvas iškeliami į išorę, už korpuso ribų ir apsaugoti specialiu korpusu, gryną orą paima per jame esančias specialias aušinimo angas.
Generatoriaus išorinis aušinimo sparnuotė Klasikinio dizaino įrenginys, įdėjus aukščiau minėtus mazgus generatoriaus korpuso viduje, užtikrina šviežio oro srautą iš slydimo žiedų pusės.
Veikimo režimai
Norint suprasti automobilio generatoriaus veikimo principą, būtina pateikti jo darbo režimus.
- pradinis variklio užvedimo laikotarpis;
- variklio darbo režimas.
Pradiniu variklio užvedimo momentu pagrindinis ir vienintelis elektros energiją vartojantis vartotojas yra starteris. Generatorius dar nedalyvauja energijos gamybos procese, o elektros tiekimą šiuo metu užtikrina tik baterija. Dėl to, kad šioje grandinėje suvartojamos srovės stipris yra labai didelis ir gali siekti šimtus amperų, intensyviai vartojama anksčiau sukaupta elektros energija.
Pasibaigus paleidimo procesui, variklis pereina į darbo režimą, o generatorius tampa visaverčiu energijos tiekėju. Jis generuoja srovę, reikalingą įvairių elektros įrenginių, prijungtų prie darbo, veikimui. Kartu su šia funkcija generatorius įkrauna akumuliatorių, kai variklis veikia.
Akumuliatoriui nustačius reikiamą kiekį, įkrovimo proceso poreikis sumažėja, srovės suvartojimas pastebimai krenta, o generatorius ir toliau palaiko tik elektros įrangos veikimą. Kadangi prie darbo yra prijungti kiti daug išteklių reikalaujantys elektros energijos vartotojai, generatoriaus galios tam tikru momentu gali nepakakti bendrai apkrovai užtikrinti, o tada bendras darbasįjungtas akumuliatorius, kurio veikimas šiuo režimu pasižymi greitu įkrovos praradimu.
Mas MotorsNe tinklo generatoriai dažnai yra būtini ir visas sąrašas galimi jų pritaikymai bus labai ilgi – nuo elektros tiekimo iki savaitgalio paplūdimio vakarėlio iki Nuolatinis darbas privačiame pastate. Dėl daugybės atliktų darbų atsirado daugybė autonominių generatorių tipų, kurie skiriasi tiek konstrukcija, tiek charakteristikomis. Bendra juos turi veikimo principas – variklis vidaus degimas vienokio ar kitokio tipo sukasi elektros generatoriaus veleną, konvertuodamas mechaninė energijaį elektros energiją.
Ryškiausias generatorių grupių skirstymas į profesionalias ir buitines.
- Buitinis generatorius dažniausiai yra nešiojamasis benzinu varomas agregatas, neskirtas nuolatiniam darbui, kurio galia yra kelių kVA.
- Profesionalūs generatoriai turi padidintą galią ir nepertraukiamo veikimo laiką, o didesniam degalų efektyvumui ir ilgesniam tarnavimo laikui juose dažniausiai įrengiami dyzeliniai varikliai. Tuo pačiu metu, jei buitiniai elektros generatoriai gamina vienfazė srovė 220 V įtampa, profesionalūs generatoriai dažniausiai yra trifaziai, skirti 380 V išėjimo įtampai. Dideli matmenys ir svoris verčia galingus generatorius pastatyti ant ratinės važiuoklės arba pastatyti juos nejudančius.
Taigi šioje klasifikacijoje jau radome nemažai konstruktyvių skirtumų. Apsvarstykime juos eilės tvarka.
Variklis
Kaip žinote, benzininis variklis gali dirbti tiek dvitakčiu, tiek keturtakčiu ciklu. Tuo pačiu metu dėl mažo efektyvumo ir ribotų išteklių dvitakčiai varikliai nėra geriausias pasirinkimas vairuoti elektros generatorių, nors jie yra paprastesnio dizaino, todėl yra pigesni ir lengvesni.
Keturtaktis variklis, nors jis sunkesnis ir brangesnis sunaudoja daug mažiau degalų ir gali daug daugiau. Todėl iki 10 kVA galios generatoriai dažniausiai komplektuojami su tokio tipo varikliais.
- tai daugiausia vieno cilindro agregatai su priverstiniu oro aušinimu, degiojo mišinio paruošimas atliekamas naudojant karbiuratorių. Norėdami juos paleisti, naudojamas arba virvinis starteris, arba papildomai į konstrukciją įtrauktas elektrinis paleidimas (tada, be akumuliatoriaus, tokie generatoriai turi ir 12 V išėjimą: akumuliatorius įkraunamas iš šios grandinės, o vartotojai suprojektuoti prie jo galima prijungti ir žemos įtampos maitinimą). Labiausiai paplitę varikliai su ketaus mova ir viršutiniu vožtuvu dujų paskirstymo mechanizmu yra „Honda GX“ varikliai ir jų kiniškos kopijos.
Buitiniai benzininiai generatoriai neskirtas ilgalaikiam nepertraukiamam darbui. Viršijus naudojimo instrukcijoje nurodytą veikimo laiką (dažniausiai ne ilgiau kaip 5-7 valandas), sutrumpės variklio eksploatavimo laikas.
Tačiau net ir pažangiausi benzininiai varikliai turi ribotus išteklius: tinkamai prižiūrint, jie dirbs 3-4 tūkst. Ar tai daug ar mažai? Retkarčiais naudojant kelyje, pavyzdžiui, prijungiant elektrinį įrankį, tai yra gana didelis išteklius, tačiau nuolat maitinamas privatus namas iš dujų generatoriaus reiškia kasmet sutvarkyti jo variklį.
Daug dyzeliniai varikliai turi daugiau išteklių jėgos agregatai, be to, jie yra pelningesni ilgalaikio veikimo metu dėl didesnio efektyvumo. Dėl šios priežasties visi galingi generatoriai, tiek nešiojami, tiek stacionarūs, naudoja dyzelinius variklius.
Tokiems agregatams dyzelinių variklių trūkumai, palyginti su benzininiais (didelė kaina, daugiau svorio ir triukšmas) nėra esminiai, tam tikrų nepatogumų kyla tik užvedus dyzelinius variklius šaltu oru.
Eksploatacijos metu atkreipkite dėmesį, kad ilgalaikis darbas Tuščia eiga be apkrovos jiems kenksminga: sutrinka degalų degimo užbaigtumas, dėl to padidėja suodžių susidarymas, kurie užkemša išmetamąsias dujas, ir variklio alyva praskiedžiama per stūmoklio žiedus prasiskverbiant dyzelinu. Todėl į dyzelinių elektrinių eilinės priežiūros sąrašą būtinai įtraukiamas jų periodinis našumas visu pajėgumu.
Be to, yra veikiančių generatorių. Struktūriškai jie niekuo nesiskiria nuo benzino, išskyrus maitinimo sistemą: vietoj karbiuratoriaus juose sumontuotas dujų slėgio reguliatorius ir sukalibruotas antgalis, kuris tiekia dujas į įsiurbimo kolektorių. Tuo pačiu metu tokie generatoriai kaip kuro šaltinį gali naudoti ne tik suskystintų dujų balioną, bet ir dujų tinklą – tokiu atveju kuro sąnaudos tampa minimalios. Tokių generatorių trūkumas yra mažas mobilumas (dujų balionas yra didesnis ir sunkesnis už dujų baką, kurį, be to, galima pasipildyti vietoje), taip pat padidėjęs gaisro pavojus, ypač dirbant neraštingai. Tačiau kaip šaltinis name, prijungtame prie dujotiekio, tai yra geras pasirinkimas: nereikia rūpintis degalų lygio ir kokybės palaikymu dujų bake, o variklio tarnavimo laikas dirbant dujomis yra didesnis. nei važiuojant benzinu.
Tai yra pagrindinis dujų generatoriaus blokas, kuris lemia jo charakteristikas ir taikymo sritį. Jo veikimo principas yra sužadinti srovę fiksuotoje statoriaus apvijoje kintamu magnetiniu lauku, kurį sukuria besisukanti apvija (rotorius) sinchroninio tipo generatoriuose arba nuolatiniu magnetu. Šiuo atveju statoriaus apvijų skaičius lemia fazių skaičių išėjime:
- Vienfaziai generatoriai turi vieną galios apviją, tokia schema įprasta mažuose ir mažuose buitiniuose generatoriuose. vidutinė galia;
- Trifaziai generatoriai turi tris galios apvijas ir gali maitinti tiek apkrovą, skirtą trifaziam 380 voltų tiekimui, ir vienfaziams vartotojams (šiuo atveju su tokia grandine jie turi būti paskirstyti į tris vienodos galios grupes). .
Generatoriaus galia yra glaudžiai susijusi tiek su fazių skaičiumi, tiek su bendra jo konstrukcija:
- Mažos galios generatoriai (iki 2 kVA) yra lengvieji benzininiai agregatai, neskirti profesionaliam naudojimui. Jų tipinis pritaikymas yra tiekti energiją gatvių išparduotuvėms;
- Vidutinės galios generatoriai (iki 6,5 kVA) yra pusiau profesionali ir profesionali įranga, tačiau kartu gana kompaktiška. Taip pat naudojami benzininiai varikliai. Toks generatorius gali maitinti garažo dirbtuves ar nedidelį namą;
- Tarp didelės galios (iki 15 kVA) agregatų galima rasti ir dyzelinių, ir dyzelinių, dažnai turinčių daugiau nei vieną cilindrą. Dėl didelės galios nepraktiška naudoti vienfazę grandinę, todėl tokių generatorių trifazis išėjimas dažnai siekia 380 V, o galingesni generatorių komplektai gaminami išskirtinai trifaziai.
Be aukštos įtampos apvijos, daugelyje generatorių yra įrengta papildoma, kuri per lygintuvą maitina vartotojus, skirtus 12 V nuolatinei įtampai: saugaus nešiojimo, automobilių kompresorius ir pan.
Generatoriaus sužadinimo tipas priklauso nuo jo galios ir pritaikymo. BET sinchroniniai generatoriai daug lengviau ir pigiau sinchroniniai, nes nėra sužadinimo apvijos ir šepečio mazgo, o jų ištekliai yra didesni. Kita vertus, sinchroniniai generatoriai, keičiant apvijos srovę, leidžia lengvai ir tiksliai reguliuoti išėjimo įtampą, taip pat daug geriau veikia esant staigiems apkrovos pokyčiams, ypač esant dideliam induktyvumui - pavyzdžiui, kai galingas elektros variklis prijungtas, įtampos kritimo dydis ir trukmė bus didesni asinchroninis generatorius. Dėl šios priežasties dujų generatoriai pagaminti pagal asinchroninė schema, dažnai tiekiamas speciali sistema paleidimo stiprinimas, kuris trumpam padidina generatoriaus galią.
Asinchroninio generatoriaus veikimo principas parodytas vaizdo įraše
Yra dar vienas svarbus parametras kintamoji srovė, kurio nereikėtų pamiršti, yra jo dažnis. Ir jei daugeliui vartotojų, pavyzdžiui, kaitrinėms lempoms, tai nėra labai svarbu, tada elektroninių prietaisų maitinimo šaltiniams maitinimo įtampos dažnio nuokrypis nuo vardinės yra ne tik sutrikęs jų veikimas, bet ir su žala.
Generatoriaus skleidžiamos srovės dažnis nustatomas pagal du parametrus: rotoriaus greitį ir polių skaičių ant jo. Taigi, dviejų polių rotorius, norint sukurti srovę, kurio dažnis yra 50 Hz, turi suktis 3000 aps./min., o keturių polių - 1500 aps./min. Nustatyto greičio palaikymą užtikrina mechaninis reguliatorius, valdantis karbiuratoriaus droselį ant dujų generatorių arba kuro siurblį aukštas spaudimas- su dyzelinu. Toks mechanizmas yra paprastas ir gana efektyvus esant pastoviai apkrovai, o staigiai pasikeitus srovės suvartojimui, dažnis keičiasi trumpą laiką. Be to, būtinybė palaikyti pastovų dažnį verčia generatoriaus variklį nuolat dirbti tuo pačiu didžiausios galios sūkių dažniu, nors esant mažoms galios sąnaudoms, variklis galėtų tiekti galią ir esant mažesniems sūkiams – dėl to sutrumpėja variklio tarnavimo laikas ir padidėja degalų sąnaudos.
Šių trūkumų buvo išvengta atsiradus plačiai prieinamai galingai perjungimo elektronikai, kuri leido sukurti. Galios keitiklio veikimo principas yra paprastas: generatoriaus sukurta kintamoji srovė ištaisoma, o po to elektroninis blokas vėl paverčiamas kintamąja srove, bet jau griežtai nurodytu dažniu. Dėl to išėjimo įtampos dažnis visiškai nepriklauso nuo generatoriaus rotoriaus greičio, todėl variklis gali keisti greitį priklausomai nuo apkrovos, taupant išteklius ir degalus.
Pigūs inverteriai paprastai gali pristatyti įtampa, kuri toli gražu nėra tobula sinusinė banga. Galingos indukcinės apkrovos prijungimas prie tokio keitiklio sukelti perkaitimą ir galimą žalą inverterio galios pakopa!
Inverterių generatoriai taip pat turi tam tikrų trūkumų: dėl buvimo elektroninis blokas jie yra brangesni nei įprasti dujų generatoriai, be to, teoriškai mažiau patikimi. Be to, galios elektronikos galimybės nėra neribotos, o maksimali inverterių generatorių galia dabar neviršija 7 kVA.
Vaizdo įraše rodomas dujų generatoriaus įrenginys Zubr prekės ženklo modelio pavyzdžiu
Generatoriaus pasirinkimas
Renkantis generatorių, reikia pradėti nuo nustatant reikiamą galią. Šis klausimas nėra toks paprastas, kaip atrodo, nes vartotojai kintamosios srovės grandinėse turi ir aktyviąją (ominę) varžą, ir reaktyviąją (talpinę ir indukcinę), taip pat dažnai sunaudoja daug daugiau energijos nei nominali prieš pasiekiant darbo režimą.
Paprasčiausias pavyzdys: reikia nešiojamo generatoriaus, iš kurio maitinsime 800 W sukamąjį plaktuką. Jo elektros variklis turi reikšmingą indukcinės varžos komponentą, kuris, skaičiuojant energijos suvartojimą, apibūdinamas vadinamuoju galios koeficientu, žymimu cosφ. Jei apkrovai, kuri neturi reaktyvumo, ji yra lygi vienetui, tada padidėjus talpai ar induktyvumui, apkrova didėja. Be to, nereikia pamiršti, kad pats generatorius turi didelę induktyvumą.
Būtent dėl generatoriaus apvijų indukcinės varžos jo galia nurodoma ne vatais, o voltais amperais esant tam tikram galios koeficientui: pavyzdžiui, 5 kVA benzininis generatorius, kurio cosφ = 0,8, iš tikrųjų turi maksimalų. 4 kW galia.
Taigi, jei reikia maitinti 800 vatų elektros variklį, kurio cosφ = 0,5, mums reikia generatoriaus, galinčio ilgą laiką tiekti 1600 W galią, tai yra, jo didžiausia galia, nurodyta charakteristikose, turėtų būti pusantro ar du kartus daugiau. Atsižvelgiant į nuostolius pačiame generatoriuje, mūsų perforatoriui teks įsigyti 4 kVA dujų generatorių.
Tuo pačiu metu, jei mums reikia maitinti apšvietimą ir elektrinį šildytuvą iš to paties generatoriaus (vartotojai, kurie neturi reaktyvumas), jų bendra galia gali būti dvigubai didesnė esant tokiai pačiai generatoriaus apkrovai.
Toliau nustatysime generatoriaus veikimo laiką. Kaip jau minėta, ilgalaikiam darbui geriau naudoti dyzeliną. energijos vienetas- todėl, atsižvelgiant į vienetą nuolatinis aprūpinimas pastato (privataus namo ar nedidelės dirbtuvės) energijos, verta apsvarstyti šią galimybę, ypač atsižvelgiant į aukščiau pateiktą reikiamos generatoriaus galios apskaičiavimą - benzino agregatas bus per daug nešvarus. Kadangi nebus galima nuolat stebėti ilgai veikiančio generatoriaus, jame turi būti įrengtas apsauginis įtaisas, kuris slopina variklį, kai variklio alyvos lygis ar jo slėgis nukrenta.
Kai kuriais atvejais (reikia dažnai transportuoti, ypač rankomis) mažesnis dujų generatoriaus svoris gali būti svarbesnis veiksnys nei dyzelinio efektyvumas. Be to, benzininis blokas yra geresnis pasirinkimas trumpalaikiam darbui - šiuo atveju efektyvumas ir ištekliai vaidina daug mažesnį vaidmenį nei paties įrenginio kaina.
Avariniam elektros tiekimui namuose verta apsvarstyti galimybę prie dujų tinklo prijungti generatorių, skirtą naudoti gamtines dujas.
paleisti
Nešiojamas generatorius turi būti pastatytas ant lygaus, sauso paviršiaus, o dirbant atviroje erdvėje – apsaugotas nuo kritulių. Kadangi benzininiuose generatoriuose naudojami vieno cilindro varikliai pasižymi dideliu vibracijos lygiu, ant generatoriaus negalima dėti pašalinių daiktų, o ypač degalų bakų, kad jie nenukristų.
Prieš pradėdami, įsitikinkite pakankamas variklio alyvos lygis ir, jei reikia, pridėti, po to galima užvesti generatoriaus variklį.
Prijunkite apkrovą prie generatoriaus tik užvedus variklį. Neužveskite generatoriaus, jei prie jo prijungti elektros prietaisai.
Benzininiam varikliui užvesti naudojama speciali oro sklendė, kuri praturtina kuro mišinį uždarytoje padėtyje. Pirmą kartą užvedant variklį, ypač šaltu oru, jis turi būti kuo labiau uždarytas, tuo žemesnė oro temperatūra, ir palaipsniui atidaryti, kai variklis įšyla. Šiltas variklis turėtų užsivesti neuždarius droselio, kitaip reikėtų atkreipti dėmesį į karbiuratoriaus reguliavimą. Užvedimas, priklausomai nuo variklio konstrukcijos, atliekamas arba virviniu starteriu (tolygiai ištraukite, kol pajusite pasipriešinimą, tada smarkiai padidinkite pastangas), arba elektriniu (užvedimui paspauskite ir laikykite paleidimo mygtuką).
Dyzelinio variklio užvedimas skiriasi tik tuo, kad nereikia naudoti oro sklendės, o vietoj to reikia šiek tiek atidaryti dekompresorių – įtaisą, kuris sumažina slėgį degimo kameroje, kad palengvintų alkūninio veleno sukimąsi paleidžiant. Be to, užvesti dyzelinį variklį gali būti labai sunku oru užpildytai degalų sistemai (pirmasis naujo generatoriaus paleidimas arba jei bakas anksčiau buvo tuščias). Tokiu atveju turėsite išleisti orą iš degalų sistemos (skirtingiems varikliams oro išleidimo procedūra yra skirtinga ir aprašyta naudojimo instrukcijoje).
Paleidus generatorių kurį laiką veikti (šiltuoju metų laiku benzininis variklis įšyla gana greitai, ne ilgiau nei minutę), galite prijungti apkrovą, įsitikindami, kad sveikatos rodikliai arba generatoriaus agregato įtampos indikatorius rodo pilnas jo veikimas.
Priežiūra
Laiku prižiūrėti generatorių smarkiai paveikia jo išteklius. Dažniausiai dėmesio reikalauja variklis, kaip sudėtingiausias jo mazgas. Oro filtrą reikia keisti ir prižiūrėti pagal gamintojo rekomenduojamą dažnumą, išreikštą darbo valandomis. Galinguose generatoriuose su sudėtingesniais varikliais taip pat keičiami alyvos ir kuro filtrai. Benzininiams varikliams (dujiniams – daug rečiau) reikia keisti uždegimo žvakes.
Jei generatorius naudojamas retkarčiais, neturėtumėte laikyti jo pripildyto – oksiduojantis ir suyrantis laikui bėgant gali užsikimšti karbiuratoriaus nuosėdos ant bengeneratorių ir parafino nuosėdos ant dyzelinių variklių, kurios gali visiškai užblokuoti degalų srautą. Be to, senas kuras apsunkins užvedimą.
Pats generatorius yra beveik amžinas mazgas, tik karts nuo karto reikia nuvalyti sinchroninio generatoriaus šepečio mazgą nuo dulkių ir pakeisti pačius šepečius, o kartais ir rotoriaus guolių guolius.
– Kodėl jis iš tikrųjų reikalingas? - gana pagrįstai klausia daugelis skaitytojų. Pasirodo, daugumai toks mazgas yra tiesiog būtinas, o kiekvienas pirkėjas turi savų priežasčių.
Jaukumo išlepinti miestiečiai, kartą iškyloje pamatę draugą generatorius, nebeįsivaizduojate atostogų už miesto be šio „stebuklo“.
Kitiems stotis kartais yra vienintelis elektros šaltinis dėl centralizuoto tinklo problemų ar net dėl jo nebuvimo.
Remonto brigados, avarinės tarnybos, kotedžų, parduotuvių ir degalinių savininkai – tai toli gražu pilnas sąrašas generatorių pardavimo įmonių klientų.
Taigi pasirodo, kad labai skirtingi žmonės visiškai kitokiems tikslams, anksčiau ar vėliau jie nusprendžia įsigyti savo autonominį „elektros lizdą“. Taip reikėtų suvokti modernią, kompaktišką, ekonomišką ir tylią benzininę (dyzelinę) jėgainę.
Turėtumėte tai žinoti
Renkantis generatorių, kaip taisyklė, vadovaujamasi asmeninėmis nuostatomis. Suteikite kam nors mobilumo ir lengvo svorio, kitam reikia automatizavimo ir ilgalaikio nenutrūkstamo darbo galimybės, o kitas nori abiejų iš karto, bet pigių. Tačiau bet kuriuo atveju būtina išspręsti tinkamos galios vieneto pasirinkimo problemą. Pirmiausia pabandykime išsiaiškinti, kas tai yra - „galia elektros srovė»?
Kaip apskaičiuoti reikiamą generatoriaus galią?
Paimkite, pavyzdžiui, 2 kilovatų šildytuvą, 1 kilovato dulkių siurblį ir 300 vatų šaldiklį. Kas vienija tokias skirtingas apkrovas? Pasirodo, norint „pamaitinti“ kiekvieną iš jų, tai būtina elektros generatorius kurių galia ne mažesnė kaip 3 kVA.
Yra du pagrįsti klausimai. Pirma: kodėl ta pati vertė (galia) nurodoma skirtingais matavimo vienetais: kW ir kVA? Ir antra: kodėl elektros energijos vartotojų (turime šildytuvą, dulkių siurblį ir šaldiklį) negalima „pjaustyti tuo pačiu šepečiu“?
Kas yra galios koeficientas?
Nuo mokyklos kursas Fizikai žino, kad galia yra lygi įtampos ir srovės sandaugai. Todėl logiška, kad jis matuojamas voltais-amperais arba VA. Tai pilna arba, kaip dar vadinama, tariama galia. Pastarasis yra padalintas į du komponentus.
Aktyvus (naudingas) išleidžiamas tiesiogiai tam tikram elektros prietaisui būdingiems darbams atlikti. Ši „matoma“ dalis matuojama vatais arba vatais. Reaktyvusis, matuojamas reaktyviais voltais (var), išleidžiamas magnetiniams laukams sukurti ritėse ir elektriniams laukams kondensatoriuose sukurti.
Po sąveikos su reaktyviosiomis apkrovomis srovės ir įtampos sinusoidai pasislenka vienas kito atžvilgiu tam tikru kampu Phi. Kuo jis arčiau 0 (cos Phi -\u003e 1), tuo didesnė naudingoji galia, nes tam tikru momentu maksimalios įtampos ir amperų vertės padauginamos. Įrenginiams, kurių cos Phi mažesnis nei 0,7, pagal taisykles draudžiama prisijungti prie tinklo.
Dabar atsakykime į antrąjį klausimą. Pradėkime nuo dulkių siurblio: kodėl jo atžvilgiu neįmanoma visiškai įgyvendinti generatoriaus galia?
Dulkių siurblio elektrinė varža turi reaktyvųjį komponentą, be to, indukcinio pobūdžio. Pagrindinis to „kaltininkas“ yra elektros variklis su savo apvijomis, kurios prie elektrinės generatoriaus (kintamosios srovės generatoriaus) fazių skirtumo prideda savo to paties ženklo (krypties) fazių skirtumą. Dėl to turi būti taikomas dar vienas – korekcinis – galios koeficientas, kuris dabar apibūdina energijos vartotoją.
Elektros generatorius
elektros generatorius arba generatorius, kaip dažnai vadina specialistai, mechaninę variklio veleno sukimosi energiją paverčia kintamosios srovės elektromagnetine energija. Priklausomai nuo savo tipo ir konstrukcijos, elektrinė tinka tam tikroms problemoms spręsti.
Sinchroninis ar asinchroninis?
Norint sužadinti EMF (elektrovaros jėgą) statoriaus apvijose (stacionarioje generatoriaus dalyje), turi būti sukurtas kintamasis magnetinis laukas. Tai pasiekiama sukant įmagnetintą rotorių (kitas jo pavadinimas yra armatūra). Įmagnetinimui naudojami įvairūs būdai.
Taigi sinchroninis generatorius prie armatūros turi apvijas, į kurias tiekiama elektros srovė. Keičiant jo vertę, galima paveikti magnetinį lauką, taigi ir įtampą statoriaus apvijų išėjime. Reguliatoriaus vaidmenį puikiai atlieka patys paprasčiausi grandinės schema su srovės ir įtampos grįžtamuoju ryšiu. Dėl šios priežasties sinchroninio kintamosios srovės generatoriaus gebėjimas „praryti“ trumpalaikes perkrovas yra labai didelis ir ribojamas tik ominiu (aktyviuoju) jo apvijų pasipriešinimu.
Tačiau tokia schema turi ir trūkumų. Visų pirma, srovė turi būti tiekiama į besisukantį rotorių, kuriam tradiciškai naudojamas šepečio mazgas. Dirbant su gana didelėmis (ypač perkrovų) srovėmis, šepečiai perkaista ir iš dalies „perdega“. Dėl to jie blogai priglunda prie kolektoriaus, padidėja ominis pasipriešinimas ir dar labiau perkaista agregatas. Be to, judantis kontaktas neišvengiamai kibirkščiuoja, o tai reiškia, kad jis tampa radijo trukdžių šaltiniu.
Norint išvengti ankstyvo nusidėvėjimo, rekomenduojama karts nuo karto patikrinti šepečių mazgo būklę ir, jei reikia, išvalyti arba pakeisti šepečius. Beje, juos pakeitus, patartina duoti laiko „įbėgti“ į kolektorių, o tik tada krauti stotelę „pilnai“.
Daugelis moderniausių sinchroniniai generatoriaiįrengtos bešepetės srovės žadinimo sistemos ant rotoriaus ritės (jos taip pat vadinamos bešepetėmis). Jie neturi išvardytų trūkumų, todėl pageidautina.
Paprastai ant rotoriaus nėra apvijų. Norint sužadinti EML išėjimo grandinėje, naudojamas liekamasis armatūros įmagnetinimas. Struktūriškai toks generatorius daug lengvesnis, patikimesnis ir patvaresnis. Be to, kadangi rotoriaus apvijų nereikia aušinti (jų tiesiog nėra), asinchroninio generatoriaus korpusą galima uždaryti ir tokiu būdu praktiškai pašalinti dulkių ir drėgmės patekimą.
Deja, asinchronizacija taip pat nėra be trūkumų. Jų išėjimo įtampos stabilumas paprastai yra prastesnis nei sinchroninių įrenginių. Ir galimybė pradėti perkrovas palieka daug norimų rezultatų: kai pasiekiama tam tikra kritinė srovės vertė statoriaus apvijose, rotorius tiesiog išmagnetinamas. Tačiau jį įmagnetinti nesunku – pakanka tam tikriems įėjimams pritaikyti instrukcijoje nurodytą įtampą.
Išvardintos „asinchroninės problemos“ iš dalies išsprendžiamos stoteles aprūpinus įtampos reguliatoriumi ir paleidimo stiprintuvu. Tačiau visi šie „varpai ir švilpukai“ atima iš vieneto pagrindinį pranašumą – paprastumą.
|
Kiek fazių jis turi?
Iš tiesų, kam mums reikalingos nesuprantamos trys fazės, kai to negalite suprasti net su viena? Bet faktas yra tas, kad be jų – niekur. Pradėkime nuo to trifazė grandinė jungtis leidžia perduoti trijų vienfazių šaltinių energiją vos per tris laidus (vienfazės grandinės atveju kiekvienam tokiam šaltiniui reikėtų skirti po du laidus).
Dėl to, esant vienodai išėjimo galiai, trifazis kintamosios srovės generatorius yra kompaktiškesnis, lengvesnis ir efektyvesnis. Be to, jis yra universalesnis - tiek buitiniam 220 V, tiek pramoniniam išėjimui 380 V. Tačiau turėkite omenyje: trifazis kintamosios srovės generatorius gali pilnai veikti esant vienfazei apkrovai tik tinkamai prijungtas.
Variklis
Bet kuri, net pati gražiausia generatorius neišduos nė vato galios, jei jo nesuks variklis. Kas jie yra ir kuo jie skiriasi?
Benzininiai varikliai
Paprastai įjungta benzininių elektrinių Naudojami mažos ir vidutinės galios karbiuratoriai arba, kaip dažnai jie vadinami, benzininiai varikliai (teisingas terminas – „vidaus degimo variklis su išoriniu mišinio formavimu“).
Kaip rodo pavadinimas, jie varomi benzinu. Degdamas jis dalį savo energijos atiduoda stūmokliui, gamindamas naudingo darbo, o lieka tik atmosferos ir variklio dalių šildymui. Žinoma, kuo daugiau džaulių bus skirta naudingam tikslui, tuo geriau.
Efektyvumo didinimas yra sudėtinga techninė problema, kuriai spręsti pasitelkiami įvairūs metodai.
Kokybinį šuolį kovoje dėl degalų sąnaudų mažinimo pavyko pasiekti pereinant prie viršutinio vožtuvo variklio išdėstymo. Įtraukta viena iš šių schemų su skirstomuoju velenu karteryje ir strypo pavara pastaraisiais metais labiausiai paplitęs ir vadinamas OHV. Jo įvedimas leido sumažinti degimo kameros paviršiaus plotą, o tai reiškia sumažinti variklio dalių įkaitimą. Be to, naudojant tos pačios markės benziną atsirado galimybė padidinti suspaudimo laipsnį (nuo 5–6 iki 7–9 vienetų), o tai dar labiau padidino efektyvumą.
Deja, toliau didinti benzininio variklio efektyvumą didinant suspaudimo laipsnį yra nepraktiška – tam reikės gerokai padidinti degalų oktaninį skaičių (tai yra, jo kainą). Priešingu atveju detonuojantis mišinys sudegs anksčiau laiko, stūmoklį stumdamas prieš jo judėjimą.
Kitam kokybiniam žingsniui būtina radikaliai pagerinti patį mišinio susidarymo procesą, tai yra, atsisakyti karbiuratoriaus ir naudoti elektroniniu būdu valdomas įpurškimo sistemas. Paprasčiausio iš jų kaina yra labai artima nebrangaus variklio kainai kartu su jo karbiuratoriumi.
Dyzeliniai varikliai
Dyzelinės elektrinės turi nepasiekiamai mažas degalų sąnaudas benzininiam varikliui. Jo suspaudimo laipsnį daugiausia riboja stūmoklio ir švaistiklio grupių dalių stiprumas ir atsparumas karščiui. Normaliam darbui atšiauriomis sąlygomis dyzeliniai varikliai turi būti labai patvarūs, tai yra sunkūs. Dėl to, val aukštas dažnis veleno sukimosi jie dėvisi greičiau nei lengvesnės dalys karbiuratoriaus variklis. Tai, kas išdėstyta aukščiau, jokiu būdu nereiškia, kad dyzelinas yra mažiau patvarus (šiuo metu reikia prisiminti didelę saugumo ribą), o tik paaiškina priežastį, kodėl jis „renkasi“ mažesnį greitį.
Toks variklis turi du rimtus trūkumus: didelę kainą ir santykinai didelę masę. Mes neatsižvelgsime į remonto sudėtingumą ir dideles išlaidas – juos kompensuoja patikimumas ir ilgaamžiškumas.
Trumpai apibendrinti elektrinės tipo pasirinkimo problemą galima taip:
– Bet koks dyzelinis variklis yra ekonomiškesnis už benzininį ir savo „mirtimi“ dažniausiai sugeba susigrąžinti kainų skirtumą.
– „Lėto greičio“ (1500 aps./min.) dyzelinis variklis benzininį resursais lenkia maždaug keturis–penkis kartus, o pagal svorį – du–tris kartus. „Didelis greitis“ (3000 aps./min.) pagal abu parametrus karbiuratoriaus variklį lenkia maždaug pusantro karto.
- Jei konstrukcijoje nėra pakaitinimo žvakių (ir jos, kaip taisyklė, yra tik labai galinguose varikliuose), labai sunku užvesti dyzelinį variklį esant žemai temperatūrai.
– Žiemą dyzeliniam varikliui reikia naudoti specialių rūšių degalus.
Dviejų ir keturių taktų varikliai
Struktūriškai dvitakčiai varikliai yra paprastesni ir atitinkamai pigesni, lengvesni ir patikimesni (kartais net patvaresni) nei keturtakčiai. Kita monetos pusė – padidėjusios degalų sąnaudos ir poreikis maišytis su alyva (ji turi būti tiekiama kartu su benzinu).
Bet kiekvienas debesis turi sidabrinį pamušalą: šaltyje sutirštėjusi alyva netrukdo užsukti šaltam varikliui, kurio kiekvienas apsisukimas, beje, prilygsta dviem „keturtakčiams“. Tie, kurie dirba ar gyvena Šiaurėje, tai puikiai žino ir renkasi būtent tokius variklius. Paleisti užšaldytą „keturtaktį“ beveik neįmanoma, o taupyti nėra laiko ...
Terminų žodynas
API- įrodymai, kad alyvos eksploatacinių savybių lygis yra nustatytas pagal Amerikos naftos instituto standartus. Pirmoji indekso raidė, po API santrumpa, nurodo kategoriją: S - benzininiams varikliams, C - dyzeliniams varikliams.
Antroji – kokybės grupė. Dauguma žemas lygis- alyvoms su raide "A", aukštesne - "B" ir kt. Jei žymėjimas yra dvigubas, pavyzdžiui, API SJ / CF, tada tepalą galima naudoti ir kaip SJ, ir kaip CF.
AVR- reiškia automatinį įtampos reguliatorių. Ši sistema montuojama ant sinchroninių generatorių išėjimo įtampai stabilizuoti (dažniausiai ji palaikoma 5 proc. tikslumu). Tiksliam (smulkiam) reguliavimui jie imasi papildomų elektroninių prietaisų, kurie, kaip taisyklė, perkami už tam tikrą mokestį.
SAE- reiškia, kad alyvos klampumo klasė nustatyta pagal JAV automobilių inžinierių draugijos standartus. Žiemos klasės žymimos skaičiumi su indeksu W (iš žiemos – žiema), pavyzdžiui, SAE 5W; vasara - tik pagal skaičių, pavyzdžiui, SAE 30; ir universalus - abiejų derinys per brūkšnelį, pavyzdžiui, SAE 5W-30. Beje, purslais suteptiems varikliams klampumas yra ypač svarbus. Per tiršta alyva nesudaro „alyvos rūko“, todėl nepatenka į trynimo poras.
Šiluminė mašina be saugiklio- skirtas apsaugoti generatorių nuo perkrovų. Šiandien tai yra labiausiai paplitęs maitinimo apsaugos įrenginys.
Generatorius be šepetėlių (be šepetėlių)- sinchroninis generatorius, kurio konstrukcijoje nėra šepečių. Jis nereikalauja priežiūros, yra patvarus ir veikimo metu nesukelia radijo trukdžių. Intensyviai išstumiantys tradicinio dizaino generatorius iš mažos ir vidutinės įrangos rinkos.
Dekompresorius- paleidus rankiniu būdu, jis automatiškai atidaro vieną iš variklio vožtuvų ir taip palengvina veleno sukimąsi iki reikiamo greičio. Beveik visi keturtakčiai varikliai (tiek dyzeliniai, tiek benzininiai) su rankiniu starteriu yra aprūpinti šiuo įrenginiu.
Apsauga nuo diferencinės srovės nuotėkio- paprastas RCD, dabar jis turėtų būti bet kuriame bute. Tikslas – padidinti darbo su generatoriumi saugumą. Faktas yra tas, kad daugumos traumų kaltininkas yra srovė, einanti tarp fazės ir žemės. Pavyzdys: žmogus atsistoja ant generatoriaus rėmo ir paliečia pliką laidą. Įprasta mašina tokioje situacijoje neveikia – apkrova per maža, bet diferencialo apsauga tikrai atidarys maitinimo grandinę.
Alyvos lygio apsauga- tiekiama visuose šiuolaikiniuose varikliuose. Kai lygis nukrenta žemiau kritinio lygio, jis išjungia variklį arba praneša apie tai. Varikliuose su alyvos siurbliu paprastai valdomas ne lygis, o alyvos slėgis darbinėje grandinėje.
Apsaugos klasė pagal DIN 40050- Vokiškas standartas, jame įvertinama generatoriaus apsauga nuo išorinių poveikių. Jis žymimas dviem raidėmis (IP) ir dviem skaičiais.
Pirmasis skaitmuo reiškia:
0 - nėra apsaugos;
1 - apsauga nuo pašalinių objektų, didesnių nei 50 mm;
2 - apsauga nuo prisilietimo pirštais ir nuo kietų pašalinių dalelių, kurių skersmuo didesnis nei 12 mm, įsiskverbimo;
3 - apsauga nuo pašalinių daiktų ir dalelių, kurių skersmuo didesnis nei 2,5 mm;
4 - apsauga nuo prisilietimo prie įrankio, pirštų ir vielos, kurios skersmuo didesnis nei 1 mm, apsauga nuo kietų pašalinių dalelių, kurių skersmuo didesnis nei 1 mm, prasiskverbimo;
5 - visapusiška apsauga nuo sąlyčio su bet kokio tipo pagalbinėmis priemonėmis ir nuo dulkių patekimo.
Antrasis skaitmuo reiškia:
0 - nėra apsaugos;
1 - apsauga nuo vertikaliai krentančių vandens lašų;
2 - apsauga nuo vandens lašų, krintančių 15 laipsnių kampu vertikaliai;
3 - apsauga nuo vandens čiurkšlių, krintančių iki 60 laipsnių kampu vertikalės atžvilgiu;
4 - apsauga nuo vandens dulkių plitimo iš visų pusių;
5 - apsauga nuo vandens čiurkšlių, krintančių iš visų pusių bet kokiu kampu.
Ekonominės sistemos– taupymo režimas įjungiamas rankiniu būdu arba automatiškai, kai energijos suvartojimas nukrenta iki kritinio lygio. Tuo pačiu metu stoties variklis pradeda dirbti sumažintu greičiu, o tai leidžia sunaudoti žymiai mažiau degalų ir sumažinti triukšmo lygį.
Gain sistemos paleidimas– naudojamas perkrovos pajėgumui pagerinti. Asinchroninio atveju, kaip taisyklė, tai neleidžia pasiekti sinchroniniam būdingų rezultatų. Beje, pastarojoje paleidimo stiprinimo sistema dažniausiai yra specialiomis savybėmis pasižyminti saugos mašina.
Slėgio tepimas- prisideda prie ilgalaikio variklio veikimo, mažai susidėvėjus ir retai prižiūrint. Tokia sistema, jei yra, filtruoja alyvą, o tai reiškia, kad prailgina tepalo naudojimo laiką ir pagerina jo savybių stabilumą. Jo naudojimas yra pateisinamas brangiems varikliams, turintiems didelę galią ir dalių darbo krūvį.
Kuro (kuro užpildymo) siurblys- benzininėms elektrinėms leidžia degalų baką (ar papildomus bakus) pastatyti žemiau karbiuratoriaus lygio, o dyzelinėms elektrinėms bakus statyti daug žemiau nei variklis (pavyzdžiui, apatiniame aukšte). pastato ar net po žeme). Jie gamina siurblius su mechanine (jie dedami tiesiai ant variklio), elektrine arba pneumatine (vakuumine) pavara.
Oro sklendės valdymas- oro sklendė reikalinga dirbtiniam darbinio mišinio (vadinamojo oro ir benzino mišinio, kurį gamina karbiuratorius) sodrinimas. Tai padeda lengvai ir patikimai užvesti variklį, ypač esant žemai temperatūrai. Prieš pradedant sklendę reikia uždaryti, o po apšilimo atidaryti. Yra ir paprastų sistemų su vakuumine pavara, ir sudėtingesnių su vakuumine pavara ir temperatūros jutikliu. (Jei sklendės valdymas rankinis – be automatikos, nuotolinis elektrinės paleidimas negalimas.)
pakaitinimo žvakės- palengvina dyzelinio variklio užvedimą esant žemai temperatūrai. Paprastai jie montuojami ant galingų variklių (už papildomą mokestį).
Užklausų biuras
Kokios yra dyzelinio variklio savybės? Norint išvengti detonacijos ir padidinti suspaudimo laipsnį, kurą į cilindrą su oru geriau įpilti ne iš anksto, o užsidegimo momentu. Taip veikia dyzelinis variklis, kuriame suspaudimas toks didelis, kad suslėgto oro temperatūros pakanka savaiminiam kurui užsidegti. Dėl to visiškai nereikia atskiros uždegimo sistemos.
Kuro siurbimui į purkštukus naudojamas aukšto slėgio kuro siurblys (aukšto slėgio kuro siurblys). Jo konstrukcija nesudėtinga, tačiau reikalauja itin tikslaus detalių apdirbimo ir montavimo. Gedimo ar susidėvėjimo atveju jis dažniausiai netaisomas, tačiau, nepaisant didelių sąnaudų (iki 1/3 viso variklio kainos), pakeičiamas visiškai. Remontuoti jį „lauko“ sąlygomis tiesiog nerealu – nereikšmingų atvejų kaip atsukta veržlė neatsižvelgsime.
Tipiniais kuro įrangos gedimais, kuriuos galima „gydyti“, laikomi visų rūšių filtrų užsikimšimai ir purkštuko išjungimo adatos „pakabinimas“. Negalima sakyti, kad tai lengva, bet jei norite, galite su jais susidoroti patys.
Kodėl žiemą naudojama speciali „saulės alyva“? Skirtingai nuo benzino, dyzelinis kuras yra prisotintas įvairių priemaišų, dauguma kuris (pagal masę) reiškia parafinus. Vasarą jie niekaip nepasireiškia, o žiemą – esant neigiamai temperatūrai – kristalizuojasi, todėl skystis tampa klampesnis. Jei jų kiekis yra didelis, „dyzelinas“ virs „želė“ ar net „ kietas“. O jei to neužtenka, susidarę kristalai užkimš smulkų kuro filtrą, net jei klampumas išliks normalus.
Kad nepatektų į netvarką, reikia laiku pereiti prie žieminių kuro rūšių arba naudoti specialius priedus. Jei bako turinys jau primena želė gabalėlį, jie, žinoma, nepadės – ieškokite pūtiklio. Tokius preparatus būtina naudoti iš anksto (kraštutiniais atvejais, kuro drumstimo stadijoje).
Kokios yra dvitakčio variklio savybės? Kiekvienam alkūninio veleno apsisukimui (kitaip tariant, dviem ciklams) kiekvienas tokio variklio cilindras sugeba „suvirškinti“ dalį degalų, o „keturtakčiui“ tam reikia dviejų apsisukimų. Pasekmės – mažiau trinties nuostolių ir beveik du kartus didelė galia ceteris paribus.
Išmetimo ir siurbimo taktai sujungiami su darbuotoju ir pakeičiami „išvalymu“. Dėl to stūmoklis „negauna“ dalies energijos, o degusis mišinys patenka ne tik į cilindrą, bet ir į išmetimo vamzdį. „Pūtimui“ naudokite erdvę po stūmokliu, kurio galinė pusė atlieka kompresoriaus stūmoklio vaidmenį.
Taigi reikia tiekti alyvą kartu su degalais - juk negalite jos pilti į karterį. Išimtis yra varikliai su uždaro ciklo tepimo sistema, tačiau jie dažniausiai nenaudojami mažose transporto priemonėse.
Kodėl generatoriai vadinami „sinchroniniais“ ir „asinchroniniais“? Kaip žinote, elektros variklis yra reversinė mašina, tai yra, ji gali ne tik vartoti, bet ir gaminti elektros energiją. Taigi, elektros variklis ir elektros generatorius yra praktiškai vienodi (maži skirtumai yra tik konstrukcijoje). Beje, būtent nuo variklių generatoriai gavo savo pavadinimą.
Apsvarstykite tris induktorius, išdėstytus apskritime. Į kiekvieną iš jų tiekiama kintamoji srovė, kurios fazės viena kitos atžvilgiu pasislenka 120 laipsnių (būtent toks kampas tarp dviejų gretimų ritių). Jų magnetinių laukų suma sudaro pastovaus ilgio vektorių, besisukantį dažniu, lygiu kintamos srovės, tekančios per apvijas, dažniui.
Jei į tokį statorių įdedamas cilindrinis rotorius (armatūra), pagamintas iš laidžios medžiagos, jis pradės suktis, vadovaudamasis įmagnetinimo vektoriumi. Kuo didesnis skirtumas tarp jo sukimosi dažnių ir bendro ritių lauko, tuo didesnis jį veikiantis sukimo momentas. Tokio darbo pobūdis yra asinchroninis (rotoriaus sukimosi greitis nėra sinchroniškas su statoriaus lauko kitimo dažniu). Tai trifazio elektros variklio veikimo schema (galima galvoti ir apie vienfazį, bet ten situacija ne tokia aiški).
Kad toks variklis taptų generatoriumi (generatoriumi), jo rotorius turi būti ne tik laidininkas, bet ir magnetas (tai yra turėti įmagnetinimą). Žinoma, jis veikia sinchroniškai, tai yra, generuojamos srovės dažnis yra tiksliai lygus rotoriaus greičiui, tačiau pagal analogiją su varikliu jis vadinamas asinchroniniu.
Sinchroninis variklis suprojektuotas kitaip. Rotorius šiuo atveju yra ne laidininkas, o elektromagnetas. Jei į armatūros apvijas patenka srovė, ji pradės judėti ir suksis tol, kol jos magnetinio momento kryptis sutaps su statoriaus magnetinio momento kryptimi. Kad rotorius toliau suktųsi, reikia pakeisti srovės kryptį apvijose. Ir taip kiekvieną pusę posūkio. Pasirodo, kintamo magnetinio lauko kitimo dažnis tiksliai sutampa su rotoriaus apsisukimais. Iš čia ir kilo pavadinimas – sinchroninis variklis. Norint tokį variklį paversti generatoriumi, jo konstrukcija yra šiek tiek pakeista, tačiau veikimo principas išlieka tas pats.
Kokių gamintojų generatoriai yra populiariausi? Pagrindiniai generatorių gamintojai: Generac (Anglija), Leroy Somer (Prancūzija), Mecc Alte (Italija), Metallwarenfabrik Gemmingen (Vokietija), Sawafuji (Japonija), Sincro (Italija), Soga (Italija), Stanfordas (Anglija), Yamaha ( Japonija)) ir kt.
Labiausiai paplitusių variklių markių. Benzininius variklius gamina Briggs & Stratton (JAV), Honda (Japonija), Kubota (Japonija), Lombardini (Italija), Mitsubishi (Japonija), Robin (Japonija), Suzuki (Japonija), Tecumseh (Italija), Yamaha (Japonija). ) ir kt.. Beveik neįmanoma rasti generatoriaus su buitiniu benzininiu varikliu.
Dyzelinius variklius gamina Acme (Italija), Hatz (Vokietija), Honda (Japonija), Iveco (Italija), Kubota (Japonija), Lombardini (Italija), Robin (Japonija), Yamaha (Japonija), Yanmar (Japonija) ir Buitiniai dyzeliniai varikliai gaminami Vyatkoje, Tuloje, Čeliabinske, Vladimire, Rybinske ir Jaroslavlyje, tačiau jie, kaip taisyklė, montuojami galingose elektrinėse.
Plėtojant automobilių pramonę išaugo reikalavimai patikimumui ir pailgėjo transporto priemonių tarnavimo laikas, jų eksploatavimo komfortas, sumažėjo eksploatacinės priežiūros ir remonto išlaidos, taip pat atitikimas nuolat didėjančiam eismui. saugos reikalavimai.
Atsižvelgiant į tai, tapo būtina žymiai padidinti automobilių generatorių, kaip pagrindinių elektros srovės šaltinių, galią ir tarnavimo laiką, pagerinti jų našumą ir sumažinti eksploatavimo išlaidas. Atsirado poreikis sumažinti bendrus generatorių, taip pat daugelio kitų agregatų ir prietaisų matmenis ir svorį, o tai leido lanksčiai projektuoti automobilių išdėstymą ir išorės dizainą bei sutaupyti brangių metalų.
Minėtų reikalavimų tenkinimas tobulinant nuolatinės srovės generatorių projektavimą ir gamybos technologiją, atsižvelgiant į mažą šepetėlio-kolektoriaus mazgo patikimumą ir trumpą tarnavimo laiką bei bendrus nuolatinės srovės generatorių matmenis ir svorį, tapo nebeįmanoma. Todėl buvo pasirinkta nauja automobilių generatorių kūrimo kryptis – generatorių kūrimas.
Pavadinimas "kintamosios srovės generatorius" yra šiek tiek savavališkas ir daugiausia susijęs su generatoriaus konstrukcijos ypatumais, nes juose yra įmontuoti puslaidininkiniai lygintuvai ir maitinimo vartotojai su nuolatine (ištaisyta) srove.
Nuolatinės srovės generatoriuose toks lygintuvas yra šepečio kolektoriaus blokas, kuris išlygina kintamąją srovę, gaunamą į armatūros apvijas.
Puslaidininkių technologijos plėtra leido generatoriuose naudoti pažangesnį ir patikimesnį lygintuvą, pagrįstą puslaidininkiniais diodais, kuriuose nebuvo mechaninių dalių ir mazgų, galinčių susidėvėti ir sugesti.
Generatorių privalumai ir trūkumai
Pagrindiniai kintamosios srovės generatorių pranašumai, palyginti su nuolatinės srovės generatoriais, yra šios:
- esant tokiai pat galiai, jų masė yra 1,8 ... 2,5 karto mažesnė, o vertingas spalvotasis metalas - varis sunaudojamas maždaug tris kartus;
- su tais pačiais matmenimis generatoriai gamina daugiau galios;
- srovė pradeda generuoti mažesniu rotoriaus greičiu;
- paprastesnė valdymo įtaiso grandinė ir konstrukcija, nes nėra srovę ribojančio elemento ir atvirkštinės srovės relės;
- paprastesnė ir patikimesnė srovės kolektoriaus konstrukcija, ypač bekontakčiuose generatoriuose;
- mažesnės eksploatacijos išlaidos dėl didelio patikimumo ir ilgesnio tarnavimo laiko.
Praktiniu požiūriu kintamosios srovės generatoriaus pranašumai pasireiškia tuo, kad jo generuojama srovė pašalinama iš stacionarių apvijų, pritvirtintų prie statoriaus korpuso. Sužadinimo apvija, pagaminta ant besisukančio rotoriaus, yra daug lengvesnė už fiksuotas statoriaus apvijas, todėl rotorių galima pasukti daugiau greičio nebijant besisukančių masių disbalanso reiškinių. Taip, ir sužadinimo srovę šiuo atveju lengviau įvesti, nes ji yra maža. Dėl to šepečiai ir slydimo žiedai tarnauja ilgiau.
Be to, nuolatinės srovės generatorius, skirtingai nei kintamosios srovės generatorius, pradeda generuoti srovę gana dideliu armatūros sukimosi dažniu. Dėl šios priežasties, norint visapusiškai veikti, pavyzdžiui, varikliui dirbant tuščiąja eiga, reikalingas didelis pavaros perdavimo skaičius, kuris ateityje (esant alkūninio veleno veikimo dažniui) gali sukelti disbalansą (dėl didelė armatūros masė), guolių ir generatoriaus pavaros elementų susidėvėjimas.
Tam tikras generatorių pranašumas pasireiškia ir tuo, kad prireikus gauti aukštą įtampą (pavyzdžiui, maitinti aukštos įtampos vartotojus), pakanka naudoti nedidelį transformatorių. Tokiu būdu nebus įmanoma padidinti nuolatinės srovės įtampos. Nepaisant to, kad automobilių tinkluose poreikis gauti aukštą įtampą yra labai retas, šios galimybės negalima atmesti.
Pagrindiniai kintamosios srovės generatoriaus trūkumai yra būtinybė ištaisyti jo generuojamą srovę, taip pat tam tikras galios išsklaidymas metalinėse dalyse aplink rotorių ir statorių dėl sūkurinių ir reaktyviųjų srovių atsiradimo kintamajame elektromagnetiniame lauke. Tačiau kintamosios srovės generatorių pranašumai daugiau nei kompensuoja nurodytus trūkumus.
Ankstyvieji automobilių generatoriai buvo skirti veikti su atskirais seleno lygintuvais ir vibracinės įtampos reguliatoriais. Seleniniai lygintuvai buvo nemažo dydžio ir turėjo būti statomi atskirai nuo generatoriaus, tose vietose, kur buvo užtikrintas geras aušinimas. Norint prijungti tokį lygintuvą prie generatoriaus, reikėjo papildomų laidų.
Be to, seleno lygintuvai nebuvo pakankamai atsparūs karščiui ir leido maksimalią darbo temperatūrą ne aukštesnę kaip +80 ˚С.
Dėl šių priežasčių ateityje buvo atsisakyta seleninių lygintuvų, pradėti naudoti silicio diodai, kurie buvo mažesni, pasižymintys geru atsparumu karščiui, todėl juos buvo galima įdėti tiesiai į generatorių.
Vibracijos įtampos reguliatoriai pirmiausia buvo pakeisti kontaktiniu tranzistoriumi, o vėliau - bekontakčiais ant atskirų elementų ir bekontakčių integruotų reguliatorių.
Bendri integruotų reguliatorių matmenys leidžia juos įmontuoti į generatorių, kuris kartu su įmontuotu reguliatoriumi ir lygintuvu vadinamas generatoriaus agregatu.
Pagrindinis generatoriaus įtaisas
Ant ryžių. vienas pateikiama supaprastinta generatoriaus schema, kuri susideda iš dviejų pagrindinių dalių: statoriaus su fiksuota apvija, kuriame indukuojama kintamoji srovė, ir rotoriaus, kuris sukuria magnetinį lauką.
Rotoriaus poliai pakaitomis praeina pro fiksuotas statoriaus rites, esančias ant griovelių, esančių generatoriaus korpuso viduje. Tokiu atveju pasikeičia magnetinio srauto kryptis, taigi ir EML, sukelto ritėje, kryptis.
Paprastai magnetinių polių skaičius ant rotoriaus ir ritių skaičius korpuse leidžia jums gauti trifazė srovė. Trifaziams generatoriams apvijos turi vieną bendrą tašką, kuriame yra sujungti jų galai, todėl tokia sujungimo schema vadinama „žvaigždute“, o bendras apvijos taškas yra nulinis taškas.
Antrieji apvijų galai yra prijungti prie pilnos bangos lygintuvo. Rotoriaus magnetinis laukas gali būti sukurtas nuolatiniu magnetu arba elektromagnetu. Pastaruoju atveju elektromagneto sužadinimo apvijai taikoma pastovi įtampa.
Elektromagnetų naudojimas rotoriuje apsunkina generatoriaus konstrukciją, nes reikia tiekti įtampą į besisukančią dalį - rotorių, tačiau tokiu atveju galima reguliuoti įtampą keičiant rotoriaus greitį. Be to, nuolatinių magnetų magnetinės savybės labai priklauso nuo jų temperatūros.
Išsamiau parodytas automobilio generatoriaus įrenginys ir veikimas.
Bekontakčiai generatoriai su elektromagnetiniu sužadinimu
Automobilių generatorių patikimumą ir tarnavimo laiką lemia trys veiksniai:
- elektros izoliacijos kokybė;
- guolių mazgų kokybė;
- srovę renkančių (šepečių kontaktų) įrenginių patikimumas.
Pirmieji du veiksniai priklauso nuo susijusių pramonės šakų išsivystymo lygio. Trečiasis veiksnys gali būti pašalintas naudojant bekontakčius generatorius, kurių patikimumas ir tarnavimo laikas yra didesnis nei kontaktinių generatorių naudojant šepetinius kontaktinius srovės kolektorius. Tai paskatino automobilinių bekontakčių generatorių su elektromagnetiniu sužadinimu – induktorių generatorių ir generatorių su trumpais poliais – kūrimą.
Nekontaktiniai generatoriai su elektromagnetiniu sužadinimu apima induktorių generatorius ir generatorius su sutrumpintais snapeliais. Generatorius veikia taip. Sužadinimo apvija, per kurią teka D.C., sukuria magnetinėje sistemoje srautą, kurio rotoriui sukantis keičiasi dydis, nekeičiant ženklo. Šis srautas užsidaro, eidamas per oro tarpus tarp veleno ir rotoriaus elementų, kurių dantys yra žvaigždutės pavidalo, oro tarpą tarp rotoriaus ir statoriaus, statoriaus magnetinę grandinę ir generatoriaus dangtį. .
Magnetinio srauto pokytis armatūroje rotoriaus sukimosi metu atsiranda dėl oro tarpo tarp statoriaus ir rotoriaus dantų magnetinio pasipriešinimo pasikeitimo.
magnetinis srautas F induktorių generatoriuose pulsuoja. Magnetinis srautas oro tarpelyje periodiškai kinta nuo F maks kai sutampa rotoriaus ir statoriaus dantų ašys, iki F min kai rotoriaus ir statoriaus dantų ašys pasislenka kampu 180˚ elektriniai laipsniai. Taigi, magnetinis srautas turi vidutinį pastovų ir kintamą komponentą su amplitudė
F juosta \u003d 0,5 (F max – F min)
Generatoriaus rotoriaus (induktoriaus) kritimas ir ertmė sudaro polių porą, todėl armatūros srovės dažnį generatoriaus induktoriuje galima nustatyti pagal formulę:
f = zn/60 ,
kur z yra rotoriaus dantų skaičius.
Generatoriuose su trumpais poliais bekontaktis pasiekiamas dėl fiksuoto sužadinimo apvijos tvirtinimo naudojant nemagnetinį laikiklį. Snapo formos stulpai yra mažesni nei pusė aktyviosios rotoriaus dalies ilgio. Rotoriaus sukimosi metu sužadinimo magnetinis srautas kerta statoriaus apvijos posūkius, sukeldamas juose EML.
Generatoriai su sutrumpintais poliais yra paprastos konstrukcijos ir technologiškai pažangūs. Tokių generatorių rotoriai turi mažą sklaidą.
Trūkumai apima šiek tiek didesnę masę nei tos pačios galios kontaktinių generatorių. Taip pat reikėtų pažymėti, kad sunku pritvirtinti sužadinimo apviją ir užtikrinti jos tvirtinimo standumą bei mechaninį stiprumą.
Esamų induktorių generatorių konstrukcijų naudojimą automobiliuose jau seniai stabdo šie sunkumai:
- žemi specifiniai rodikliai;
- padidėjęs ištaisytos įtampos pulsacijos lygis;
- padidėjęs triukšmo lygis.
Tolesnis konstrukcijos tobulinimas ir minėtų trūkumų pašalinimas leido automobiliuose naudoti induktoriaus generatorius.
Pirmą kartą UAZ automobiliuose buvo naudojami generatoriai be šepetėlių su trumpais poliais 45.3701 ir 49.3701.
Trumpas vaizdo įrašas leis aiškiai suprasti pagrindinius automobilio generatoriaus veikimo principus ir įrenginį.