Лабораторная работа №3. «Устройство и испытание автомобильного вентильного генератора с клювообразным ротором»

«Устройство и испытание автомобильного вентильного генератора с клювообразным ротором»

1. Цель работы: изучить конструкцию и принцип действия автомобильного генератора переменного тока.

2. Содержание работы:

2.1. Изучить назначение, устройство, принцип работы и технические параметры генератора переменного тока:

- обычного вентильного (Г-250 и др.);

- с укороченными клювами полюсов магнитопровода;

- индукторного.

2.2. Экспериментально исследовать основные характеристики генератора.

Генератор переменного тока трехфазная 12-полюсная синхронная электрическая машина с блоком полупроводниковых выпрямителей – кремниевых диодов, преобразующих переменный ток в по­стоянный. При использовании данного генератора упрощается конструкция реле-регулятора, так как в этом случае не требуется реле обратного тока и ограничитель силы тока. Генератор состоит из статора, ротора, двух крышек, вентилятора и шкива. Сердечник статора, являющийся магнитопроводом, на­бран из отдельных изолированных стальных пластин. На внутренней стороне статора имеется восемнадцать выступов, на которых установлены катушки. Они распределены на три фазы (группы) по шесть последова­тельно объединенных катушек, соединенных по схеме звезда. Другие концы фаз клеммами присоединены к блоку кремниевых диодов выпрямителя. При этом каждая фаза связана с двумя диодами разной полярности.

На валу ротора напрессованы втулка, полюсные наконечники и изоляционные втулки контактных колец. На втулке между полюсными наконечниками магнитопровода расположена обмотка возбуждения. Концы обмотки припаяны к контактным кольцам, к которым прижимаются щетки, находящиеся в щеткодержателе. Одна щетка соединена с корпусом генератора, а вторая изолирована от него и соединена с клеммой Ш. Полюсные наконечники имеют по шесть полюсов разной полярности (N и S), образующих двенадцатиполюсную магнитную систему. При вращении ротора магнитные силовые линии пересекают об­мотку статора, возбуждая в ней ЭДС, переменную по величине и направлению. Обмотка возбуждения ге­нератора при пуске двигателя получает питание через регулятор напряжения от аккумуляторной батареи, а во время работы двигателя – от выпрямителя.

Генератор имеет три выводные клеммы: положительную – для соединения с аккумулятор­ной батареей и нагрузкой; шунтовую Ш – для соединения с клеммой Ш регулятора напряжения; отрицательную – для соединения с корпусом автомобиля и регулятором напряжения.

В настоящее время получают распространение бесконтактные генераторы с электромагнитным возбуждением: с укороченными полюсами магнитопровода обмотки возбуждения и индукторные генераторы.

В генераторах с укороченными полюсами бесконтактность достигается за счёт неподвижного крепления обмотки возбуждения на немагнитной обойме. Полюсы клювообразной формы имеют длину меньше половины длины активной части ротора. При вращении ротора магнитный поток возбуждения пересекает витки обмотки статора индуцируя в них ЭДС.

В индукторном генераторе обмотка возбуждения намотана на втулке из магнитопроводящего материала, закреплённой на боковой крышке. При вращении ротора магнитный поток остаётся постоянным по величине и направлению. Ротор, закреплённый на валу, выполнен в виде звездочки. Магнитный поток обмотки возбуждения замыкается через воздушный промежуток. Зубец и впадина ротора (индуктора) образуют пару полюсов. Изменение магнитного потока происходит за счёт изменения магнитного сопротивления воздушного зазора между зубцами статора и ротора. Пульсирующий магнитный поток пересекает обмотки статора и индуктирует в них ЭДС.

Под генераторной установкой обычно подразумевают комплект генератора с регулятором напряжения.

Современные автомобильные генераторы переменного тока обладают свойством самоограничения силы потребляемого от них тока. И поэтому в отличие от генераторов постоянного тока им не нужны ограничители тока. А наличие выпрямительного блока в генераторе освобождает от необходимости устанавливать и реле обратного тока.