Принципиальная схема LC-генератора с трансформаторной обратной связью. Схема принципиальная генератора
Основное электрооборудование и принципиальные схемы ДЭС
Синхронные генераторы
Генераторы с машинной системой возбуждения в качестве возбудителя имеют генератор постоянного тока, связанный с валом генератора текстропной (ременной) передачей или фланцем. Обычно возбудитель имеет мощность, равную 1,5-2,5% номинальной мощности генератора ДЭС.
Рис.1. Принципиальная схема генератора с машинной системой возбуждения.
На рис.1 изображена принципиальная электрическая схема генератора с машинной системой возбуждения. Схема состоит из генератора 1, возбудителя 2 и реостатов регулирования напряжения 3.
В станине статора в специальных пазах уложена обмотка статора 4, концы которой 20 выведены в коробку выводов генератора. Ротор генератора состоит из железного сердечника с намотанной на нем обмоткой возбуждения 5. Концы обмотки 5 выведены на контактные кольца 7 и через щеточную систему и провода 6 - в коробку выводов возбудителя 8.
Полюсы возбудителя представляют собой сердечники с намотанной на них обмоткой возбуждения 11 и имеют слабое остаточное намагничивание. Поэтому в межполюсном пространстве всегда имеется магнитное поле. Концы 10 и 12 обмотки 11 заведены в коробку выводов 8. При помощи токосъемных щеток с коллектора 21 снимается постоянное напряжение (выводы 9 и 13 возбудителя). При пуске двигатель (дизель) вращает вал генератора 1 с ротором и соединенный с ними якорь возбудителя. При этом обмотки якоря возбудителя пересекают магнитное поле, создаваемое полюсами возбудителя в межполюсном пространстве, и в них индуктируется переменная электродвижущая сила (ЭДС).
С помощью коллектора ЭДС преобразуется в напряжение постоянного тока, и по обмотке возбуждения возбудителя 11 пройдет ток, что вызовет в свою очередь усиление магнитного поля в межполюсном пространстве, и, следовательно, в обмотке якоря возбудителя начнет индуктироваться большая ЭДС. Этот процесс будет продолжаться до получения на зажимах возбудителя напряжения, обусловленного сопротивлением 14 в цепи обмотки возбуждения возбудителя. Обмотка возбуждения генератора 5, соединенная с обмоткой якоря возбудителя, является ее нагрузкой. При протекании тока по обмотке возбуждения генератора 5 создается магнитное поле, которое замыкается через сердечник (станину) статора. Ротор генератора вращается, магнитное поле пересекает неподвижную статорную обмотку 4 и индуктирует в ней переменную ЭДС, которая снимается с концов 20 в коробке выводов генератора.
С помощью реостатов 14, 15, 17 (в неавтоматическом режиме, контакт 18 замкнут) или, изменяя сопротивление угольного столба 19 (в автоматическом режиме, контакт 16 замкнут), можно регулировать напряжение на якоре возбудителя и тем самым изменять напряжение на выводах статорной обмотки генератора.
Генераторы имеют встроенные (ДГС) или выносные возбудители (ПС-93-4 и СГД). Машинный возбудитель усложняет конструкцию генератора, увеличивает его размеры и массу, кроме того, коллектор и щетки имеют повышенную повреждаемость, поэтому генераторы с машинным возбуждением заменяют генераторами со статической системой возбуждения.
Техническая характеристика генераторов с машинной системой возбуждения приведена в табл.1.
Таблица 1
Технические характеристики генераторов ДЭС с машинной системой возбуждения
Серия ДГС состоит из четырех типоразмеров: 81-4; 82-4; 91-4, 92-4. Первая цифра обозначает габарит (ВОСЬмой или девятый), вторая - длину (первая или вторая), третья — количество полюсов (четыре). Генераторы имеют две формы исполнения: М101 - на лапах с двумя одинаковыми подшипниковыми щитами, соединение с двигателем при помощи эластичной муфты или ременной передачи и М202 - на лапах с двумя подшипниковыми щитами, один из которых имеет фланец, соединение с двигателем только эластичной муфтой.
Все типоразмеры ДГС имеют одинаковое устройство, но отличаются размерами статора, ротора, диаметром корпуса, сечением и количеством витков провода, размерами пазов. Возбудители применяются типов ВС-13/7 и ВС-13/11, они отличаются длиной активных частей.
Статор 2 генератора ДГС-82-4/М201 (рис.2) состоит из чугунной литой станины, сердечника, набранного из листов электротехнической стали, и обмотки. В полузакрытые овальной формы пазы статора уложена катушечная двухслойная обмотка из круглого обмоточного провода. Обмотка удерживается в пазах клиньями.
Ротор генератора 3 состоит из цельнокованого вала, к средней часта которого привернуты полюсы, набранные из листовой стали. На изолированные полюсы намотаны катушки медного изолированного провода прямоугольного сечения. Концы обмотки ротора присоединены к двум контактным кольцам 10, расположенным внутри подшипникового щита. Контактные кольца изготовлены из меди и надеты на изолированную миканитом чугунную втулку. Узел контактных колец посажен на вал ротора.
Рис.2. Синхронный генератор ДГС-82-4/М201.
Подшипниковые щиты 1 и 4 чугунные. Для прохождения охлаждающего воздуха в щитах имеются окна, защищенные с боков и снизу предохранительными решетками Подшипники генератора закрыты крышками. Наружные крышки чугунные, внутренние стальные. Наружное кольцо роликоподшипника заключено в ступицу щита.
Для добавления смазки роликоподшипника у генератора исполнения М201 имеется маслоход, ввинченный в ступицу щита, у генератора исполнения М101 - два болта, ввинченных в наружную крышку щита. Смазку добавляют в подшипники через маслоход, ввинченный в капсулу подшипника, или отодвинув наружную крышку при снятом возбудителе.
Траверса контактных колец 10 укреплена на внутренней стороне капсулы и имеет на каждом пальце два латунных щеткодержателя с щетками ЭГ-4Э.
Для охлаждения отдельных узлов генератора предусмотрена аксиальная система вентиляции Центробежный вентилятор 11 укреплен на валу со стороны привода. Поток охлаждающего воздуха засасывается вентилятором по двум параллельным путям: окна переднего щита каналы между пакетом железа статора и станиной - пространство между лобовой частью обмотки статора и диском вентилятора, возбудитель - окна капсулы шарикоподшипника - междуполюсное пространство ротора.
Якорь 13 возбудителя ВС-13/7 5 посажен на выступающий конец вала генератора и закреплен болтом, коллектор 15 - на втулку якоря.
Волновая обмотка якоря 14 из круглого провода пропитывается изоляционным лаком лаком. Секции удерживаются в пазах при помощи бандажей из стальной проволоки или стеклобандажной ленты. Станина возбудителя 5 чугунная, а сердечники полюсов 12 собраны из листовой стали и изолированы.
Обмотки полюсов 17 из круглого провода намотаны на сердечник и пропитаны изоляционным лаком. Полюсы прикреплены к станине болтами.
Траверса коллектора 6 представляет собой металлическое кольцо, имеющее четыре пальца из пластмассы, на котором укреплено по два латунных щеткодержателя 16.
Генераторы имеют две коробки выводов: для выводов обмотки статора 8 и для выводов обмотки возбудителя и ротора 9. Клеммные коробки состоят из доски зажимов, чугунного корпуса и крышки.
В передвижных станциях применяется генератор ПС-93-4 мощностью 75 кВт (рис.3). Он имеет 9-й габарит, 3-ю габаритную длину и четыре полюса. Возбудитель размещается сверху, на корпусе генератора, что делает более удобной компоновку электростанции. Генератор соединяется с возбудителем типа ВС-13/9 с помощи клиновидных ремней.
Рис.3. Генератор ПС-93-4 с возбудителем ВС-13/9. 1 - задний подшипниковый щит; 2 - коробка выводов генератора; 3 - коробка выводов возбудителя; 4 - корпус возбудителя; 5 - корпус генератора; 6 - боковые плоскости с отверстиями для крепления генератора.
Стальная станина статора имеет боковые плоскости 6 с отверстиями для крепления генератора. Сердечник набран из листов электротехнической стали и покрыт специальным лаком. Крепление сердечника к ребрам станины аналогично креплению ДГС, а пазы имеют прямоугольную открытую форму. В пазах укладывается обмотка статора из неизолированного провода прямоугольного сечения, изолированная слоями миканита и пропитанная компаундом. Пазы закрываются специальными гетинаксовыми клиньями. Выводы обмотки статора заведены в коробку выводов генератора.
Ротор генератора выполнен из стального вала, на котором укреплены полюсы, набранные из листовой стали. На изолированные полюсы намотаны катушки из медного провода, выводы которых присоединены к контактным кольцам.
Генератор охлаждается с помощью воздуха, который аксиальным вентилятором прогоняется между полюсам ротора и лобовыми частями статорной обмотки и выбрасывается наружу через окна в заднем подшипниковом щите.
Серия СГД имеет три типоразмера: 11, 12, 13 и обозначается СГД-13-42-12. Первые две цифры обозначают габарит генератора (11, 12, 13) , вторая группа цифр - длину активной части статора в сантиметрах (24, 36, 46 и т. д.), третья группа - число полюсов генератора (4, 10, 12). Генераторы большой мощности имеют обозначение, например, СГД-625-1500, где первая группа цифр обозначает мощность генератора в киловольт-амперах, а вторая - число оборотов генератора минуту.
Генераторы имеют одинаковое устройство и различаются только размерами, сечением проводов и количеством витков. С генераторами этой серии применяют возбудители серий ВС, П-70 (71, 72) и ВСМ-21/12. Возбудитель, установленный на корпусе генератора, соединяется с генератором текстропной передачей.
Рис.4. Синхронный генератор СГД-400-1000.
Статор генератора СГД-400-1000 (рис.4) имеет сварную стальную станину 8 с окнами для входа и выхода воздуха, рамы для подъема машины и два бруска для установки возбудителя. Сердечник статора 9 набран в пакеты из лакированных с обеих сторон колец, штампованных из листовой электротехнической стали толщиной 0,5 мм и имеющих прямоугольные пазы.
В пазы заложены двухслойная обмотка 6 из прямоугольной обмоточной меди. Витковая и корпусная изоляции выполнены из стекломикаленты. Закрывают пазы стеклотекстолитовые клинья.
Ротор генератора выполнен с явно выраженными полюсами, остов ротора 3 набран из штампованных листов стали и насажен на вал генератора 2. Обмотки полюсов 4, расположенные на изолированных сердечниках 5, изготовлены из неизолированной шинной меди и имеют изоляцию из асбестовой бумаги, покрываемой сверху лаком. Успокоительная обмотка состоит из медных стержней и расположена в башмаках полюсов. Выводы обмотки ротора с помощью кабеля присоединены к контактным кольцам 28.
Постоянный ток подается в обмотку ротора с помощью контактной траверсы с щетками 27.
Шкив генератора 29 с помощью клиноременной передачи 23 и шкива возбудителя 24 вращает вал возбудителя 13.
Центробежный вентилятор 7, закрепленный на втулке вала ротора, обеспечивает аксиально-радиальную вентиляцию генератора. Подшипниковые щиты 1 и кожух 25 закрывают корпус генератора.
Станина возбудителя типа П-70 15 выполнена сварной из листовой стали, на ней болтами укреплена магнитная система, состоящая из четырех главных и четырех добавочных полюсов. Сердечники главных полюсов 17 собраны из штампованных листов электротехнической стали и стянуты стальными заклепками в пакеты, сердечники добавочных полюсов 16 стальные, массивные. На сердечнике главных полюсов установлены катушки последовательной обмотки 19 и катушки шунтовой обмотки 18.
Катушка последовательной обмотки состоит из одного витка неизолированной ленточной меди, а катушка шунтовой обмотки изготовлена из прямоугольной меди. Обе катушки обмотаны снаружи стекломикалентой и пропитаны лаком. Катушки добавочных полюсов 14 также изготовлены из неизолированной ленточной меди, изолированы стекломиканитом и пропитаны лаком. На вал якоря возбудителя 13 насажен пакет якоря 26, состоящий из штампованных листов электротехнической стали и имеющий открытые пазы прямоугольной формы для укладки обмотки якоря. Обмотка якоря состоит из катушек, выполненных из прямоугольной меди, изолированных стекломикалентой, уложенных в открытые пазы железа якоря и закрепленных бандажами из стальной луженой проволоки.
Коллектор 12 собран из отдельных медных пластин, изолированных друг от друга прокладками из миканита, а выводные концы обмоток секции якоря впаяны в шлицы коллекторных пластин. Коллектор в собранном виде посажен на вал возбудителя. Над коллектором укреплены щетки, установленные в обоймы траверсы возбудителя 11. Подшипниковые щиты 10, 20 и крышка 22 крепятся к станине и закрывают возбудитель.
Вентиляция возбудителя аксиальная. Напор воздуха для вентиляции создается центробежным вентилятором возбудителя 21.
Генераторы со статической системой возбуждения.
В этих генераторах статическая система, состоящая из неподвижных элементов (силового трансформатора, выпрямителей и т.д.), преобразует переменный ток на выводах генератора в постоянный для питания обмотки возбуждения и регулирования напряжения генератора.
Рис.5. Принципиальная схема генератора со статической системой возбуждения.
Схема генератора со статической системой возбуждения (рис.5) состоит из обмоток статора 1, обмоток ротора 2 и статической системы возбуждения (блока возбуждения и блока управления). Блок возбуждения состоит из силового трансформатора 3, селеновых выпрямителей 4, блока конденсаторов 5 и силовых выпрямителей питания 6. Элементы блока возбуждения смонтированы на литом основании, которое крепится к станине генератора и закрывается сверху колпаком.
Блок управления 7 состоит из переключателей работы П5, резистора уставки напряжения РУ и отдельно стоящих резисторов для регулирования статизма 8. С помощью блоков 7 и 8, установленных на отдельном щите, управляют выходными параметрами генератора. Принцип работы генератора аналогичен работе генератора с машинной системой возбуждения, за исключением работы статической системы.
Для поддержания напряжения на выводах генератора неизменным при любой нагрузке необходимо, чтобы ток возбуждения генератора изменялся в соответствии со значением и характером его нагрузки. В статической системе возбуждения (рис.5) использован принцип фазового компаундирования. В обмотке W2 компаундирующего трансформатора 3 и селеновых выпрямителях происходит сложение и выпрямление двух составляющих тока возбуждения: от обмотки W1 пропорциональной напряжению генератора, и от обмотки Wc, пропорциональной току генератора, сдвинутых относительно друг друга под углом, зависящим от характера нагрузки (cosφ).
Система статического возбуждения автоматически обеспечивает изменение тока возбуждения при изменении значения и характера нагрузки генератора. Так как выпрямители 4 имеют нелинейное сопротивление, что не обеспечивает начального самовозбуждения, в системе предусмотрен резонансный контур, образованный емкостью Хс конденсаторов С4-С6, подключенных к обмотке Wд, и индуктивностью рассеяния XL первичной обмотки Wi. Специальным подбором параметров при частоте 50 Гц обеспечивают XL=Xc тогда ток возбуждения уже не будет зависеть от сопротивления выпрямителей 4 и обмотки возбуждения в процессе начального самовозбуждения.
Параметры трансформатора 3 обеспечивают стабильность напряжения генератора при cosφ от 0,4 до 1,0 с точностью ±5%.
Для более точной стабилизации напряжения (±3%) служит специальная обмотка управления Wy, в которую подается постоянный ток. При протекании постоянного тока по обмотке Wy образуется магнитный поток, который замыкается по сердечнику трансформатора 3. С изменением протекающего по обмотке Wy постоянного тока изменяется постоянный магнитный поток сердечника 3 и, следовательно, ток возбуждения генератора в обмотке W2. Так как обмотка Wy питается постоянным током от двух последовательно встречных источников: выпрямителя 4 (ток Iв пропорционален напряжению возбуждения генератора) и выпрямителя питания 6 через резистор РУ и сопротивление статизма СС1 (ток Iвп не зависит от нагрузки и неизменен для любого режима), то Iу=Iвп-(-Iв) и, следовательно, напряжение возбуждения генератора будет увеличиваться с ростом нагрузки.
При нагрузке с меньшим cosφ напряжение возбуждения возрастает больше, чем при нагрузках с большим cosφ, и, следовательно, ток подмагничивания трансформатора 3 (Iвп>Iв) при реактивных нагрузках генератора будет уменьшаться больше, чем при активных. Благодаря этому осуществляется коррекция параметров системы фазового компаундирования и достигается большая точность регулирования напряжения генератора по нагрузке, чем при неуправляемом варианте фазового компаундирования.
Уставку напряжения генератора регулируют резистором РУ, включенным последовательно в цепь обмотки Wy, а составляющую тока управления Iв можно корректировать резистором СС1.
Статическая система возбуждения обладает следующими достоинствами: отсутствием движущихся частей, высокой механической прочностью конструкций, надежностью и высокой точностью регулирования напряжения, небольшими эксплуатационными затратами.
Для начального возбуждения генераторы могут иметь резонансную систему с конденсаторами (генераторы типов ДГФ, ЕСС, ГСФ-100-БК, ОС, ГСС-104-4Б), или аккумуляторную батарею (ЕСС-5, ГСФ-100М, ГСФ-200), или генератор начального возбуждения (СГДС-11-46-4), или трансформатор напряжения (ЕСС-5). Принцип работы статической системы возбуждения одинаков для всех типов генераторов, за исключением схем начального возбуждения.
Техническая характеристика генераторов со статической системой возбуждения приведена в табл.2.
Таблица 2
Технические характеристики генератора ДЭСсо статической системой возбуждения
Серия ДГФ состоит из двух типоразмеров 82-4Б и 83-4Б (8-й габарит, 2-я или 3-я условная длина, четырехполюсный). Исполнение генераторов фланцевое, защищенное, с самовентиляцией, на двух щитовых подшипниках.
Рис.6. Синхронный генератор ДГФ-82-4Б.
Генератор ДГФ-82-4Б (рис.6) состоит из статора, ротора, системы возбуждения и двух подшипниковых щитов.
Статор состоит из чугунной станины на двух лапах, сердечника 5 и обмотки 2, ротор генератора - из вала 1, сердечника 9 с обмоткой возбуждения 8, контактных колец 7. Сердечник ротора собирается из листов электротехнической стали, а обмотка ротора намотана прямоугольными проводами. Катушки полюсов соединяются между собой последовательно. Ротор уравновешивается креплением балансировочных грузов к балансировочному кольцу с одной стороны и к воронке вентилятора - с другой.
Задний щит фланцевый, литой, чугунный, имеет два окна, закрытых съемными заглушками (через них открывается доступ к крышке роликоподшипника для его осмотра и пополнения смазки). Система статического возбуждения (3, 4, 6) установлена в верхней части генератора отдельным блоком и закрыта крышкой.
Серия ЕСС состоит из двух модификаций. У генераторов модификации ЕСС точность регулирования напряжения ±2%, что обеспечивает надежную параллельную работу. Генераторы модификации ЕСС-5 имеют упрощенную схему автоматического регулирования и точность регулирования напряжения ±5%, недостаточную для надежной параллельной работы.
У генераторов ЕСС в исполнении MI01 оба подшипниковых щита одинаковы, а в исполнении М201 один из подшипниковых щитов имеет фланец и допускает соединение с двигателем только эластичной муфтой. Генераторы серии ЕСС-5 выпускают только исполнения М101. Серии ЕСС и ЕСС-5 имеют несколько типоразмеров. Например, обозначение ЕСС-82-4/М101 расшифровывается: генератор серии ЕСС, 8-го габарита, 2-й длины, четырехполюсный, на лапах с двумя подшипниковыми щитами.
Генератор ЕСС устроен аналогично генератору ДГФ, а генераторы серии ЕСС-5 имеют кроме основной обмотки статора еще и дополнительную трехфазную обмотку, которая вкладывается в полузакрытые пазы статора и служит для питания схемы возбуждения.
Рис.7. Принципиальная схема генератора ЕСС-5 с начальным возбуждением.
При пуске генератора ЕСС-5 (рис.7) за счет остаточного магнетизма в полюсах ротора 2 в основной 1 и дополнительной 4 обмотках, выведенных на доску зажимов 5, индуктируется ЭДС. Значение ЭДС дополнительной обмотки оказывается недостаточным для открытия выпрямителей 3 и самовозбуждения генератора. Поэтому для обеспечения начального возбуждения применяют два способа.
От аккумуляторной батареи 6-24 В (рис.7,б) подается кратковременный импульс постоянного тока на обмотку ротора. Импульс подается кнопкой 12 через токоограничивающий резистор 11 от источника постоянного тока 13.
От трансформатора начального возбуждения 7 (рис.7,а) через выключатель 8 подается остаточная ЭДС основной обмотки, которая, складываясь с ЭДС дополнительной обмотки, открывает выпрямители 3 и возбуждает генератор. Регулирование напряжения осуществляется с помощью стабилизирующего устройства, состоящего из компаундирующих трансформаторов 10, резисторов 6 и реостатов уставки 9.
Когда ток нагрузки генератора проходит по первичным обмоткам трансформатора 10, то в его вторичной обмотке индуктируется ЭДС, которая вызывает протекание тока по вторичным обмоткам трансформатора 10 и резисторам 6. Резистор 6 включен последовательно в цепь дополнительной обмотки возбуждения 4. Электродвижущая сила, создаваемая на резисторе 6 током нагрузки, и ЭДС дополнительной обмотки геометрически суммируются и вызывают в обмотке возбуждения увеличение тока.
Следовательно, этот ток будет пропорционален току нагрузки генератора и позволит поддерживать напряжение на выводах генератора постоянным. Реостат уставки 9 позволяет изменять напряжение генератора в пределах ±5% номинального значения.
Генераторы серии ГСФ имеют мощность 100 и 200 кВт, исполнение фланцевое, защищенное, на двух щитовых подшипниках, соединение с двигателем с помощью муфты и фланцевого подшипникового щита.
Устройство и принцип работы генератора ГСФ и генератора ДГФ аналогичны. Начальное возбуждение у генераторов ГСФ-200 и ГСФ-100М осуществляется подачей импульса постоянного тока от аккумуляторной батареи; начальное возбуждение генератора ГСФ-100 БК осуществляется с помощью резонансной системы с конденсаторами.
Генераторы серии ОС имеют мощность 8, 16, 30 и 60 кВт и две модификации, которые обеспечивают точность регулирования напряжения ±2 или ±5%.
Генераторы серии ОС выпускаются в исполнении M201 имеют несколько типоразмеров. Условное обозначение этих генераторов аналогично обозначению генератора ЕСС. Конструкция генератора бесстанинная. Пазы статора открытые, обмотка выполнена из готовых секций с изоляцией класса В из кремнийорганической резины. Ротор гребенчатый с демпферами, катушки ротора съемные. Статическая система возбуждения на полупроводниках для автоматического регулирования напряжения размещена непосредственно на генераторе.
В ДЭС используется только четырехполюсный генератор ГСС-104-4Б 10-го габарита и 4-й габаритной длины.
Исполнение генератора брызгозащищенное, с самовентиляцией, на двух щитовых подшипниках. Генератор сопрягается с приводным двигателем эластичной муфтой. Устройство и принцип действия этого генератора аналогичны устройству и принципу действия генератора.
Серия СГДС имеет устройство, аналогичное устройству генератора СГД, но обмотка возбуждения питается от статической системы самовозбуждения, состоящей из трансформаторов фазового компаундирование блока силовых выпрямителей, отдельного выпрямителя и генератора начального возбуждения Работа системы возбуждения этого генератора аналогична работе статической системы возбуждения других генераторов.
www.gigavat.com
Схема подключения автомобильного генератора
Автомобиль хотя и работает на бензине, но содержит в себе множество устройств работающих от электричества. Главным источником электрической энергии в машине является автомобильный генератор. По сути дела это внутренняя электростанция, которая преобразует вращение коленвала двигателя внутреннего сгорания в электричество. Этим электричеством питаются все электроприборы автомобиля, в том числе за счет этого подзаряжается аккумуляторная батарея, также представляющая собой источник электричества при неработающем двигателе.
Схема подключения автомобильного генератора представлена на следующем рисунке.
G – генератор;Ph2…Ph4 – обмотки трёхфазного статора;VD+ – силовой выпрямитель, положительные диоды;VD1- – силовой выпрямитель, отрицательные диоды;C – конденсатор, выравнивающий высокочастотные всплески напряжения;B+ – положительный силовой выход гeнeрaтopнoй устaнoвки;VD1d+ – элементы oбмoтки вoзбуждeния;Ex – вoзбуждающая обмотка;VR – вольт-рeгулятop нaпpяжeния;Accu – aккумулятoрнaя бaтaрeя;+ – положительный выхoд aккумулятopнoй бaтaрeи;IgnSw – переключатель зажигания;H – индикaтop зapядa;D+ – выxод "D+" гeнeрирующей устaнoвки;DF – выхoд упрaвлeния возбуждающей oбмoткoй;R – потребляющие устройства.
Схема подключения автомобильного генератора и принцип его работы аналогичен для любых автомобилей. Отличия связаны только с качеством производства, мощностью и компоновкой узлов в моторе. На все современные машины устанавливаются генераторные установки переменного тока, включающие сам генератор и регулятор напряжения. Регулятор нормирует силу тока в обмотке вoзбуждeния, за счет этого варьируется мощность генераторной установки при неизменном напряжении на силовых выходных клеммах.
Современные автомобили дополнительно оснащаются электронным блоком на регуляторе напряжения, помощью чего бортовой компьютер контролирует величину нагрузки на генераторную установку.
В основе схемы автомобильного генератора лежит принцип электромагнитной индукции. Если катушку из медного провода вращать в магнитном поле, создаваемом постоянными магнитами или обмоткой возбуждения питаемой от аккумулятора, то в медном проводе образуется (индуцируется) электрический ток. Как правило, обмотка в которой генерируется рабочее напряжение электрического тока располагается в статоре. Обмотка возбуждения располагается на роторе (вращающемся вале).
vsepoedem.com
Несмотря на различные типы индукционных генераторных устройств, общая принципиальная схема генератора является неизменной. То есть, в состав любого генератора входят одни и те же основные части и детали. Для того, чтобы создать магнитное поле, необходимо применение постоянных магнитов или электромагнитов, а для индуцирования переменной электродвижущей силы применяется обмотка. На демонстрационной модели она представляет собой вращающуюся рамку. Классическая конструкция генератораВсе витки в катушке имеют последовательное соединение, благодаря чему происходит сложение между собой всех электродвижущих сил. Наиболее распространенным является генератор переменного тока, принцип действия которого заключается во взаимном влиянии статора и ротора. Статором называется неподвижный сердечник с обмоткой, внутри которой, вокруг оси происходит вращение подвижной обмотки, называемой ротором. Зазор между ними должен иметь минимальное значение, за счет чего поток магнитной индукции значительно увеличивается. В классической схеме происходит вращение рамки внутри неподвижного постоянного магнита. Однако, в больших генераторных установках промышленного назначения происходит вращение электромагнита, в то время, как обмотки, наводящие электродвижущие силы, исполняют роль статора и остаются неподвижными. Для отведения тока во внешнюю цепь, применяются контактные кольца, присоединенные к концам обмотки. Принцип работы генератораОбмотка ротора связывается с внешней цепью с помощью неподвижных пластин, называемых щетками, которые прижимаются к кольцам. Электромагнит, создающий магнитное поле, имеет в своих обмотках силу тока, значительно меньшую, чем та, которая отдается во внешнюю цепь. В связи с этим, принципиальная схема генератора предполагает более удобным снятие генерируемого тока с неподвижных обмоток, а слабый ток через скользящие контакты подводится к электромагниту. Слабый ток вырабатывается отдельным генератором постоянного тока или подводится через выпрямитель. В генераторах малой мощности создание магнитного поля происходит с помощью вращающегося постоянного магнита. При такой конструкции, необходимость в щетках и кольцах отпадает. Электродвижущие силы появляются в обмотках статора, являющихся неподвижными, за счет образования вихревых электрических полей, получаемых вследствие изменения магнитного потока во время вращения ротора. Таким образом, современные генераторы представляют собой достаточно сложные электротехнические конструкции, включающие в свое устройство самые различные материалы. Их производство требует высокой точности и передовых технологий. Схема подключения генератора для дома |
electric-220.ru
СХЕМА ГЕНЕРАТОРА СИГНАЛОВ
Генератор различных стабильных частот является необходимым лабораторным оборудованием. В интернете есть немало аналогичных по функциям схем, но они либо морально устарели, либо не обеспечивают достаточно широкого перекрытия частот. Устройство, описываемое здесь, основано на высоком качестве работы специализированной микросхемы XR2206. Диапазон перекрываемых генератором частот впечатляет: 1 Гц - 1 МГц! XR2206 способна генерировать качественные синусоидальные, прямоугольные и треугольные формы сигналов высокой точности и стабильности. У выходных сигналов может быть как амплитудная и частотная модуляция.
Параметры генератора
Синусоидальный сигнал:
- Амплитуда: 0 - 3В при питании 9В- Искажения: менее 1% (1 кГц)- Неравномерность: +0,05 дБ 1 Гц - 100 кГц
Прямоугольный сигнал:
- Амплитуда: 8В при питании 9В - Время нарастания: менее 50 нс (при 1 кГц)- Время спада: менее 30 нс (на 1 кГц)- Рассимметрия: менее 5% (1 кГц)
Треугольный сигнал:
- Амплитуда: 0 - 3 В при питании 9 В- Нелинейность: менее 1% (до 100 кГц)
Схемы и ПП
Схема принципиальная генератора сигналов 1 Гц - 1 МГц
Второй вариант схемы функционального генератора на XR2206
Рисунки печатных плат
Грубая регулировка частоты осуществляется с помощью 4-х позиционного переключателя для частотных диапазонов; (1) 1 Гц-100 Гц, (2) 100 Гц-20 кГц, (3) 20 кГц-1 МГц (4) 150 кГц-1 МГц. Несмотря на то, что в схеме указан верхний предел 3 мегагерца, гарантированная предельная частота составляет именно 1 Мгц, далее генерируемый сигнал может быть менее стабильным.
Частотный выход может быть точно настроены при помощи потенциометров P1 и P2. Из минусов можно отметить лишь некоторую труднодоступность данной микросхемы. Скачать файл платы генератора и описание микросхемы можно тут.
Поделитесь полезной информацией с друзьями:
elwo.ru
Принципиальная электрическая схема подключения автомобильного генератора к аккумулятору с датчиком мощности из вольтметра
Это продолжение статьи о создании генератора электроэнергии своими руками на базе велосипеда. В предыдущей части описаны необходимые компоненты для самодельного генератора.
Электрическая схема управления генератором.
Очень многие думают, что самое сложное в педальном генераторе — это электрические схемы подключения генератора, но на самом деле схемы управления генератором простые.
При разработке электрической схемы важно исключить возможность неправильного подключения аккумулятора, при котором мгновенно повреждается автомобильный генератор. На всех наших педальных генераторах и солнечных панелях мы используем полярные штекеры и сокеты, подключающиеся одним и тем же способом. Другая важная деталь — предохранитель правильного номинала, близко расположенный к положительной клемме аккумулятора, который перегорает раньше, чем сгорят провода. В идеальном случае электропроводка от генератора к аккумулятору должна быть рассчитана не меньше, чем на 20 Ампер, иметь сечение от 2.5 мм2 и защищена предохранителем на 10 А. Старайтесь использовать гибкий кабель. Не пытайтесь использовать кабель со сплошной металлической жилой, так как он всё время гнётся и в какой-то момент сломается, что может привести к удару электрическим током. Вольтметр на руле можно подсоединить с помощью тонкого провода и защитить маленьким предохранителем на один или два ампера.
Это самая простая версия принципиальной электрической схемы подключения автомобильного генератора. Вот так выглядит её демонстрационная версия.
В таблице представлен список основных компонентов с шифрами Maplin и Farnell. Maplin прекратили продавать некоторые 25 Вт резисторы, включая используемый в исходной схеме резистор на 0.47 Ом 25 Вт и многие другие компоненты.
| Maplin | Farnell|||
| 1 | Маленький выключатель (1 А или меньше) | FH00 | 147 - 772 |
| 1 | Большой выключатель (5 А или больше) | JK25 | 140 - 600 |
| 2 | 0.47 Ом 25 Вт резистор | P0.47 (?) | 344 - 941 |
| 1 | Лампочка 24 В 3 Вт | WL82 | 328 - 388 |
| 1 | Патрон | JX87 или RX86 | 140 - 259 |
Возможно вам самостоятельно придется подобрать лампочку, чтобы она соответствовала генератору. Если лампочка включается на слишком низких оборотах, то потребуется лампочка, работающая на низком токе. В принципиальной схеме отсутствуют критически важные компоненты, так что можно использовать даже бывшие в употреблении лампочки. Люди, хорошо разбирающиеся в электротехнике, могут заметить, что значение 25 Вт для резистора слишком завышено. Это сделано на случай протекания очень высоких токов в аварийных ситуациях до момента сгорания предохранителя. Если планируется использовать генератор для публичных демонстраций, то в целях обеспечения дополнительной безопасности неплохо будет прикрепить его к металлической плите или радиатору. К тому же радиатор производит впечатление — с ним генератор кажется более мощным.
Датчик мощности.
Хороший вольтметр достаточно важная часть генератора. Он нужен для оценки результата затрачиваемых сил и для демонстрации аудитории. Генератор может работать и без него, но всё же нужно как-то оценивать свои результаты. Подходят только аналоговые вольтметры, так как цифровые не подходят для измерения постоянно меняющегося напряжения. По этой причине в автомобильных спидометрах и датчиках по прежнему используются аналоговые приборы. Мы используем аналоговый вольтметр со смещённым нулём, который может показывать только напряжение больше 12 вольт. Если напряжение опустилось ниже 12 вольт, то это может произойти только при неисправном аккумуляторе. У вольтметра со смещённым нулём при запуске генератора резко дёргается стрелка — это смотрится достаточно эффектно. Обычно я использую схему, основанную на самом дешёвом измерительном приборе из каталога Maplin, но вы можете купить более серьёзные измерительные приборы.
Схема измерительного прибора довольно простая. Опорный диод не проводит ток ниже 11 В, то есть можно сказать, что он вычитает 11 В напряжения. С помощью резистора мы превратили вольтметр с диапазоном измерения 0 - 4 вольт в измерительный прибор с диапазоном от 11 до 15 вольт. У вольтметров, установленных на наших генераторах, в действительности даже ещё более узкий диапазон, с опорным диодом на 12 В и диапазоном 2,5 В. В схему управляющего модуля добавили дополнительный резистор и переключатель на три позиции, распределив сопротивление между аккумулятором и генератором и тем самым мы адаптировав генератор для людей с любой физической форме. Если требуется минимизировать потери энергии в цепочке резисторов, то можно добавить переключатель, замыкающий все резисторы, что позволит людям в хорошей физической форме быстрее заряжать аккумулятор.
Читайте продолжение, в котором будут даны инструкции по правильной эксплуатации генератора.
velofun.ru
Принципиальная схема LC-генератора с трансформаторной обратной связью
Рисунок 6 – а) Принципиальная схема LC-генератора; б)Частотная характеристика колебательного контура.
LC-генератор (рисунок 6,а) состоит из усилительного элемента, выполненного на транзисторе VT1, включенного по схеме с общим эмиттером. Резисторы Rg1 и Rg2 представляют делитель напряжения. Падение напряжения на резисторе Rg2 минусом приложено к базе транзистора, а плюсом к эмиттеру, и определяет напряжение смещения, т.е. выбор рабочей точки. В усилительном элементе при включении транзистора по схеме с общим эмиттером напряжение Uэк сдвинуты по фазе на угол 1800.
В коллекторную цепь эмиттера включен параллельный колебательный контур на элементах L2 и C2. На рисунке 6,б приведена частотная характеристика колебательного контура.
Напряжение обратной связи Uoc снимается с обмотки L1 трансформатора Т1 и через конденсатор С1 поступает на базу транзистора. Выводы обмотки L1 должны быть подключены таким образом, чтобы в трансформаторе осуществлялся поворот фазы на 1800.
Рассмотрим работу LC-генератора. В момент включения источника питания появляется смещение за счет тока делителя, транзистор открывается и через него проходит ток iк. конденсатор С2 зарядится, начнется его перезарядка через катушки индуктивности L2, т.е. в колебательном контуре возникнет ток I с частотой 
.
Переменный ток контура, протекая через катушку L2, создает вокруг нее переменное магнитное поле, наводящее в катушке L1 переменную ЭДС, часть которой поступает через конденсатор С1 на базу трансформатора VT1 в виде переменного напряжения обратной связи Uoc. Под действием этого напряжения в коллекторной цепи транзистора возникает переменный ток коллектора iк , направление которого должно совпадать с направлением контурного тока i. В этом случае потери энергии в колебательном контуре будут компенсироваться усилительным элементом. Путем подбора значения напряжения обратной связи Uoc можно добиться полной компенсации потерь в контуре, но и в связи с противоположным направлением тока коллектора iк . появившееся в таком контуре колебания быстро затухают.
Во втором случае, если выводы индуктивности L1 поменять местами, в генераторе возникает отрицательная обратная связь. Перезарядный ток конденсатора i будет уменьшаться не только из-за потерь в контуре, но и в связи с противоположным направлением тока коллектора iк. появившиеся в таком контуре колебания быстро затухают.
Помимо автогенераторов LC с трансформаторной обратной связью существуют LC-генераторы, выполненные по трехточечным схемам. Колебательный контур такого генератора имеет не две, а три точки, связывающие его по переменному напряжению с электродным транзисторо-коллектором, эмиттером и базой.
Похожие статьи:
poznayka.org
Электрическая схема - генератор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Электрическая схема - генератор
Cтраница 1
Электрическая схема генератора ( рис. 58) состоит из задающего генератора, каскадов предварительного усиления мощности и усилителя мощности. Трансформаторы и выпрямители питания, защитные и пусковые устройства, двигатель с вентилятором для нагретого воздуха не показаны. [2]
Электрическая схема генератора с независимым возбуждением изображена на рис. 245, а. Якорь генератора на схемах условно обозначается окружностью с двумя щетками и буквой Г в середине, а обмотка возбуждения - в виде ломаной линии. [3]
Электрическая схема генератора представлена на фиг. Генератор имеет две обмотки возбуждения: намагничивающую параллельную Н и размагничивающую последовательную С. Последовательно в эту обмотку включен регулировочный реостат РТ для плавной регулировки сварочного тока. Последовательная обмотка включается последовательно внешней цепи генератора и секционируется для грубой, ступенчатой регулировки сварочного тока. [4]
Электрическая схема генератора пмпульсн лх токов. [5]
Электрическая схема генератора представлена на фиг. [6]
Электрическая схема генератора ( см. рис. 66) включает две пары щеток. Плюсовые - щетки установлены в изолированных от корпуса щеткодержателях л сое. Минусовые щетки не ИЗОЛИРУЮТСЯ и соединяются с массой генератора, с которой соединены и по одному концу двух пар катушек обмотки возбуждения. Вторые кон мы этих катушек, обозначенные буквой Ш, выведены вместе е выводом VI в специальную экранирующую коробку, закрепленную на корил се генератора. [7]
Электрическая схема генератора ( рис. 5 - 4) построена на транзисторе Т с положительной обратной связью. Входной контур настраивается на частоту 50 Гц изменением индуктивности L1 вторичной обмотки трансформатора Тр путем регулировки воздушного зазора в его магнитопроводе. Ре-ристоры Rl - R4 предусмотрены для стабилизации режима работы, причем резистор R4 образует отрицательную обратную связь по току. [9]
Электрическая схема генератора ГАБ-2-0 / 230 и процесс его работы ничем не отличаются от описанного выше. [10]
Электрические схемы генераторов ВЧД-16 / 40 - НП-Л01, ЛД1 - 4 и ЛД4 - 10 принципиально не отличаются. Автогенератор с общим анодом выполнен по П - образной схеме. Настройка на заданный диапазон частоты и требуемый режим производится на заводе-изготовителе катушками переменной индуктивности и конденсатором. В эксплуатационных условиях режим регулируют только ручкой рабочего конденсатора. [12]
Электрическая схема генератора импульсов приведена на рис. 5.14. Его подключают в сварочную цепь параллельно сварочному трансформатору, конденсатор С заряжается от повышающего трансформатора ТП через выпрямительное устройство В. А, при этом импульс имеет ту же полярность, что и напряжение дуги в данный момент. После разряда конденсатора синхронизирующее устройство размыкает выключатель, а конденсатор заряжается вновь для подачи следующего импульса. [14]
Электрическая схема генератора Г-304 изображена на рисунке 7.1, а. Фазовые обмотки генератора ФО соединены в треугольник, а концы фаз выведены на панель переменного тока и подключены к выпрямителю В. [15]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
