Вентильные генераторы индукторного типа

Ротор

Статор

Конструкция автомобильного вентильного генератора

Регулировочно - скоростные характеристики

Регулировочно - скоростные характеристики вентильного гене­ратора

I_в = f (n) при Ud = const и I_d = const. Опре­деляется при нескольких значе­ниях тока нагрузки генератора I_н, минимальной, средней и максимальной, и имеет вид, представленный на рис.6.4.

Рис.6.4. Семейство регулировочных-скоростных ха­рактеристик

Минимальное значение тока возбуждения генератора I_{в мин} оп­ределяется при I_н = 0 и заданной максимальной частоте враще­ния ротора генератора. Из регулировочных характеристик обычно определяют диапазон изменения тока возбуждения с изменением тока нагрузки при неизменном значении выпрямленного напря­жения U_d = const.

Конструкцию автомобильного вентильного генератора с клювообразным ротором рассмотрим на примере генератора Г 250.

Генератор Г 250 (рис. 60) состоит из следующих узлов:

1. статора (якоря);

2. ротора;

3. крышки со стороны контактных колец;

4. крышки со стороны привода;

5. шкива с вентилятором;

6. щеткодержателя.

Пакет 1 набирают из пластин электротехнической стали толщиной 0,5 мм каждая. Две крайние пластины для по­вышения жесткости изготовлены из стали 10 и имеет толщину 2 ± 0,13 мм. Пластины в шести точках по наружной поверхности пакета соединены сваркой.

Внутренняя часть пакета имеет 18 равномерно расположенных по окружности пазов (q = z/2pm = 0,5, где z – число пазов, m – число фаз) трапецеидального сечения, в ко­торых уложена однослойная обмотка якоря 2, подобная волновым обмоткам машин постоянного тока. Обмотка трехфазная катушеч­ная соединена в звезду. Каждая фаза состоит из шести непрерывно намотанных катушек. Каждая катушка состоит из 13 витков мед­ного провода марки ПЭВ-2 диаметром 1,35. Число витков в фазе равно 78, сопротивление фазы в холодном состоянии гене­ратора 0,086 Ом.

Рис. 60. Автомобильный генератор Г 250:

1 - пакет статора; 2 - обмотка статора; 3 - фланцы с многообразными полюсами 4 - обмотка возбуждения; 5 - втулка обмотки возбуждения; 6 - вал; 7 - задняя крышка; 8 - теплоотвод с диодами положительной полярности; 9 - диод отрицатель­ной полярности; 10 - изоляционные втулки контактных колец; 11 - контактные кольца; 12 - щеткодержатель; 13 - щетки; 14 - вывод обмотки возбуждения «Ш»; 15 - стяж­ная шпилька; 16 - передняя крышка; 17 - вентилятор; 18 – шкив

Втулка 5 и примыкающие к ней два клювообразных полюсных наконечника 3 образуют 12-полюсную магнитную си­стему.

Клювообразные полюсные наконечники изготовляют методом холодной штамповки из полосовой стали толщиной 12 мм с последующей обработкой по наружному диаметру.

Обмотка возбуждения 4 намотана на втулку 5 в несколько ря­дов. Провод в рядах укладывают плотно, виток к витку, между рядами прокладывают слои конденсаторной бумаги. Сопротивление обмотки в хо­лодном состоянии 3,7 Ом. Концы обмотки возбуждения припаяны к двум изолированным одно от другого и от вала медным контакт­ным кольцам 11.

Для снижения вибрации осуществляют статическую и динами­ческую балансировку. Допустимый динамический дисбаланс в каж­дой плоскости равен 4 гсм.

Статор и ротор для повышения электрической проч­ности и теплопроводности витков катушек про­питывают лаком.

Крышки генератора 7, 16 выполнены из алюминиевого сплава методом литья под давлением. Посадочные места под шарикопод­шипники и отверстия в лапах для крепления генератора к двига­телю для предотвращения износа армированы стальными втулками. В крышках установлены закрытые шарикоподшипники с двусто­ронним резиновым уплотнением и одноразовой кремнийорганической смазкой.

Крышка со стороны привода (передняя) 16 имеет вентиляцион­ные отверстия. Крышка со стороны контактных колец (задняя крышка) 7 имеет также вентиляционные отверстия и кронштейн (лапу) для крепления генератора на двига­теле. На крышке 7 расположен пластмассовый щеткодержатель 12 с двумя прямоугольными медно-графитовыми щетками 13. Раз­меры щеток 6x6,5x15 мм. Внутри крышки смонтирован трех­фазный двухполупериодный выпрямитель на диодах 9. Для повыше­ния надежности выпрямительного устройства и снижения трудоем­кости при сборке применяют выпрямитель­ный блок БПВ4-45 (рис. 61).

Рис. 61. Выпрямительный блок БПВ4-45:

1 - отрицательная сборная шина; 2 - диоды ВА-20 обратной полярности;

3 - диоды ВА-20 прямой полярности

Блок БПВ4-45 имеет отрицательную сборную шину 1, в ко­торой запрессованы три диода 2 (типа ВА-20) обратной полярности, и положительную сборную шину 4, в которую запрессованы три диода 3 (типа ВА-20) прямой полярности. Сборные шины являются токоведущими элементами. Одновременно их используют для теплоотвода. Шины электрически изолированы. В сборных шинах имеются вентиляционные отверстия. Шесть диодов блока соеди­нены между собой и образуют трехфазную двухполупериодную схему выпрямления. В местах соединения разнополярных диодов имеются клеммы для присоединения фазовых обмоток генератора.

Для охлаждения катушек обмотки статора, а также кремние­вых диодов выпрямителя в генераторе служит венти­лятор, который состоит из крыльчатки 17, связанной с приводным шкивом генератора. Крыльчатка генера­тора штампованная, изготовлена из тонколистовой стали и имеет десять, лопастей. Шкив генератора литой.

Выводные болты генератора (клеммы +, — и Ш) расположены на торце крышки со стороны щеточного узла, что обеспечивает удобный доступ к ним.

Генераторы переменного тока с клювообразным ротором имеют контактные кольца и щетки, которые определяют долговечность генератора.

Долговечность бесконтактного генератора ограничена износом подшипников и старением изоляции обмоток. Бесконтакт­ные генераторы необходимы на тракторах и автомобилях с особо тяжелыми условиями эксплуатации. К бесконтактным относятся индукторные генераторы. Принцип действия индукторного гене­ратора можно пояснить следующим образом.

Упрощенная схема устройства индукторного генератора представлена на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Индукторный генератор

Работает генератор следующим образом. Обмотка возбуждения 1, по которой протекает постоянный ток, создает магнитный поток (показан пунктиром), который при вращении ротора остается постоянным по величине и направлению. Этот поток замыкается, проходя через воз­душный зазор между втулкой 2 и валом 3, ротор 5, зубцы которого выпол­нены в виде звездочки, воздушный зазор между ротором и статором, магнитопровод статора 6 и крышку 4.

Изменение магнитного потока в якоре при вращении ротора происходит за счет изменения магнитного сопротивления воздушного зазора между зубцами статора и ротора. Магнитный поток Ф у индукторных генераторов пульсирующий. Магнитный поток в воздушном зазоре периодиче­ски изменяется от Ф_max, когда оси зубцов ротора и статора совпадают, до Ф_min, когда оси зубцов ротора и статора смещены на угол 180 электрических градусов. Таким образом, при вращении ротора в витках катушки ста­тора индуктируется переменная ЭДС с частотой, пропорциональ­ной частоте вращения ротора.

Дата добавления: 2013-12-12