Generador de automóviles y sus características.

En el marco de este artículo, hablaremos sobre las características del dispositivo principal de los generadores de automóviles. Para los propietarios de automóviles versados ​​en el tema, este artículo no será interesante. Pero para aquellos que estén interesados ​​en generadores automotrices en términos de aplicación, esta información puede ser útil.

En los automóviles modernos, las máquinas eléctricas de CA trifásicas síncronas se usan como generadores, en los cuales el circuito Larionov se usa en el rectificador.

Para que el generador transmita corriente a la carga después de arrancar el motor, es necesario suministrar energía a la bobina de campo. Esto ocurre cuando la llave de contacto se gira a la posición de funcionamiento.

La corriente en el devanado de campo está controlada por un regulador de voltaje, que puede hacerse como una unidad separada o integrarse en la unidad de cepillo del generador. En la gran mayoría de los generadores modernos, un estabilizador de voltaje (CH) funciona con una sección rectificadora separada.

Entre otros alternadores, el generador de automóvil destaca por varias características. En primer lugar, el generador del automóvil, aunque produce corriente continua, es de hecho un generador de corriente alterna, que luego es rectificado por un puente de diodos y convertido en corriente continua.

Esta solución es muy popular, el mismo alternador de un motor de inducción puede convertirse en un generador de corriente continua, solo agregue un rectificador de diodos.

Los rectificadores de corriente alterna se denominan generadores de válvulas de CC. Estos generadores incluyen un generador de automóviles.

El voltaje de salida del alternador del automóvil es constante

Una de las características distintivas de un generador de automóvil es que el voltaje en sus terminales de salida se mantiene en un rango estrecho utilizando un estabilizador especial llamado regulador de voltaje. Pero esto no es algo excepcional para los autos eléctricos.

Los estabilizadores de voltaje se pueden encontrar en la configuración de muchas fuentes de alimentación ininterrumpida, incluso entre las que toman energía para sus baterías de generadores mecánicos de los mismos HPP domésticos o de paneles solares.

La principal característica distintiva del generador de automóvil es que recibe energía mecánica a través de la correa desde el cigüeñal del motor de combustión interna, cuya velocidad de rotación no es constante, depende del modo de funcionamiento del vehículo en este momento y no está relacionado con las necesidades de los consumidores de CC. .

Por lo tanto, resulta que la tarea del generador y su electrónica es poder cargar la batería del automóvil y suministrar a los consumidores un voltaje estabilizado, independientemente de la velocidad actual de la armadura: el voltaje debe permanecer en un pasillo estrecho en la región de 14 voltios.

Si por algún motivo el voltaje supera el rango de estabilización, la corriente de carga de la batería puede llegar a ser extremadamente alta y el electrolito simplemente se evaporará.

Este fenómeno no es algo sin precedentes, muchos automovilistas lo descubrieron cuando el regulador de voltaje del generador falló repentinamente; el electrolito en la batería en este caso se evapora rápidamente.

Si el voltaje del generador es demasiado bajo, la batería se descargará prematuramente. Este problema también fue enfrentado por muchos automovilistas.

Por lo tanto, un voltaje de salida estable es un requisito previo para el correcto funcionamiento del generador de un automóvil. Pero esto no es tan fácil de lograr. El rango de variación de la velocidad del rotor del generador en el automóvil es bastante amplio.En inactivo, esto es alrededor de 800 - 1200 revoluciones por minuto, y en el momento de una buena aceleración, hasta 5000 e incluso hasta 6000 revoluciones por minuto, dependiendo de qué tipo de automóvil sea.

Característica de velocidad actual de un generador de automóvil

Por lo tanto, dado que el voltaje del generador del automóvil se mantiene casi constante gracias al regulador de voltaje, tiene su propia característica de velocidad de corriente (TLC), porque a diferentes velocidades del rotor, la corriente de carga es diferente. El voltaje es constante, pero cuanto mayor es la velocidad, mayor es la corriente y menor es la velocidad, menor es la corriente de los terminales de alimentación del generador.

Cabe destacar que el generador del automóvil tiene un límite de corriente y, por lo tanto, tiene la propiedad de autolimitación. Esto significa que cuando la corriente alcanza un cierto valor límite, no importa cómo aumente la velocidad, la corriente ya no aumentará, simplemente no podrá hacerlo.

La característica Tokoskostanaya (TLC) del generador del automóvil se elimina de acuerdo con la metodología adoptada como estándar internacional. Se elimina (característica) durante la operación de prueba del generador en un soporte emparejado con una batería completamente cargada de tal capacidad nominal, que en amperios-hora es la mitad (50%) de la corriente nominal del generador en amperios. Los puntos característicos importantes se encuentran en la característica: n0, nrg, nн, nmax.

La velocidad inicial del rotor n0 es la velocidad teórica del rotor sin carga. Dado que la característica comienza a tomarse a partir de una corriente de 2 amperios, este punto se encuentra extrapolando la característica a la intersección con el eje horizontal de revoluciones.

La frecuencia mínima de operación del generador nrg se toma correspondiente a la velocidad de ralentí del cigüeñal. Esto es aproximadamente de 1,500 a 1,800 rpm para el rotor del generador. La corriente a una frecuencia dada, por regla general, es del 40 al 50% del valor nominal para un generador dado. Esta corriente debería ser suficiente para alimentar el número mínimo de consumidores vitales en el automóvil.

Las revoluciones nominales del rotor del generador nн es exactamente la frecuencia a la que se genera la corriente nominal In, no debe ser menor que el valor nominal en el pasaporte.

La velocidad máxima del rotor del generador nmax es la velocidad del rotor a la que el generador proporciona la corriente máxima, cuyo valor no difiere mucho del valor nominal del generador probado.

Para los generadores de producción nacional, anteriormente era habitual indicar la corriente nominal a 5000 rpm. También se indicó la frecuencia nominal nр para la corriente nominal del generador Ip, igual a dos tercios de la corriente nominal. Este modo de diseño correspondía a dicho modo de funcionamiento del generador cuando sus componentes no estaban muy calientes. Todas las características fueron tomadas a un voltaje de 14 o 13 voltios.

Autoexcitación de un generador de automóviles y eficiencia

El generador de un automóvil está obligado a autoexcitarse a una frecuencia de rotación de su rotor por debajo de la frecuencia cuando el cigüeñal está inactivo. La prueba se lleva a cabo en el stand, donde debe producirse la autoexcitación cuando el generador está conectado a la batería con una lámpara de advertencia.

Las capacidades de un generador de automóvil desde el punto de vista energético se caracterizan por el valor de su eficiencia. Cuanto mayor es la eficiencia, menos energía se toma del motor de combustión interna para obtener la misma salida útil en forma de energía eléctrica.

La eficiencia del generador depende principalmente de las características de diseño de un producto en particular: cuál es el grosor de las placas en el estator y el grosor del conjunto, qué tan bien están aisladas las placas entre sí (qué tan pequeñas son las corrientes de Foucault), cuál es la resistencia del devanado del estator y del rotor, qué tan anchos son los anillos de contacto del rotor, cuál es la calidad de los cepillos y rodamientos? Etc.

Pero una cosa es segura: cuanto mayor sea la potencia nominal del generador, mayor será la eficiencia.Mientras tanto, la eficiencia típica de los generadores de automóviles, y de hecho los generadores de válvulas, no supera el 60%.

El indicador principal de las capacidades del generador es su característica de velocidad actual, muestra claramente lo que puede esperar de este o aquel generador, con lo que puede contar. Para puntos característicos, haga una tabla para el generador.

Por ejemplo, damos una tabla de características de los generadores domésticos:

Características de los alternadores de automóviles.

El rango de voltaje de salida a diferentes velocidades y dependiendo de la temperatura y la carga refleja las capacidades del regulador de voltaje de un generador de automóvil.

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