Gerador de carro e suas características

Na estrutura deste artigo, falaremos sobre os recursos do principal dispositivo dos geradores de automóveis. Para os proprietários de carros que são versados ​​no assunto, este artigo não será interessante. Mas para aqueles que estão interessados ​​em geradores automotivos em termos de aplicação, essas informações podem ser úteis.

Nos carros modernos, máquinas elétricas trifásicas síncronas são usadas como geradores, nas quais o circuito de Larionov é usado no retificador.

Para que o gerador dê corrente à carga após a partida do motor, é necessário fornecer energia à bobina de campo. Isso ocorre quando a chave de ignição é girada para a posição de operação.

A corrente no enrolamento de campo é controlada por um regulador de tensão, que pode ser fabricado como uma unidade separada ou integrada à unidade de escova do gerador. Na grande maioria dos geradores modernos, o estabilizador de tensão (CH) é alimentado por uma seção retificadora separada.

Entre outros alternadores, o gerador de automóveis se destaca por vários recursos. Em primeiro lugar, o gerador de carro, embora produza corrente direta, é de fato um gerador de corrente alternada, que é então retificado por uma ponte de diodos e convertido em corrente contínua.

Esta solução é muito popular, o mesmo alternador de um motor de indução pode ser transformado em um gerador de corrente contínua, basta adicionar um retificador de diodo.

Retificadores de corrente alternada são chamados de geradores de válvula CC. Esses geradores incluem um gerador de carro.

A tensão de saída do alternador do carro é constante

Uma das características distintivas de um gerador de carro é que a voltagem em seus terminais de saída é mantida em uma faixa estreita usando um estabilizador especial chamado regulador de voltagem. Mas isso não é algo excepcional para carros elétricos.

Os estabilizadores de tensão podem ser encontrados na configuração de muitas fontes de alimentação ininterruptas, incluindo aquelas que consomem energia para as baterias de geradores mecânicos das mesmas HPPs domésticas ou de painéis solares.

A principal característica do gerador de automóveis é que ele recebe energia mecânica através da correia do virabrequim do motor de combustão interna, cuja velocidade de rotação não é de todo constante, depende do modo de operação do veículo no momento e não está relacionada às necessidades dos consumidores de corrente contínua .

Portanto, a tarefa do gerador e de seus eletrônicos é poder carregar a bateria do carro e fornecer aos consumidores uma tensão estabilizada, independentemente da velocidade atual da armadura - a tensão deve permanecer em um corredor estreito na região de 14 volts.

Se, por algum motivo, a tensão ultrapassar a faixa de estabilização, a corrente de carga da bateria pode se tornar extremamente alta e o eletrólito simplesmente desaparecerá.

Esse fenômeno não é algo sem precedentes, muitos entusiastas do carro o encontraram quando o regulador de tensão do gerador falhou repentinamente - o eletrólito da bateria nesse caso se esgota rapidamente.

Se a tensão do gerador estiver muito baixa, a bateria descarregará prematuramente. Este problema também foi enfrentado por muitos motoristas.

Portanto, uma tensão de saída estável é um pré-requisito para a operação correta de um gerador de carro. Mas isso não é tão fácil de conseguir. A faixa de variação da velocidade do rotor do gerador no carro é bastante ampla.Em marcha lenta, são cerca de 800 - 1200 rotações por minuto e, no momento da boa aceleração - até 5000 e até 6000 rotações por minuto, dependendo do tipo de carro.

Característica de velocidade atual de um gerador de carro

Assim, como a tensão do gerador de automóvel é mantida quase constante graças ao regulador de tensão, ela possui sua própria característica de velocidade de corrente (TLC), porque em velocidades diferentes do rotor, a corrente de carga é diferente. A tensão é constante, mas quanto maior a velocidade - maior a corrente e menor a velocidade - menor a corrente dos terminais de energia do gerador.

É digno de nota pela maneira como o gerador de carro tem um limite de corrente e, portanto, tem a propriedade de auto-limitação. Isso significa que, quando a corrente atingir um determinado valor limite, não importa o quanto a velocidade suba mais, a corrente não aumentará mais, ela simplesmente não poderá.

A característica Tokoskostanaya (TLC) do gerador de automóvel é removida de acordo com a metodologia adotada como padrão internacional. Ele (característica) é removido durante a operação de teste do gerador em um suporte emparelhado com uma bateria totalmente carregada com essa capacidade nominal, que em ampere-hora é metade (50%) da corrente nominal do gerador em amperes. Pontos importantes da característica são encontrados na característica: n0, nrg, nн, nmax.

A velocidade inicial do rotor n0 é a velocidade teórica do rotor sem carga. Como a característica começa a ser obtida a partir de uma corrente de 2 amperes, esse ponto é encontrado extrapolando a característica para a interseção com o eixo horizontal de revoluções.

A frequência mínima de operação do gerador nrg é obtida correspondendo à velocidade de marcha lenta do virabrequim. Isso é de aproximadamente 1.500 a 1.800 rpm para o rotor do gerador. A corrente em uma determinada frequência, como regra, é de 40 a 50% do valor nominal para um determinado gerador. Essa corrente deve ser suficiente para alimentar o número mínimo de consumidores vitais no carro.

As rotações nominais do rotor do gerador nn são exatamente a frequência na qual a corrente nominal In é gerada, não deve ser menor que o valor nominal no passaporte.

A velocidade máxima do rotor do gerador nmax é a velocidade do rotor na qual a corrente máxima é fornecida pelo gerador, cujo valor não difere muito do valor nominal do gerador testado.

Para os geradores de produção doméstica, anteriormente era habitual indicar a corrente nominal em 5000 rpm. Também foi indicada a frequência nominal nр para a corrente nominal do gerador Ip, igual a dois terços da corrente nominal. Esse modo de projeto correspondia a esse modo de operação do gerador quando seus componentes não eram muito aquecidos. Todas as características foram tomadas em uma tensão de 14 ou 13 volts.

Auto-excitação de um gerador de carro e eficiência

Um gerador de carro é obrigado a se excitar a uma velocidade rotacional do seu rotor abaixo da frequência na velocidade ociosa. O teste é realizado no suporte, onde a auto-excitação deve ocorrer quando o gerador é conectado à bateria com uma luz de aviso.

As capacidades de um gerador de carro do ponto de vista energético são caracterizadas pelo valor de sua eficiência. Quanto maior a eficiência, menos energia é retirada do motor de combustão interna para obter a mesma saída útil na forma de energia elétrica.

A eficiência do gerador depende principalmente das características de design de um produto específico: qual é a espessura das placas no estator e a espessura do conjunto, quão bem as placas são isoladas umas das outras (quão pequenas são as correntes de Foucault), qual é a resistência dos enrolamentos do estator e do rotor, qual a largura dos anéis de contato do rotor, qual a qualidade das escovas e rolamentos? Etc.

Mas uma coisa é certa: quanto maior a potência nominal do gerador, maior a eficiência.Enquanto isso, a eficiência típica de geradores de automóveis, e de fato geradores de válvulas, não excede 60%.

O principal indicador das capacidades do gerador é sua característica de velocidade atual, mostra claramente o que você pode esperar deste ou daquele gerador, com o qual você pode contar. Para pontos característicos, faça uma tabela para o gerador.

Por exemplo, fornecemos uma tabela de características de geradores de fabricação doméstica:

Características dos alternadores de automóveis

A faixa de tensão de saída em velocidades diferentes e, dependendo da temperatura e da carga, reflete as capacidades do regulador de tensão de um gerador de automóvel.

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