Jeneratörler genellikle elektrik kesintisi sırasında veya tesislere elektrik gelmediği durumlarda kullanılır. Bu durumda benzinli veya dizel jeneratörlerle çalışan otonom bir elektrik şebekesi kullanılır. Ünitenin özelliklerine, konfigürasyonuna ve işlevselliğine bağlı olarak uygun jeneratörü seçip ihtiyaçlarınıza göre kullanabilirsiniz.
Jeneratörler teknik özellikler açısından önemli ölçüde farklılık gösterir, bu nedenle yeterince deneyimli bir uzmanın bunları anlaması zordur. Farklı yakıt türleriyle çalışan jeneratörlerin temel özelliklerini ve farklılıklarını dikkatinize sunuyoruz.
Uzun süreli çalışmaya yönelik değildir. Ana elektrik şebekesi varsa ve arızaları varsa, bu tip jeneratöre ihtiyaç vardır. Ani sıcaklık değişimlerinden korkmadığı ve aynı zamanda dona karşı dayanıklı olduğu için her türlü hava koşulunda elektrik üretebilmektedir. Uzun süreli kullanımla benzinli jeneratörün verimliliği keskin bir şekilde azalır ve kolayca arızalanabilir.
Uzun süreli kullanım ve istikrarlı güç kaynağı için seçilmesi önerilir. dizel jeneratör. Bu tür jeneratörler güvenilirdir ve tüketicilere 10 kW'a kadar elektrik sağlar. Dizel jeneratörler genellikle ana elektrik şebekesi olmayan evlere ve küçük kasabalara güç sağlamak için kullanılır. Dizel jeneratörlerin bir diğer avantajı da verimlilikleridir. Ünitenin uzun süreli çalışmasını sağlamak için tam gücünün kullanılması gerekir. Dizel jeneratör 6 kW için tasarlanmışsa bu gücün tamamı kullanılmalıdır.
Herhangi bir otomobilin, çeşitli işlevleri yerine getiren kendi elektrik ağı vardır: motoru bir marş motoruyla çalıştırmak, benzin karışımını ateşlemek için kıvılcımların istikrarlı bir şekilde boşalmasını sağlamak, sesli ve ışıklı alarmların yanı sıra kabinde aydınlatma ve konforlu koşullar yaratmak.
Otomotiv elektrik ağının tüketicilerine elektrik enerjisi sağlamak için iki güç kaynağı sağlanır: bir jeneratör ve motor çalışana kadar araç içi ağa enerji sağlayan. Özelliği, elektrik akımı üretememesi, ancak onu yalnızca kendi içinde tutabilmesi ve gerektiğinde tüketicilere salmasıdır. Bu nedenle akü, hızlı bir şekilde boşalacağından ve tüm enerjiden vazgeçeceği için tek başına otomobilin ağına uzun süre elektrik sağlayamayacaktır. Motor ne kadar sık çalıştırılırsa ve güçlü akım tüketicileri kullanılırsa deşarjı o kadar hızlı gerçekleşir.
Akü şarjını geri yüklemek ve aracın kalan tüketicilerine elektrik sağlamak için, motor çalışırken sürekli elektrik üreten bir araba jeneratörü kullanılır.
Otojeneratör türleri
Arabalarda kullanılan iki tip jeneratör vardır:
- Modern otomobillerde DC jeneratör kullanılmaz. Çalışması için akım düzeltmesine gerek yoktur. Daha önce Pobeda, GAZ-51 ve 1960'tan önce üretilen diğer bazı markalarda kullanılmıştı.
- Alternatör akımı günümüzde otomobillerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür ilk jeneratörler 1946'da Amerika'da geliştirildi. Bu daha güvenilir ve modern bir tasarımdır. Jeneratör çıkışı yerleşiktir.
Tasarım ve işletme
Her iki tip jeneratör de aracı çalıştırmak için gerekli elektrik akımını üretmek için kullanılır. Farklı türde akım üretmeleri nedeniyle tasarım ve çalışma prensipleri farklı özelliklere sahiptir. Her tip otomobil jeneratörünün sahip olduğu tasarım özelliklerini ve çalışma prensibini ele alalım.
Araba DC Jeneratörü
Böyle bir araba jeneratörünün birçok dezavantajı vardır:
- Düşük çalışma verimliliği.
- Yetersiz güç.
- Kusurlu bağlantı şeması.
- Sürekli izleme gereklidir.
- Sık bakım.
- Kısa servis ömrü.
Kolektör içeren benzer tasarımlar aynı anda jeneratör veya motor modunda çalışabilmektedir. Hibrit otomobillerde yaygın olarak kullanılırlar.
Alternatif akım jeneratörlerinden farkı, yaratan elektromıknatısların kesinlikle hareketsiz olmasıdır. Elektromotor kuvvet, rotorun dönen sargılarında bulunur. Elektrik akımı birbirinden izole edilmiş yarım halkalardan uzaklaştırılır. Her fırçanın aynı polaritede bir voltajı vardır.
Araba alternatörü
Bu, modern kendi kendini üretenlerin popüler bir modelidir. Kendi kendine jeneratörün herhangi bir tasarımı, iki kapak arasına sabitlenmiş, sabit bir statorda bulunan bir sargıyı içerir: arka ve ön. Arka kapağın yan tarafında rotor kayma halkaları bulunmaktadır. Ön kapağın yanında kasnaklı bir tahrik bulunmaktadır. Araba jeneratörü motorun önünde bulunur ve özel braketlere cıvatalanmıştır. Germe gözü ve montaj ayakları jeneratör kapaklarının üzerinde bulunur.
Jeneratör kapakları alüminyum alaşımlarının dökümüyle yapılır. Jeneratör mahfazasının havalandırılması için pencereleri vardır. Farklı tasarımlarda bu tür pencereler hem jeneratörün uç kısmında hem de stator sargılarının üzerindeki silindirik kısımda yapılabilir.
Arka kapakta voltaj regülatörü ve doğrultucu ünitesi ile birleştirilmiş bir fırça düzeneği bulunmaktadır. Jeneratör kapakları, stator mahfazasını sargılarla birlikte sıkıştırarak uzun vidalarla sıkılır.
Jeneratör statörü içerir:
Stator 1 mm kalınlığında çelik sacdan yapılmıştır. Tasarımcılar metalden tasarruf etmek için at nalı şeklindeki ayrı parçalardan oluşan bir stator yarattılar. Stator levhaları perçin veya kaynak kullanılarak tek bir yapıya bağlanır. Tüm ana stator tasarım tipleri, sargının bulunduğu 36 yuva içerir. Stator yuvaları epoksi bileşiği veya özel film ile yalıtılmıştır.
Jeneratör rotoru içerir:
Araba jeneratörünün özel bir sistemi vardır rotor kutupları gaga şeklinde çıkıntılara sahip iki yarıdan oluşur. Her yarımın damgalamayla yapılmış altı kutbu vardır. Kutup yarımları şaftın üzerine bastırılır. Aralarında uyarma sargısının bulunduğu bir burç monte edilmiştir. Rotor mili genellikle düşük sertlikte otomat çeliğinden yapılır. Ancak arka kapak tarafından şaftın ucunda çalışan bir makaralı rulman kullanıldığında, şaft sert alaşımlı çelikten yapılır ve şaft muylusu sertleşmeye tabi tutulur. Şaftın ucunda kasnağı sabitlemek için bir diş ve bir kama yuvası bulunur.
Modern jeneratörlerde anahtar kullanılmaz. Kasnak, somun sıkılarak mile sabitlenir. Sökmeyi kolaylaştırmak için şaftta bir anahtar veya girinti için altıgen bir çıkıntı bulunur.
Otojeneratör fırçaları fırça tertibatında bulunur ve yaylar kullanılarak halkalara bastırılır.
Bir araba jeneratörü iki tip fırçayla donatılabilir:
- Bakır-grafit.
- Elektrografit.
İkinci tip halka ile temas ettiğinde önemli bir voltaj kaybına sahiptir. Bu, jeneratörün çıkış parametrelerini olumsuz etkiler. Olumlu yönü halkaların ve fırçaların uzun ömürlü olmasıdır.
Doğrultma ünitesi iki tür kullanılır:
- Doğrultucu güç diyotlarının bastırıldığı ısı emici plakalar.
- Üzerine hap tipi diyotların lehimlendiği büyük soğutma kanatçıklarına sahip tasarım.
Yardımcı redresör, bezelye veya silindir şeklinde plastik bir kasa içerisinde diyotlar içerir ve ayrıca özel baralarla devreye bağlanan ayrı bir yalıtımlı ünite olarak da üretilebilir.
Pozitif ve negatif kutupların soğutucu plakalarının kısa devre yapması jeneratör için büyük tehlike yaratabilir. Bu, metal bir nesneyle veya iletken kirle kazara temas nedeniyle meydana gelebilir. Bu durumda akü devresinde yangına yol açabilecek kısa devre meydana gelir. Bunun olmasını önlemek için redresörün birçok iletken elemanı bir yalıtım tabakası ile kaplanmıştır.
Jeneratör, tek seferlik yağlama ve sızdırmazlık özelliğine sahip radyal bilyalı rulmanlar kullanır. Makaralı rulmanlar bazen ithal jeneratörlerde kullanılır.
Jeneratör, mile bağlı fan kanatlarıyla soğutulur. Arka kapaktaki deliklerden hava emilir. Başka soğutma yöntemleri de var.
Motor bölmesinin çok yoğun olduğu ve sıcaklığın yüksek olduğu araçlarda, soğutma için soğuk havanın ayrı ayrı aktığı özel kasalı jeneratörler kullanılır.
Voltaj regülatörü
Aracın elektrikli ekipmanının normal çalışması için otojeneratörün voltajını gerekli aralıkta tutmaya yarar.
Bu tür regülatörler yarı iletken elemanlar temelinde çalışır. Tasarımları farklı olabilir ancak çalışma prensibi aynıdır.
Voltaj regülatörleri sıcaklık telafisi özelliklerine sahiptir. Bu, pili en iyi şekilde şarj etmek için çalışma alanının sıcaklığına bağlı olarak voltajı değiştirme yeteneğidir. Hava ne kadar soğuksa aküye sağlanan voltaj da o kadar yüksek olmalıdır.
Jeneratörün çalışması
Bir araba motorunu çalıştırırken, elektriğin ana tüketicisi marş motorudur. Bu durumda akım gücü birkaç yüz ampere ulaşabilir. Bu modda, elektrikli ekipman yalnızca şiddetli deşarja maruz kalan aküyle çalışır. Motoru çalıştırdıktan sonra arabanın jeneratörü ana güç kaynağıdır.
Motor çalışırken akü sürekli olarak şarj edilir ve araç içi ağa bağlı elektrik tüketicilerinin çalışması sağlanır. Jeneratör arızalanırsa akü hızla boşalır. Şarjdan sonra akünün ve jeneratörün voltajı biraz farklı olduğundan şarj akımı azalır.
Otomobilin güçlü elektrikli cihazları çalışırken ve motor devri düşük olduğunda, toplam akım tüketimi jeneratör kapasitesinin üzerine çıkar, dolayısıyla voltaj rölesi gücü aküye aktarır.
Montaj ve sürüş
Jeneratör, bir kayış tahriki aracılığıyla bir motor kasnağı tarafından tahrik edilir. Jeneratörün dönüş hızı, jeneratör kasnağının ve motor krank mili kasnağının çapına bağlıdır.
Modern otomobiller daha esnek olduğundan ve küçük çaplı makaraları çalıştırabildiğinden dolayı serpantin kayışla donatılmıştır. Bu, yüksek jeneratör hızlarına ulaşmanızı sağlar. Kayış, aracın markasına ve gerginin tasarımına bağlı olarak farklı şekillerde gerilebilir. Çoğu zaman, gergi olarak özel silindirler kullanılır.
Arızalar
Otomatik jeneratörler güvenilir bir cihazdır, ancak aynı zamanda iki türe ayrılan bazı arızalarla da karşılaşırlar:
- Mekanik arızalar çoğunlukla parçaların aşınmasından kaynaklanır: kasnak, tahrik kayışı, rulmanlar, bakır-grafit fırçalar. Jeneratörden yabancı gürültü ve vuruntu sesleri geldiğinden bu tür arızalar kolayca tespit edilir. Bu arızalar, eskimiş parçaların onarılması mümkün olmadığından değiştirilerek giderilir.
- Elektrik arızaları çok daha yaygındır. Stator veya rotor sargılarının kısa devresinde, voltaj regülatörünün bozulmasında, doğrultucunun bozulmasında vb. ifade edilebilirler. Arızalar tespit edilene kadar bu tür arızalar aküyü olumsuz etkileyebilir. Örneğin bozuk bir voltaj regülatörü aküyü sürekli olarak şarj edecektir. Özel bir dış işaret yoktur. Bu ancak jeneratör çıkış voltajı ölçülerek belirlenebilir.
Arızalı parçaların yenileriyle değiştirilmesiyle de elektrik arızaları giderilebilir. Sargılardaki kısa devre, bunların geri sarılmasını gerektirir, bu da onarım maliyetini önemli ölçüde artırır. Perakende zincirinde, sargılı stator muhafazası da dahil olmak üzere jeneratörler için yedek parçalar bulabilirsiniz.
Bir arabadaki jeneratör (araba jeneratörü), mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren bir cihazdır. Araç tasarımında otojeneratör bir alternatif akım jeneratörüdür ve aşağıdaki işlevleri yerine getirir:
Bu makalede okuyun
Bir araba jeneratörünün tasarımı: tasarım özellikleri
Arabalardaki jeneratörler, belirli cihazların (jeneratör muhafazası, tahrik vb.) boyutu ve uygulama şemaları açısından farklılık gösterebilir. Ayrıca çözüm, kaputun altında farklı kurulum konumlarına sahip olabilir. Cihazda aşağıdaki öğeler yaygındır:
- rotor;
- stator;
- bir fırça düzeneğinin varlığı;
- doğrultucu bloğu;
- Voltaj regülatörü;
Bu bileşenler muhafazanın içinde bulunur. Otomobil jeneratörlerinin temel parametreleri aşağıdaki nominal göstergelerdir: voltaj, akım, dönüş hızı, belirli bir frekansta kendi kendine uyarılma, cihazın verimliliği.
Nominal voltaj, aracın elektrik sisteminin tasarımına bağlı olarak 12 ila 24 V arasında değişebilir. Nominal akım, cihazın 6 bin rpm nominal hızda sağladığı maksimum akımdır. Bu özellikler mevcut hız karakteristiğini temsil eder. Nominal göstergelere paralel olarak seçim yaparken şunları göz önünde bulundurmalısınız:
- mümkün olan minimum çalışma hızının yanı sıra minimum akım;
- maksimum dönüş hızı ve maksimum akım;
Şimdi cihazın kendisi hakkında. Gövde, cıvatalarla bir arada tutulan bir çift kapaktır. En yaygın kaplama malzemesi, manyetik olmayan, düşük ağırlık ve iyi termal enerji dağıtımı (ısı dağıtımı) sağlayan alüminyum alaşımdır. Muhafazada ayrıca havalandırma için ayrı yuvalar bulunur ve ayrıca jeneratörün kurulumu ve sabitlenmesi için bir sabitleme elemanı bulunur.
- Rotorun görevi dönen bir manyetik alan yaratmaktır. Bu fonksiyon, iki kutup yarısı arasında bulunan rotor miline özel bir sargı (uyarma sargısı) yerleştirilerek gerçekleştirilir. Buna paralel olarak bu yarıların her birinde çıkıntılar yapılır. Rotor miline ayrıca bakır, pirinç veya çelikten yapılmış bir çift kayma halkası da monte edilmiştir. Bu halkalar aracılığıyla sarıma güç sağlanır ve sarım kontakları halkalara lehimlenerek bağlanır.
Rotor milinin aynı zamanda fan-pervane ve tahrik kasnağının takıldığı yer olduğunu da eklemek gerekir. Rotorun kendisi yataklar üzerinde döner. Rulmanlar, bireysel tasarım özelliklerine bağlı olarak temas halkaları alanında bilyeli veya makaralı tipte olabilir.
- Bir makinedeki jeneratör tasarımının bir sonraki elemanı statordur. Bu çözüm, sarımların yanı sıra plakalardan oluşan bir çelik çekirdeğe sahiptir. Stator alternatif bir elektrik akımı yaratır. Sargılar çekirdekteki özel yuvalara sarılır. Üç stator sargısı olduğundan, bu üç fazlı bir bağlantı oluşturmanıza olanak tanır. Sargılar oluklara çeşitli şekillerde yerleştirilebilir: "döngü" veya "dalga" olarak adlandırılır. Birbirine bağlantıya gelince, sarımların uçları tek bir yere bağlanabilir, diğerleri ise kablo görevi görür. İkinci seçenek, bağlantı noktalarında sonuç elde etmeyi mümkün kılan, sarımların seri olarak halka bağlantısıdır.
- Fırça düzeneklerine bir göz atalım. Bu eleman, uyarma akımının kayma halkalarına aktarılmasını sağlar. Eleman bir çift grafit fırça, fırça baskı yayı ve fırçaları sabitlemek için bir cihazdan (fırça tutucusu) oluşur. Bugün "yeni" makinelerin, başka bir elemanla tek bir yapı oluşturan bir fırça tutucusu ile donatıldığını unutmayın. Voltaj regülatörü ile fırça tutucunun birleştirildiği bir tasarımdan bahsediyoruz.
- Doğrultucu ünitesi bir voltaj dönüştürücüdür. Bu ünite jeneratörün ürettiği sinüzoidal voltajı DC voltajına dönüştürür. Doğrultucu, görevi ısıyı uzaklaştırmak olan plakalardan oluşur. Doğrultucu plakalara özel yarı iletken diyotlar da yerleştirilmiştir. Diyotlar, jeneratörün pozitif ve negatif terminallerine birer birer yerleştirilebileceği gibi, faz başına çiftler halinde de monte edilir. Toplamda 6 adet güç diyotu bulunmaktadır.
- Voltaj regülatörü akımın sabit bir voltajda sağlanmasını sağlar. Gerilim belirtilen sınırlarla sınırlıdır. Modern araba modellerindeki jeneratörlerin elektronik voltaj regülatörüne sahip olduğunu unutmayın. Bu tür düzenleyiciler ayrıca hibrit ve integral olarak ikiye ayrılır.
Motorun çalışması sırasında sürekli değişen krank mili hızı ve yükü, sabit voltaj stabilizasyonu gerektirir. Alan sargılarında akan akım etkilenerek voltaj otomatik olarak dengelenir. Regülatörün görevi, cihazın elektrik akımı darbelerini, daha doğrusu bu elektrik darbelerinin sıklığını kontrol etmesidir. Regülatör ayrıca darbelerin süresini (süresini) de belirler.
Voltaj regülatörünün bir diğer işlevi de, dış sıcaklığı dikkate alarak aküyü etkili bir şekilde yeniden şarj etmek için gerekli olan voltajı değiştirmektir. Dış sıcaklık düştükçe cihaz aküye daha fazla voltaj sağlar.
Jeneratör tahrikine gelince, bu çözüm, içinden rotorun döndüğü bir kayış tahrikidir (V-kayışları veya poli-V-kayışları kullanılır). Jeneratör rotoru, krank milinin kendisinden 3 kat daha hızlı döner. Modern arabaların poly-V kayış kullandığını da ekleyelim.
Ayrıca bazı araba modellerinde indüktör tipi bir jeneratörün kurulu olabileceği de unutulmamalıdır. Bir endüktör jeneratörü, cihazında fırça bulunmadığı, sargının statora monte edildiği anlamına gelir. Fırçasız böyle bir jeneratörün rotoru ince demir plakalardan yapılmıştır. Plaka yapımında kullanılan malzeme transformatör demiridir. İndüktör jeneratörü, stator ile rotor arasında bulunan hava boşluğunda manyetik iletkenliğin değişmesi prensibiyle çalışır.
Araba jeneratörü nasıl çalışır?
Jeneratör cihazındaki tek tek bileşenlerin fonksiyonlarının detaylı olarak incelenmesi, tüm cihazın çalışma prensipleri hakkında fikir edinmemizi sağlar. Sürücü anahtarı kontakta çevirir, ardından aküden gelen elektrik jeneratör fırçalarından ve kayar halkalardan geçerek alan sargısına ulaşır. Bunun sonucunda sargı üzerinde manyetik bir alan oluşur.
Araba marş motoru motor krank milini döndürmeye başlar. Jeneratör rotoru, krank milinden bir kayış tahriki aracılığıyla dönmeye başlar. Rotor alanındaki manyetik alan stator sargıları tarafından güçlendirilir. Sonuç olarak, bu sargıların terminallerinde alternatif bir voltaj belirir. Jeneratör rotoru belirli bir frekansa ulaştığında jeneratör kendi kendini uyarma modunda çalışmaya başlayacaktır. Başka bir deyişle, jeneratör rotorunun gerekli dönmesine neden olan motoru çalıştırdıktan sonra, uyarma sargısı aküden değil jeneratörden beslenmeye başlar.
Jeneratörün oluşturduğu alternatif voltaj, doğrultucu ünitesinin çalışması nedeniyle doğru voltaja dönüştürülür. Jeneratörden gelen elektrik akımı aracın araç ağına güç sağlar, ateşleme sisteminin ve diğer enerji tüketicilerinin çalışmasını sağlar. Jeneratör ayrıca aküyü şarj etmek için akım sağlar. Krank milinin dönüş hızı ve yükü değişirse, belirli koşulları dikkate alarak alan sargılarının açılması gereken süreyi belirleyen voltaj regülatörü bağlanır. Jeneratörün hızı artar ve yük düşerse, alan sargısının aktivasyon süresi azalır. Yük arttıkça ve hız azaldıkça regülatör sargıların açılma süresini artırır.
Şunu da eklemek gerekir ki, tüketiciler araba jeneratörünün üretebileceğinden daha fazla elektrik kullanırsa bu durumda akü otomatik olarak kullanılır. Jeneratörün durumunu, ön paneldeki şarj kontrol lambasını kullanarak takip edebilirsiniz. Belirtilen lamba çoğunlukla pil biçiminde bir piktogramı temsil eder. Lambanın yanması jeneratörden gelen akünün şarj edilmediğini gösterir. Muhtemel nedenler kırık bir çoklu V kayışı, jeneratör röle regülatörünün arızası vb. olabilir.
Ayrıca okuyun
Jeneratör regülatör rölesinin işlevselliğini kendi ellerinizle kontrol etmek. Röle arızasının belirtileri. Cihazın sökülmesi olan ve olmayan bir arabada teşhisi.
Otomobilin motorundan alınan mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren bu önemli araç cihazının ana bileşenlerini dikkate alırsak, bir otomobil jeneratörünün çalışma prensibini anlamak hiç de zor değil.
Araba jeneratörü devre şeması - bir araba jeneratörü nelerden oluşur?
Bu araç bileşeni, araç motorunun ihtiyaç duyduğu elektrik gücüne sahip elektrikli ekipmanların şarj edilmesi ve sağlanması için gereklidir. Tipik olarak jeneratör araba motorunun ön kısmında bulunur. Bugün ilgilendiğimiz cihaz için iki tasarım seçeneği var:
- standart;
- kompakt.
Hem birinci hem de ikinci tasarımların bir takım ortak unsurları vardır. Bunlar aşağıdaki mekanizmaları içerir:
- fırça montajı;
- Voltaj regülatörü;
- stator;
- doğrultucu cihaz;
- çerçeve;
- rotor.
Standart ve kompakt jeneratör arasındaki fark, muhafazasının, tahrik kasnağının, doğrultucu tertibatının ve fanın tasarımında yatmaktadır. Ayrıca sadece tasarımlarına değil aynı zamanda üreticiye de bağlı olan farklı geometrik boyutlara sahiptirler. Aynı zamanda, tasarım mühendisleri ona hangi şekli verirse versin, bir araba jeneratörünün çalışması değişmeden kalır.
Bir araba jeneratörünün çalışma prensibi - tam olarak nasıl çalışır?
İlgilendiğimiz cihazın işleyişi elektromanyetik indüksiyon olgusuna dayanmaktadır. Özü aşağıdaki gibidir. Manyetik akı bir bakır bobinden geçtiğinde, terminallerinde bir voltaj üretilir. Büyüklüğü aynı akışın değişme hızıyla orantılıdır.
İndüksiyon etkisine göre manyetik akının oluşabilmesi için de bobinden bir elektrik akımının geçmesi gerekir. Temel olarak, alternatif elektrik akımına ihtiyacınız varsa, elinizin altında olması yeterlidir:
- bobin (alternatif voltaj ondan çıkarılacaktır);
- Manyetik alternatif alanın kaynağı.
Modern bir araçta belirtilen kaynak, bir şaft, bir kutup sistemi ve kayma halkalarından oluşan dönen bir rotordur. Ancak elektrik akımı (alternatif) üretmek için başka bir önemli unsura - stator - ihtiyaç vardır. Stator, çelik plakalardan oluşan bir çekirdek ve bir sargıdan oluşur.
Bir araba jeneratörünün çalışma prensibi - ünitenin devre şeması
Nasıl çalıştığını tam olarak anlamak istiyorsanız, bir araba jeneratörünün genel olarak nasıl çalıştığını bilmek yeterli değildir. Ek olarak, aşağıdaki bileşenleri içeren jeneratör ünitesinin elektrik devresini de incelemelisiniz:
- kontak anahtarı;
- "yığın";
- fırça montajı;
- paraziti bastırmak için tasarlanmış bir kapasitör;
- sargı diyotları;
- mekanizmanın pozitif çıktısı;
- doğrultucu diyotlar (güç) – negatif ve pozitif;
- sarma gücü;
- Voltaj regülatörü;
- stator sargıları;
- sinyal lambası (açıklanan cihazın arızasını gösterir).
Doğrultucu ünitesinin çalışması nedeniyle alternatif voltajdan DC voltajı elde edilir, bu da jeneratör cihazının aküye akım beslemesini sağlar. Krank mili hızı ve yükü değiştiğinde voltaj regülatörü çalışmaya başlar. Görevi, saha sarmasını zamanında başlatmaktır. Gördüğünüz gibi jeneratörün çalışma prensibi oldukça basit ve anlaşılır.
Mekanik enerjiyi elektrik akımına dönüştüren elektrik makinesine araba jeneratörü denir. Bir arabada gerçekleştirdiği jeneratörün işlevi, motor çalışır durumdayken aküyü şarj etmek ve elektrikli ekipmana güç sağlamaktır. Alternatör araba jeneratörü görevi görür.
Jeneratör, motorda çoğunlukla krank milinden tahrik edilen ön kısmında bulunur. Hibrit otomobillerde jeneratör, marş jeneratörünün işini gerçekleştirir ve diğer bazı stop-start sistem tasarımlarında da benzer bir devre kullanılır. Şu anda Denso, Delphe ve Bosch jeneratör üretiminde dünyada birinci sırada yer alıyor.
İki tür araba jeneratörü tasarımı vardır: kompakt ve geleneksel. Bu tipleri karakterize eden farklılıklar, fan yerleşimindeki farklılıklar, farklı gövde tasarımı, redresör ünitesi ve tahrik kasnağı ile geometrik boyutlardan oluşmaktadır. Her iki araba jeneratörü tipinde de mevcut olan genel parametreler şunlardır:
- Rotor;
- Stator;
- Çerçeve;
- Voltaj regülatörü;
- Doğrultucu bloğu;
- Fırça ünitesi.
| 1 – sıkıştırma manşonu | 14 – pim “67” |
| 2 – burç | 15 – nötr kablo fişi |
| 3 – tampon manşonu | 16 – jeneratör montaj saplaması |
| 4 – arka kapak | 17 – fan pervanesi |
| 5 – redresör ünitesini sabitlemek için vida | 18 – kasnak |
| 6 – doğrultucu bloğu | 19 – plakalar |
| 7 – valf (diyot) | 20 – halka |
| 8 – arka yatak | 21 – ön yatak |
| 9 – kayma halkaları | 22 – rotor sargısı |
| 10 – rotor mili | 23 – rotor |
| 11 – fırçalar | 24 – stator sargısı |
| 12 – pim “30” | 25 – stator |
| 13 – fırça tutucusu | 26 – ön kapak |
| 1 – kasa | 17 – kasnak |
| 2 – tüketicileri bağlamak için “B+” terminali | 18 – somun |
| 3 – gürültü bastırma kapasitörü 2,2 µF | 19 – rotor mili |
| 4 – ek diyotların ortak terminali (voltaj regülatörünün “D+” terminaline bağlı) | 20 – ön rotor mili yatağı |
| 5 – doğrultucu ünitesinin pozitif diyotlarının tutucusu | 21 – gaga şeklindeki rotor kutup parçaları |
| 6 – doğrultucu ünitesinin negatif diyotlarının tutucusu | 22 – rotor sargısı |
| 7 – stator sargı terminalleri | 23 – burç |
| 8 – voltaj regülatörü | 24 – sıkma vidası |
| 9 – fırça tutucusu | 25 – arka rotor yatağı |
| 10 – arka kapak | 26 – yatak kovanı |
| 11 – ön kapak | 27 – kayma halkaları |
| 12 – stator çekirdeği | 28 – negatif diyot |
| 13 – stator sargısı | 29 – pozitif diyot |
| 14 – ara parça halkası | 30 – ek diyot |
| 15 – yıkayıcı | 31 – pin “D” (ek diyotların ortak pini) |
| 16 – koni yıkayıcı |
1 - jeneratör; 2 - negatif diyot; 3 - ek diyot; 4 - pozitif diyot; 5 - pilin boşalması için gösterge lambası; 6 - gösterge paneli; 7 - voltmetre; 8 - montaj bloğu; 9 - ek dirençler 100 Ohm, 2 W; 10 - ateşleme rölesi; 11 - kontak anahtarı; 12 - pil; 13 - kapasitör; 14 - rotor sargısı; 15 - voltaj regülatörü
Rotorun ana görevi– dönen bir manyetik alan oluşturun; bu amaçla, uyarma sargısı rotor şaftının üzerinde bulunur. İki kutup yarısına yerleştirilmiştir, her kutup yarısında altı çıkıntı vardır - bunlara gaga denir. Şaft üzerinde iki adet kayma halkaları da vardır ve bunlar aracılığıyla ikaz sargısına güç verilir. Halkalar çoğunlukla bakırdan yapılır; çelik veya pirinç halkalar oldukça nadirdir. Uyarma sarım kabloları doğrudan halkalara lehimlenmiştir.
Rotor miline bir veya iki fan pervanesi yerleştirilir (sayıları tasarıma bağlıdır) ve tahrik edilen tahrik kasnağı sabitlenir. Rotor yatak ünitesini iki adet bakım gerektirmeyen bilyalı rulman oluşturur. Milin kayma halkası tarafına bir makaralı rulman da yerleştirilebilir.
Alternatif bir elektrik akımı oluşturmak için stator gereklidir; metal bir çekirdeği ve sargıları birleştirir, çekirdek plakalardan oluşur, çelikten yapılır. Sargıları sarmak için 36 oluğu vardır, bu oluklara sarımlar döşenir, üç tane vardır, üç fazlı bir bağlantı oluştururlar. Sargıları oluklara yerleştirmenin iki yolu vardır - dalga yöntemi ve döngü yöntemi. Sargılar birbirine yıldız ve üçgen devreler kullanılarak bağlanır.
Bu diyagramlar nelerdir?
- “Yıldız” - sarımların bazı uçları bir noktaya bağlanır, diğer uçları ise sonuçlardır;
- “Üçgen”, sarımların uçlarının sırayla dairesel bir bağlantısıdır, sonuçlar bağlantı noktalarından gelir.
Fırça düzeneği, uyarma akımının kontak halkalarına aktarılmasını sağlamaya yarar. İki adet grafit fırça, bunları bastıran yaylar ve bir fırça tutucusundan oluşur. Modern makinelerin jeneratörlerinde fırça tutucusu, voltaj regülatörüyle birlikte ayrılamayan tek bir ünitede bulunur.
Doğrultucu ünitesi, jeneratör tarafından üretilen sinüzoidal voltajı aracın araç ağının DC voltajına dönüştürme işlevini yerine getirir. Bunlar, monte edilmiş diyotlarla ısı emici görevi gören plakalardır. Blokta altı güç yarı iletken diyot bulunur; her faz için biri jeneratörün "pozitif", diğeri "negatif" çıkışı için olmak üzere iki diyot vardır.
Birçok jeneratörde uyarma sargısı, iki diyottan oluşan ayrı bir grup aracılığıyla bağlanır. Bu redresörler, motor çalışmadığında akü deşarj akımının sargıdan geçmesini engeller. Sargılar yıldız prensibine göre bağlandığında, sıfır terminaline iki ek güç diyotu takılarak jeneratör gücünün yüzde 15'e kadar arttırılmasına olanak sağlanır. Doğrultucu ünitesi jeneratör devresine özel montaj yerlerinde lehimleme, kaynak veya cıvatalama yoluyla bağlanır.
Voltaj regülatörü– amacı jeneratör voltajını belirli sınırlar içinde tutmaktır. Şu anda jeneratörler yarı iletken elektronik (veya entegre) voltaj regülatörleri ile donatılmıştır.
Voltaj regülatör tasarımları:
- hibrit tasarım - radyo elemanlarının ve elektronik cihazların bir elektronik devrede birlikte kullanılması;
- entegre tasarım - regülatörün tüm bileşenleri (çıkış aşamasını saymadan) ince film mikroelektronik teknolojisi kullanılarak yapılmıştır.
Voltaj regülatörü, voltajı termal olarak dengeleyerek (havanın sıcaklığına bağlı olarak) aküyü şarj etmek için sağlanan voltajı değiştirir. Hava sıcaklığı ne kadar yüksek olursa aküye giden voltaj o kadar az olur.
Jeneratör bir kayış tahrikiyle tahrik edilir ve rotorun krank mili hızını iki ila üç kat aşan bir hızda dönmesini sağlar. Farklı jeneratör tasarımlarında poli-V-yivli veya V-kayışı kullanılabilir:
- V kayışı V kayışının uygulama kapsamı tahrik edilen kasnağın boyutuyla sınırlı olduğundan, hızlı aşınma için önkoşullara sahiptir (bu, kasnağın spesifik çapına bağlıdır).
- V-nervürlü kemer Daha evrensel olarak kabul edilir, tahrik edilen kasnağın küçük çapları için uygulanabilir ve onun yardımıyla daha büyük bir dişli oranı elde edilir. Modern jeneratör modellerinin tasarımlarında poli-V kayışı bulunur.
Anahtar kontakta çevrildiğinde, fırça tertibatı ve kayar halkalar aracılığıyla alan sargısına akım sağlanır. Sargıda bir manyetik alan indüklenir. Jeneratör rotoru, krank milinin dönmesiyle hareket etmeye başlar. Stator sargıları rotorun manyetik alanı tarafından delinir. Stator sargılarının terminallerinde alternatif bir voltaj belirir. Belirli bir dönme hızına ulaşıldığında, uyarma sargısına doğrudan jeneratörden güç verilir, yani jeneratör kendi kendini uyarma moduna geçer.
Alternatif voltaj, redresör ünitesi tarafından doğrudan voltaja dönüştürülür. Bu durumda jeneratör, tüketicilere ve aküye giden güç kaynağını şarj etmek için gerekli akımı sağlar.
Yük ve krank mili hızı değiştiğinde voltaj regülatörü devreye girer. Uyarma sargısının anahtarlama süresini düzenler. Dış yük azaldıkça ve jeneratör hızı arttıkça alan sargısının anahtarlama süresi azalır. Yük arttıkça ve dönüş hızı azaldıkça süre artar. Tüketilen akım jeneratörün kapasitesini aştığında akü açılır. Gösterge paneli üzerinde jeneratörün çalışma durumunu izleyen uyarı lambası bulunmaktadır.
Jeneratörün ana parametreleri:
- Nominal voltaj;
- nominal uyarma frekansı;
- Anma akımı;
- kendini uyarma frekansı;
- Verimlilik (verimlilik katsayısı).
Akım-hız karakteristiği– bu, akımın jeneratör hızına bağımlılığıdır.
Nominal değerlere ek olarak, akım-hız karakteristiğinin başka noktaları da vardır:
- minimum akım ve minimum çalışma hızı (nominal akımın %40-50'si minimum akımdır);
- maksimum akım ve maksimum dönüş hızı (maksimum akım, nominal akımdan %10'dan fazla değildir).
Video
Dokunma ve ses sensörleri Robot şeması için ses sensörü
ATmega8'de termometre ve DS18B20 sıcaklık sensörü Mikrodenetleyicide kendi ellerinizle ev yapımı termometre
Seçici anten amplifikatörleri UHF