Alternator
Transkrypt
Alternator
Alternatory Alternator Elektrotechnika w środkach transportu 125 Alternator Elektrotechnika w środkach transportu 126 Alternator Zadania alternatora: Dostarczanie energii elektrycznej o określonej wartości napięcia (ogranicznik napięcia) Zapewnienie przepływu prądu tylko w kierunku od alternatora do odbiorników (ogranicznik prądu zwrotnego) Dostarczanie energii elektrycznej o natężeniu nie przekraczającym określonej górnej wartości granicznej (ogranicznik prądu) Elektrotechnika w środkach transportu 127 Prądnica prądu stałego vs. rozrusznik Elektrotechnika w środkach transportu 128 Prądnica prądu stałego Elektrotechnika w środkach transportu 129 Prądnica prądu stałego vs. alternator Prądnica prądu stałego: Brak możliwości oddawania wystarczającej ilości energii przy prędkości obrotowej biegu jałowego Problemy związane z komutacja przy dużych prędkościach obrotowych (max. 7 000 – 10 000 obr/min) Konieczność stosowania zespolonego regulatora: Regulatora napięcia Wyłącznika prądu zwrotnego Ogranicznika prądu Elektrotechnika w środkach transportu 130 Alternator Prądnica vs. alternator Charakterystyka obciążenia (prądowo-prędkościowa) 1-alternator 2-prądnica prądu stałego nso-zakres zmian prędkości obrotowej silnika w stanie jałowym Elektrotechnika w środkach transportu 131 Alternator Cechy alternatora: Alternator oddaje do 50% mocy już przy pracy silnika w stanie jałowym Większe moce niż w prądnicach prądu stałego (0,5-5 kW) Większa maksymalna prędkość obrotowa (15 000 – 20 000 obr/min) Samoczynne ograniczenie prądu obciążenia Zmniejszone zużycie miedzi o (2,5-3) x Biegunowość napięcia nie zależy od kierunku wirowania Korzystny wskaźnik wykorzystania mocy na jednostkę masy (2-3 razy większy niż w prądnicach prądu stałego) Uproszczona konstrukcja regulatora (wyłącznik prądu zwrotnego i ogranicznik prądu) – możliwość wbudowania regulatora do wnętrza Możliwość stosowania akumulatorów o mniejszej pojemności Dostarczanie małego prądu do elementu wirującego Elektrotechnika w środkach transportu 132 Alternator Alternator – trójfazowa prądnica prądu przemiennego Główne elementy składowe alternatora: Wirnik (rotor) – wał z nawiniętą cewką z biegunami (elektromagnes) Szczotki z pierścieniami ślizgowymi – do zasilania cewki na wirniku Stojan (stator) – zespół trzech cewek usytuowanych co 120o Zespół prostowniczy – 6-cio diodowy mostek prostowniczy Regulatora napięcia Wentylator – chłodzenie alternatora Obudowa, łożyska, koło pasowe Elektrotechnika w środkach transportu 133 Alternator Schemat alternatora Elektrotechnika w środkach transportu 134 Alternator Elektrotechnika w środkach transportu 135 Alternator Elektrotechnika w środkach transportu 136 Alternator Wirnik – wał z nawiniętą cewką z biegunami (elektromagnes) Możliwość regulowania wartością strumienia magnetycznego poprzez zmianę natężenia prądu płynącego przez cewkę Bieguny w układzie pazurowym (zmiana kierunku pola magnetycznego) Elektrotechnika w środkach transportu 137 Alternator Wirnik Elektrotechnika w środkach transportu 138 Alternator Wirnik – strumienie magnetyczne Elektrotechnika w środkach transportu 139 Alternator Wirnik Elektrotechnika w środkach transportu 140 Alternator Szczotki z pierścieniami ślizgowymi – do zasilania cewki na wirniku Elektrotechnika w środkach transportu 141 Alternator Stator – zespół trzech cewek usytuowanych co 120o Elektrotechnika w środkach transportu 142 Alternator Zespół prostowniczy – 6-cio diodowy mostek prostowniczy: 3 diody dodatnie 3 diody ujemne Elektrotechnika w środkach transportu 143 Alternator Elektrotechnika w środkach transportu 144 Alternator Zespół prostowniczy Elektrotechnika w środkach transportu 145 Alternator Zespół prostowniczy – 6-cio diodowy mostek prostowniczy Elektrotechnika w środkach transportu 146 Alternator Zespół prostowniczy Elektrotechnika w środkach transportu 147 Alternator Rodzaje alternatorów: Obcowzbudny Samowzbudny Elektrotechnika w środkach transportu 148 Alternator Regulator napięcia: Utrzymanie stałej wartości napięcia na wyjściu alternatora poprzez: Sterowanie zmianą strumienia pola magnetycznego wskutek zmiany natężenia prądu zasilającego cewkę na wirniku Rozwiązania konstrukcyjne: Regulator jednostopniowy/dwustopniowy wibracyjny Regulator tranzystorowy Elektrotechnika w środkach transportu 149 Alternator Regulator mechaniczny dwustopniowy: Elektrotechnika w środkach transportu 150 Alternator Regulator mechaniczny dwustopniowy: Elektrotechnika w środkach transportu 151 Alternator Regulator mechaniczny Elektrotechnika w środkach transportu 152 Alternator Regulator tranzystorowy: Elektrotechnika w środkach transportu 153 Alternator Regulator tranzystorowy: Elektrotechnika w środkach transportu 154 Alternator Działanie alternatora Elektrotechnika w środkach transportu 155 Alternator Elektrotechnika w środkach transportu 156 Wzbudzenie alternatora Obwód wzbudzenia wstępnego Elektrotechnika w środkach transportu 157 Wzbudzenie alternatora Obwód wzbudzenia Elektrotechnika w środkach transportu 158 Alternator Charakterystyki alternatorów: Charakterystyka elektromechaniczna U = f (n) Charakterystyka biegu jałowego U = f (Iw) Charakterystyka regulacyjna Iw = f (n) Charakterystyka zewnętrzna U = f (Iobc) Charakterystyka obciążenia Iobc = f (n) Elektrotechnika w środkach transportu 159 Alternator Układ pomiarowy do wyznaczania charakterystyk alternatorów Elektrotechnika w środkach transportu 160 Alternator Alternator kompaktowy: Zmniejszanie wielkości szczeliny i kształtu rdzeni biegunowych Dwa wentylatory integralne po obu stronach wirnika Zwiększona prędkość obrotowa Elektrotechnika w środkach transportu 161 Alternator Zakres regulacji napięcia Elektrotechnika w środkach transportu 162 Elektrotechnika w środkach transportu