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

Podobne dokumenty