АВТО БЛОГ YAMAHA-VOLGA.RU

Генератор схема: Устройство и принцип работы автомобильного генератора

27 июля, 2021 by admin

Различные схемы автомобильных генераторов — Схемы генераторов — — Каталог статей

Список всех статей

Устаревшие схемы генераторов 60 — 70х годов прошлого века. «Жигули», «Москвич», «Волга», «Зил», «ГАЗ», «УАЗ»

Схема автомобильного генератора, это схема самого генератора, схема соединенного с ним регулятора напряжения и схема цепи возбуждения генератора. Генератор с регулятором напряжения иногда называют – генераторная установка.

Автомобильный генератор — это трехфазная синхронная машина. Принцип действия основан на явлении электромагнитной индукции. Смысл явления состоит в том, что в обмотке индуктируется электродвижущая сила, если вокруг нее действует изменяющееся магнитное поле. Значит, генератор должен состоять из обмотки и вращающегося магнита. Обмотка наматывается на кольцевой сердечник, а внутри обмотки вращается ротор. Процесс намагничивания ротора, называется возбуждением генератора. Для намагничивания ротора в нем есть своя обмотка, в которую ток попадает через щетки. Ток, намагничивающий ротор, называется ток возбуждения, а обмотка ротора называется обмотка возбуждения.

По принципу действия синхронный генератор, создает переменное напряжение, а для зарядки аккумулятора и для работы всего электрооборудования, нужно постоянное напряжение, поэтому в любой автомобильный генератор, входит выпрямитель — трехфазный диодный мост. Переменный ток генератора выпрямляется диодным мостом и во внешних цепях действует постоянное напряжение и протекает постоянный ток.

Регулятор напряжения – обязательный элемент схемы, он поддерживает необходимый уровень выходного напряжения генератора.

Регулятор напряжения включается в цепь возбуждения. Его задача управлять током возбуждения. Он работает в режиме открыто – закрыто, то есть, он все время включает и выключает ток возбуждения. Напряжение генератора повышается, он отключает ток возбуждения — напряжение снижается, он снова включает ток возбуждения и напряжение повышается. Таким образом, он не дает напряжению вырасти выше заданного значения, которое должно быть 13,8 — 14,2 Вольта. Такое напряжение необходимо поддерживать для нормальной зарядки аккумулятора и нормальной работы всех приборов электрооборудования.

Автомобильный генератор первоначально возбуждается от аккумулятора. Как только включается зажигание, выходной транзистор регулятора открывается, через него идет ток возбуждения и ротор намагничивается. Когда завелся двигатель и генератор заработал, возбуждение происходит уже от самого генератора. ЭДС генератора становится выше, поэтому генератор становится источником, а аккумулятор начинает заряжаться.

Применяются два принципа подачи тока возбуждения от генератора на собственную обмотку возбуждения.

1. Схема возбуждения от выхода генератора

Ток возбуждения идет от выхода генератора, через замок зажигания, выход генератора всегда связан с аккумулятором.

2. Схема возбуждения через дополнительные диоды

В этом случае, ток возбуждения выпрямляется отдельным выпрямителем, цепь возбуждения отключена от выхода генератора и, значит, от аккумулятора. Ток возбуждения идет только внутри генератора и не использует внешнюю цепь. Аккумулятор используется только для первоначального возбуждения.

Эти простые схемы применялись для автомобилей 60-х 70-х годов выпуска. «Жигули», «Москвичи», ЗиЛ, Газ, Уаз. Много таких автомобилей до сих пор остается в эксплуатации.

Регулятор напряжения может быть внешним и встроенным. Внешний регулятор это отдельная коробочка, которая соединяется с генератором проводами и стоит в стороне от генератора. Встроенный регулятор, входит в состав генератора, крепится внутри или снаружи корпуса, обычно, встроенный регулятор сделан вместе со щетками.

На выходе регулятора напряжения стоит мощный транзистор, это может быть биполярный, и может быть полевой транзистор. Он работает в ключевом режиме, то есть, открыт — закрыт. Открыт транзистор – ток возбуждения проходит, закрыт транзистор — ток не проходит.

Есть три варианта включения транзистора – с общим Эмиттером, общей Базой и с общим Коллектором. Поэтому ключи на транзисторах бывают с ОЭ, ОБ, ОК. Для каждого варианта транзисторного ключа есть свои особенности применения.

В регуляторах напряжения используются транзисторные ключи с ОЭ и ОК. Если заземлен транзистор, то это ключ с ОЭ, если заземлена щетка. то это ключ с ОК. Регуляторы выполненные по схеме с ОЭ называют A-Circuit, регуляторы выполненные по схеме с ОЭ называют В — Circuit.

В автомобильных схемах генераторов применяются обе схемы – и A-Circuit, и В-Circuit

Схемы с внешним регулятором напряжения

Такая схема применялась на автомобилях Жигули ранних выпусков 2101 — 2106

Такая схема применялась для автомобилей Волга, Газ, Зил, УАЗ. Генераторы Серий 16 3701 и 19.3771.

Эта схема применяется для автомобилей Крайслер и Додж. По этой схеме сделан генератор на двигатели Крайслер для автомобилей Волга и Газель.

Регулятор напряжения можно установить снаружи и внутри генератора. Такая конструкция получается более компактной и надежной, она позволяет отказаться то проводов для соединения генератора и регулятора напряжения.

При установке регулятора снаружи корпуса генератора, появляется возможность замены регулятора не снимая генератор.

Генераторы такой конструкции, со встроенным регулятором, установленном на корпусе, широко применяется для автомобилей выпускавшихся  в недавнее время и находящиеся в эксплуатации — Валдай, КАМАЗ, МАЗ, УАЗ

Все приведенные схемы используют принцип питания обмотки возбуждения от выхода генератора. Генератор часть своего выпрямленного тока отдает на собственное возбуждение. 

Путь тока возбуждения: Плюс генератора, плюс аккумулятора, контакты замка зажигания, вход регулятора напряжения, обмотка (или наоборот), обмотка возбуждения, минус — масса.

Недостаток  Схемы с питанием обмотки возбуждения от выхода генератора.

Почему отказались от такой схемы и стали применять схему с дополнительными диодами, (тоже устаревшую)

В настоящее время снова используется схема без доп. диодов, в таких генераторах применяют регуляторы напряжения с микроконтроллерами. 

В генераторах с питанием обмотки возбуждения от выхода генератора, весь ток возбуждения проходит через контакты замка зажигания. Этот ток для получения достаточной мощности генератора должен быть быть 3 — 5 Ампер. Такой ток  требует качественного зажима всех контактов и достаточно толстого провода,  при размыкании контактов дает сильную искру и изнашивает контакты, снижая надежность системы зарядки и системы зажигания, которая питается через эти же контакты.

Аккумулятор в любой схеме всегда подключен к плюсовому выводу генератора, это необходимо для того, чтобы генератор и аккумулятор могли работать как источники заменяя друг друга — двигатель не работает — источник аккумулятор, двигатель заработал — источник генератор. Когда генератор не работает, аккумулятор, прямо подключенный к нему, не может разрядиться через генератор, потому, что диодный мост не пропускает ток в обратном направлении, но,

Если двигатель не завелся,  генератор не заработал, а зажигание осталось включено, то через обмотку ротора идет ток  от аккумулятора (а это 3 – 5 Ампер). По разным причинам такие ситуации иногда возникают и тогда, через несколько часов, двигатель не заведется. То есть, в схемах, в которых обмотка возбуждения запитана от выхода генератора и, значит, подключена непосредственно к аккумулятору, может неожиданно разрядиться аккумулятор.

Схема с дополнительными диодами несколько сложнее, но она обеспечивает питание обмотки возбуждения, прямо внутри генератора минуя замок зажигания, обмотка возбуждения не имеет прямой связи с аккумулятором, поэтому  такая схема исключает случайную разрядку аккумулятора при невыключенном зажигании.

В схемах с дополнительными диодами, первоначальное возбуждение также происходит от аккумулятора, но очень маленьким током чрез ограничительные сопротивления или через специальную лампочку. После запуска генератора ток возбуждения идет уже по отдельной цепи, не связанной с аккумулятором, через дополнительный выпрямитель. (доп диоды)

Схемы автомобильных генераторов с дополнительными диодами.

схема генератора автомобиля, схама генератора автомобиля ваз

рисунок 1

Выводы для подключения генераторов.

Выводы генераторных установок могут иметь обозначения следующего вида: плюсовой обозначаться: «+», В, 30, В+, ВАТ; минусовой вывод: «-«, D-, 31, B-, M, E, GRD; вывод обмотки возбуждения: Ш, 67, DF, F, FLD; вывод контрольной лампы исправности цепи генератора:D, D+, 61, L, WL, IND; вывод фазы статора: ~, W, R, STA; нулевой вывод статарной обмотки : 0, Мр; плюсовой вывод регулятора напряжения для соединения с АБ: Б, 15, S; вывод регулятора соединяемый с замком зажигания: IG; вывод регулятора для соединения с бортовым компьютером: FR, F.

Рисунок 2

Схема генератора автомобиля особенности подключения.

Конструкция генераторов различных производителей принципиально не отличается между собой. Основным их отличием является схема генератора автомобиля, типа реле возбуждения и как следствие, схема возбуждения генератора. Между собой регуляторы разных типов не взаимозаменяемые, так как одни коммутирующий элемент в одном случае подаёт «+» на обмотку возбуждения (рис. 1), а другой по «-» (рис. 2). Плюс во втором случае на обмотку возбуждения подаётся постоянно при включении замка зажигания. Эти схемы генератора ВАЗ (классика кроме 04, 05, 07) и др. автомобильных генераторов имеющих регуляторы напряжения находящиеся вне генератора.

Рисунок 3

Серьёзный недостаток, генераторов с выносным регулятором напряжения, большое число соединений в цепи регулятора, что может привести к потерям и следовательно к перезаряду АБ. Более перспективна схема где регуляторы расположены внутри. Для предотвращения подачи напряжения на обмотку возбуждения при заглушенном двигателе, через регулятор напряжения, используются три дополнительных диода. Так же в этой схеме введена подпитка обмотки возбуждения от контрольной лампы, параллельно которой находится сопротивление которое подпитывает обмотку при перегорании лампы (рис. 3 и 4).

Рисунок 4

На зарубежных генераторах в место диодов в выпрямительном блоке последнее время применяются стабилитроны, что позволяет снизить скачки напряжения при аварийной работе генератора и предотвращения выхода из строя электронных устройств.

Последнее время появились отечественные генераторы без дополнительных диодов в выпрямительном блоке что немного упрощает его , но существенно усложняет и удорожает регуляторы напряжения, что при нашем производстве существенно снижает долговечность генератора. Эта

Схема подключения генератора ЗИЛ 130 opex.ru

Array
(
    [DATE_ACTIVE_FROM] => 28.01.2021 14:43:00
    [~DATE_ACTIVE_FROM] => 28.01.2021 14:43:00
    [ID] => 511400383
    [~ID] => 511400383
    [NAME] => Схема подключения генератора ЗИЛ 130
    [~NAME] => Схема подключения генератора ЗИЛ 130
    [IBLOCK_ID] => 33
    [~IBLOCK_ID] => 33
    [IBLOCK_SECTION_ID] => 
    [~IBLOCK_SECTION_ID] => 
    [DETAIL_TEXT] => 
Приводимый в действие с помощью ременной передачи, генератор автомобиля ЗИЛ-130 снабжает электроэнергией все установленное на грузовике электрооборудование. Эффективность работы этого узла зависит не только от исправности отдельных деталей, но и от правильности подключения к бортовой сети. Ошибки, допущенные при подсоединении электропроводки, становятся причиной возникновения серьезных неисправностей.
 
 
Варианты исполнения генератора автомобиля ЗИЛ-130
 
 
 Машины ранних годов выпуска комплектовались генераторами Г-130 постоянного тока. Но подобные устройства имеют ряд серьезных недостатков:
 

• Низкий КПД, вынуждающий увеличивать размеры агрегатов для достижения необходимой мощности.
• Необходимость в регулярном обслуживании.
• Низкий эксплуатационный ресурс.

В настоящее время такое оборудование не используется и представляет интерес разве что для автомобильных реставраторов. Поэтому схема подключения генератора устаревшего образца в данной статье не рассматривается.

В начале шестидесятых годов XX века промышленность освоила производство диодных мостов, преобразовывающих переменный ток в постоянный (пульсирующий). Именно тогда машины стали оснащать более легкими и компактными генераторными установками переменного тока. Для автомобиля ЗИЛ-130 был спроектирован генератор Г-250-Б1, подключаемый через отдельно устанавливаемый регулятор напряжения. Конструктивно простой и надежный, позже он был заменен на более современные модификации.

Возможные проблемы и способы их решения

Многие считают интернет неисчерпаемым источником достоверной информации. Однако, это не так. Желающим узнать, как подключается генератор автомобиля ЗИЛ-130, поисковики выдают электрические схемы старого образца с устройствами постоянного тока. Возникает путаница. Постараемся избавить автовладельцев от ненужных проблем.

С момента появления устройств, вырабатывающих переменный ток, принципиальная схема подключения генератора ЗИЛ-130 не претерпевала изменений. Но проблема в том, что детали электрооборудования старого образца редко встречаются в продаже. Поэтому целесообразно заменить их на доступные комплектующие.

Некоторые специалисты предлагают использовать для этих целей хорошо зарекомендовавшие себя в эксплуатации реле-регуляторы под маркировкой 121 3702, устанавливаемые на автомобили ВАЗ. Однако этот вариант имеет свои недостатки, основным из которых является необходимость внесения изменений в электрическую схему популярной модели грузовика.

Этого удается избежать, произведя подключение генератора ЗИЛ-130, оснащенного двухконтактным щеточным узлом, через аналогичное устройство, которым комплектуются некоторые модели ГАЗ. Оно имеет маркировку 13. 3702-01. В этом случае затраты на переоборудование минимальны, поскольку стоит деталь недорого, а электросхема остается без изменений. Выполнив ряд простых действий, вы повысите надежность и ремонтопригодность техники.

Последовательность действий

Подготовьтесь к работе. Чтобы выполнить подключение генератора автомобиля ЗИЛ-130 через реле-регулятор 13. 3702-01, вам потребуются:

• Пять одноконтактных разъемов (мам). Желательно изолированных.
• Три куска эластичного провода. Желательно, чтобы они различались цветом изоляции.
• Рулон изоленты.
• Клещи для обжима наконечников проводов или, как вариант, пассатижи.

Если все это есть в наличии, подсоединяем генератор автомобиля ЗИЛ-130, действуя в следующей последовательности:

• Отмеряем куски проводов требуемой длины, оставив запас сантиметров 10 – 15. Проводка не должна быть натянута.
• К разъему, устанавливаемому на плюсовую клемму щеточного узла, подсоединяем два провода, один из которых, с помощью «мамы» подсоединяем к реле-регулятору, а другой – к плюсовой клемме замка зажигания.
• Последний кусок провода, закрепив на нем разъемы, используем для соединения второго контакта щеткодержателя с клеммой «Ш» (верхней) на реле-регуляторе.

Если вы не имеете необходимого опыта, целесообразно потренироваться, предварительно сняв детали с автомобиля. Но окончательное подключение генератора ЗИЛ-130 к бортовой сети нужно производить, установив комплектующие на штатные места. При этом рекомендуется защитить провода от механических повреждений:

• Используя в качестве кабельканалов гофрированные трубки подходящего диаметра, изготовленные из термостойкого пластика.
• Закрепив их на кузове и кронштейнах крепления генератора с помощью специальных зажимов или кабельных стяжек.

Это не потребует от вас значительных усилий.

Для наглядности схема подключения генератора ЗИЛ-130 к реле-регулятору 13. 3702-01 показана на рисунке №1.

Когда производится подключение генератора Г-250 с одноконтактным выводом, провод, идущий от клеммы «Ш», замыкается на массу. Одноконтактные и двухконтактные щеточные узлы взаимозаменяемы.

Зачем это нужно

Большинство проблем, возникающих при обслуживании электрооборудования автомобилей разных моделей и годов выпуска, связано с недостатком информации и отсутствием достоверных электрических схем. Приступая к ремонту, обязательно получите в свое распоряжение необходимую техническую документацию и убедитесь в том, что она соответствует вашей модели и комплектации транспортного средства. Этим вы застрахуете себя от ошибок при подключении генератора ЗИЛ-130.

Большинство проблем, возникающих при обслуживании электрооборудования автомобилей разных моделей и годов выпуска, связано с недостатком информации и отсутствием достоверных электрических схем. Приступая к ремонту, обязательно получите в свое распоряжение необходимую техническую документацию и убедитесь в том, что она соответствует вашей модели и комплектации транспортного средства. Этим вы застрахуете себя от ошибок при подключении генератора ЗИЛ-130.

• Отсутствие сигнала контрольной лампы на панели приборов при включении зажигания.
• Кипение электролита в аккумуляторной батарее, сопровождающегося появлением характерного запаха сероводорода. Это верный признак чрезмерного увеличения зарядного тока.
• Быстрый разряд аккумулятора. Когда электрооборудование функционирует неправильно, он просто не восстанавливает свой потенциал.
• Миганию или тусклому свечению ламп в приборах наружного и внутреннего освещения.

Если поломка случится в дороге, то знание того, как подключается генератор автомобиля ЗИЛ-130, позволит вам произвести ремонт самостоятельно, избежав многих ненужных проблем.

Не ленитесь учить матчасть. Потратьте немного времени на то, чтобы понять, как функционирует электрооборудование вашего грузовика, Умея устранять мелкие поломки, не прибегая к помощи сотрудников ремонтных мастерских, вы сэкономите немало сил и средств. А чтобы не наделать ошибок, имейте при себе схему подключения генератора ЗИЛ-130.

Приводимый в действие с помощью ременной передачи, генератор автомобиля ЗИЛ-130 снабжает электроэнергией все установленное на грузовике электрооборудование. Эффективность работы этого узла зависит не только от исправности отдельных деталей, но и от правильности подключения к бортовой сети. Ошибки, допущенные при подсоединении электропроводки, становятся причиной возникновения серьезных неисправностей.

Варианты исполнения генератора автомобиля ЗИЛ-130

Машины ранних годов выпуска комплектовались генераторами Г-130 постоянного тока. Но подобные устройства имеют ряд серьезных недостатков:

• Низкий КПД, вынуждающий увеличивать размеры агрегатов для достижения необходимой мощности.
• Необходимость в регулярном обслуживании.
• Низкий эксплуатационный ресурс.

В настоящее время такое оборудование не используется и представляет интерес разве что для автомобильных реставраторов. Поэтому схема подключения генератора устаревшего образца в данной статье не рассматривается.

В начале шестидесятых годов XX века промышленность освоила производство диодных мостов, преобразовывающих переменный ток в постоянный (пульсирующий). Именно тогда машины стали оснащать более легкими и компактными генераторными установками переменного тока. Для автомобиля ЗИЛ-130 был спроектирован генератор Г-250-Б1, подключаемый через отдельно устанавливаемый регулятор напряжения. Конструктивно простой и надежный, позже он был заменен на более современные модификации.

Возможные проблемы и способы их решения

Многие считают интернет неисчерпаемым источником достоверной информации. Однако, это не так. Желающим узнать, как подключается генератор автомобиля ЗИЛ-130, поисковики выдают электрические схемы старого образца с устройствами постоянного тока. Возникает путаница. Постараемся избавить автовладельцев от ненужных проблем.

С момента появления устройств, вырабатывающих переменный ток, принципиальная схема подключения генератора ЗИЛ-130 не претерпевала изменений. Но проблема в том, что детали электрооборудования старого образца редко встречаются в продаже. Поэтому целесообразно заменить их на доступные комплектующие.

Некоторые специалисты предлагают использовать для этих целей хорошо зарекомендовавшие себя в эксплуатации реле-регуляторы под маркировкой 121 3702, устанавливаемые на автомобили ВАЗ. Однако этот вариант имеет свои недостатки, основным из которых является необходимость внесения изменений в электрическую схему популярной модели грузовика.

Этого удается избежать, произведя подключение генератора ЗИЛ-130, оснащенного двухконтактным щеточным узлом, через аналогичное устройство, которым комплектуются некоторые модели ГАЗ. Оно имеет маркировку 13. 3702-01. В этом случае затраты на переоборудование минимальны, поскольку стоит деталь недорого, а электросхема остается без изменений. Выполнив ряд простых действий, вы повысите надежность и ремонтопригодность техники.

Последовательность действий

Подготовьтесь к работе. Чтобы выполнить подключение генератора автомобиля ЗИЛ-130 через реле-регулятор 13. 3702-01, вам потребуются:

• Пять одноконтактных разъемов (мам). Желательно изолированных.
• Три куска эластичного провода. Желательно, чтобы они различались цветом изоляции.
• Рулон изоленты.
• Клещи для обжима наконечников проводов или, как вариант, пассатижи.

Если все это есть в наличии, подсоединяем генератор автомобиля ЗИЛ-130, действуя в следующей последовательности:

• Отмеряем куски проводов требуемой длины, оставив запас сантиметров 10 – 15. Проводка не должна быть натянута.
• К разъему, устанавливаемому на плюсовую клемму щеточного узла, подсоединяем два провода, один из которых, с помощью «мамы» подсоединяем к реле-регулятору, а другой – к плюсовой клемме замка зажигания.
• Последний кусок провода, закрепив на нем разъемы, используем для соединения второго контакта щеткодержателя с клеммой «Ш» (верхней) на реле-регуляторе.

Если вы не имеете необходимого опыта, целесообразно потренироваться, предварительно сняв детали с автомобиля. Но окончательное подключение генератора ЗИЛ-130 к бортовой сети нужно производить, установив комплектующие на штатные места. При этом рекомендуется защитить провода от механических повреждений:

• Используя в качестве кабельканалов гофрированные трубки подходящего диаметра, изготовленные из термостойкого пластика.
• Закрепив их на кузове и кронштейнах крепления генератора с помощью специальных зажимов или кабельных стяжек.

Это не потребует от вас значительных усилий.

Для наглядности схема подключения генератора ЗИЛ-130 к реле-регулятору 13. 3702-01 показана на рисунке №1.

Когда производится подключение генератора Г-250 с одноконтактным выводом, провод, идущий от клеммы «Ш», замыкается на массу. Одноконтактные и двухконтактные щеточные узлы взаимозаменяемы.

Зачем это нужно

Большинство проблем, возникающих при обслуживании электрооборудования автомобилей разных моделей и годов выпуска, связано с недостатком информации и отсутствием достоверных электрических схем. Приступая к ремонту, обязательно получите в свое распоряжение необходимую техническую документацию и убедитесь в том, что она соответствует вашей модели и комплектации транспортного средства. Этим вы застрахуете себя от ошибок при подключении генератора ЗИЛ-130.

Большинство проблем, возникающих при обслуживании электрооборудования автомобилей разных моделей и годов выпуска, связано с недостатком информации и отсутствием достоверных электрических схем. Приступая к ремонту, обязательно получите в свое распоряжение необходимую техническую документацию и убедитесь в том, что она соответствует вашей модели и комплектации транспортного средства. Этим вы застрахуете себя от ошибок при подключении генератора ЗИЛ-130.

• Отсутствие сигнала контрольной лампы на панели приборов при включении зажигания.
• Кипение электролита в аккумуляторной батарее, сопровождающегося появлением характерного запаха сероводорода. Это верный признак чрезмерного увеличения зарядного тока.
• Быстрый разряд аккумулятора. Когда электрооборудование функционирует неправильно, он просто не восстанавливает свой потенциал.
• Миганию или тусклому свечению ламп в приборах наружного и внутреннего освещения.

Если поломка случится в дороге, то знание того, как подключается генератор автомобиля ЗИЛ-130, позволит вам произвести ремонт самостоятельно, избежав многих ненужных проблем.

Не ленитесь учить матчасть. Потратьте немного времени на то, чтобы понять, как функционирует электрооборудование вашего грузовика, Умея устранять мелкие поломки, не прибегая к помощи сотрудников ремонтных мастерских, вы сэкономите немало сил и средств. А чтобы не наделать ошибок, имейте при себе схему подключения генератора ЗИЛ-130.

Приводимый в действие с помощью ременной передачи, генератор автомобиля ЗИЛ-130 снабжает электроэнергией все установленное на грузовике электрооборудование. Эффективность работы этого узла зависит не только от исправности отдельных деталей, но и от правильности подключения к бортовой сети. Ошибки, допущенные при подсоединении электропроводки, становятся причиной возникновения серьезных неисправностей.

Приводимый в действие с помощью ременной передачи, генератор автомобиля ЗИЛ-130 снабжает электроэнергией все установленное на грузовике электрооборудование. Эффективность работы этого узла зависит не только от исправности отдельных деталей, но и от правильности подключения к бортовой сети. Ошибки, допущенные при подсоединении электропроводки, становятся причиной возникновения серьезных неисправностей.

Приводимый в действие с помощью ременной передачи, генератор автомобиля ЗИЛ-130 снабжает электроэнергией все установленное на грузовике электрооборудование. Эффективность работы этого узла зависит не только от исправности отдельных деталей, но и от правильности подключения к бортовой сети. Ошибки, допущенные при подсоединении электропроводки, становятся причиной возникновения серьезных неисправностей.

Машины ранних годов выпуска комплектовались генераторами Г-130 постоянного тока. Но подобные устройства имеют ряд серьезных недостатков:

В настоящее время такое оборудование не используется и представляет интерес разве что для автомобильных реставраторов. Поэтому схема подключения генератора устаревшего образца в данной статье не рассматривается.

В начале шестидесятых годов XX века промышленность освоила производство диодных мостов, преобразовывающих переменный ток в постоянный (пульсирующий). Именно тогда машины стали оснащать более легкими и компактными генераторными установками переменного тока. Для автомобиля ЗИЛ-130 был спроектирован генератор Г-250-Б1, подключаемый через отдельно устанавливаемый регулятор напряжения. Конструктивно простой и надежный, позже он был заменен на более современные модификации.

Многие считают интернет неисчерпаемым источником достоверной информации. Однако, это не так. Желающим узнать, как подключается генератор автомобиля ЗИЛ-130, поисковики выдают электрические схемы старого образца с устройствами постоянного тока. Возникает путаница. Постараемся избавить автовладельцев от ненужных проблем.

С момента появления устройств, вырабатывающих переменный ток, принципиальная схема подключения генератора ЗИЛ-130 не претерпевала изменений. Но проблема в том, что детали электрооборудования старого образца редко встречаются в продаже. Поэтому целесообразно заменить их на доступные комплектующие.

Некоторые специалисты предлагают использовать для этих целей хорошо зарекомендовавшие себя в эксплуатации реле-регуляторы под маркировкой 121 3702, устанавливаемые на автомобили ВАЗ. Однако этот вариант имеет свои недостатки, основным из которых является необходимость внесения изменений в электрическую схему популярной модели грузовика.

Этого удается избежать, произведя подключение генератора ЗИЛ-130, оснащенного двухконтактным щеточным узлом, через аналогичное устройство, которым комплектуются некоторые модели ГАЗ. Оно имеет маркировку 13. 3702-01. В этом случае затраты на переоборудование минимальны, поскольку стоит деталь недорого, а электросхема остается без изменений. Выполнив ряд простых действий, вы повысите надежность и ремонтопригодность техники.

Подготовьтесь к работе. Чтобы выполнить подключение генератора автомобиля ЗИЛ-130 через реле-регулятор 13. 3702-01, вам потребуются:

Если все это есть в наличии, подсоединяем генератор автомобиля ЗИЛ-130, действуя в следующей последовательности:

Если вы не имеете необходимого опыта, целесообразно потренироваться, предварительно сняв детали с автомобиля. Но окончательное подключение генератора ЗИЛ-130 к бортовой сети нужно производить, установив комплектующие на штатные места. При этом рекомендуется защитить провода от механических повреждений:

Это не потребует от вас значительных усилий.

Для наглядности схема подключения генератора ЗИЛ-130 к реле-регулятору 13. 3702-01 показана на рисунке №1.

Когда производится подключение генератора Г-250 с одноконтактным выводом, провод, идущий от клеммы «Ш», замыкается на массу. Одноконтактные и двухконтактные щеточные узлы взаимозаменяемы.

Большинство проблем, возникающих при обслуживании электрооборудования автомобилей разных моделей и годов выпуска, связано с недостатком информации и отсутствием достоверных электрических схем. Приступая к ремонту, обязательно получите в свое распоряжение необходимую техническую документацию и убедитесь в том, что она соответствует вашей модели и комплектации транспортного средства. Этим вы застрахуете себя от ошибок при подключении генератора ЗИЛ-130.

Большинство проблем, возникающих при обслуживании электрооборудования автомобилей разных моделей и годов выпуска, связано с недостатком информации и отсутствием достоверных электрических схем. Приступая к ремонту, обязательно получите в свое распоряжение необходимую техническую документацию и убедитесь в том, что она соответствует вашей модели и комплектации транспортного средства. Этим вы застрахуете себя от ошибок при подключении генератора ЗИЛ-130.

Если поломка случится в дороге, то знание того, как подключается генератор автомобиля ЗИЛ-130, позволит вам произвести ремонт самостоятельно, избежав многих ненужных проблем.

Не ленитесь учить матчасть. Потратьте немного времени на то, чтобы понять, как функционирует электрооборудование вашего грузовика, Умея устранять мелкие поломки, не прибегая к помощи сотрудников ремонтных мастерских, вы сэкономите немало сил и средств. А чтобы не наделать ошибок, имейте при себе схему подключения генератора ЗИЛ-130.

Асинхронный генератор своими руками: устройство, принцип работы, схемы

Для питания бытовых устройств и промышленного оборудования необходим источник электроэнергии. Выработать электрический ток возможно несколькими способами. Но наиболее перспективным и экономически выгодным, на сегодняшний день, является генерация тока электрическими машинами. Самым простым в изготовлении, дешёвым и надёжным в эксплуатации оказался асинхронный генератор, вырабатывающий львиную долю потребляемой нами электроэнергии.

Применение электрических машин этого типа продиктовано их преимуществами. Асинхронные электрогенераторы, в отличие от синхронных генераторов, обеспечивают:

• более высокую степень надёжности;
• длительный срок эксплуатации;
• экономичность;
• минимальные затраты на обслуживание.

Эти и другие свойства асинхронных генераторов заложены в их конструкции.

Устройство и принцип работы

Главными рабочими частями асинхронного генератора является ротор (подвижная деталь) и статор (неподвижный). На рисунке 1 ротор расположен справа, а статор слева. Обратите внимание на устройство ротора. На нём не видно обмоток из медной проволоки. На самом деле обмотки существуют, но они состоят из алюминиевых стержней короткозамкнутых на кольца, расположенные с двух сторон. На фото стержни видны в виде косых линий.

Конструкция короткозамкнутых обмоток образует, так называемую, «беличью клетку». Пространство внутри этой клетки заполнено стальными пластинами. Если быть точным, то алюминиевые стержни впрессовываются в пазы, проделанные в сердечнике ротора.

Асинхронная машина, устройство которой описано выше, называется генератором с короткозамкнутым ротором. Тот, кто знаком с конструкцией асинхронного электродвигателя наверняка заметил схожесть в строении этих двух машин. По сути дела они ничем не отличаются, так как асинхронный генератор и короткозамкнутый электродвигатель практически идентичны, за исключением дополнительных конденсаторов возбуждения, используемых в генераторном режиме.

Ротор расположен на валу, который сидит на подшипниках, зажимаемых с двух сторон крышками. Вся конструкция защищена металлическим корпусом. Генераторы средней и большой мощности требуют охлаждения, поэтому на валу дополнительно устанавливается вентилятор, а сам корпус делают ребристым (см. рис. 2).

Принцип действия

По определению, генератором является устройство, преобразующее механическую энергию в электрический ток. При этом не имеет значения, какая энергия используется для вращения ротора: ветровая, потенциальная энергия воды или же внутренняя энергия, преобразуемая турбиной либо ДВС в механическую.

В результате вращения ротора магнитные силовые линии, образованные остаточной намагниченностью стальных пластин, пересекают обмотки статора. В катушках образуется ЭДС, которая, при подсоединении активных нагрузок, приводит к образованию тока в их цепях.

При этом важно, чтобы синхронная скорость вращения вала немного (примерно на 2 – 10%) превышала синхронную частоту переменного тока (задаётся количеством полюсов статора). Другими словами, необходимо обеспечить асинхронность (несовпадение) частоты вращения на величину скольжения ротора.

Следует заметить, что полученный таким образом ток будет небольшим. Чтобы повысить выходную мощность необходимо увеличить магнитную индукцию. Добиваются повышения КПД устройства путём подключения конденсаторов к выводам катушек статора.

На рисунке 3 изображена схема сварочного асинхронного альтернатора с конденсаторным возбуждением (левая часть схемы). Обратите внимание на то, что конденсаторы возбуждения подключены по схеме треугольника. Правая часть рисунка – собственно схема самого инверторного сварочного аппарата.

Существуют и другие, более сложные схемы возбуждения, например, с применением катушек индуктивности и батареи конденсаторов. Пример такой схемы показан на рисунке 4.

Отличие от синхронного генератора

Главное отличие синхронного альтернатора от асинхронного генератора в конструкции ротора. В синхронной машине ротор состоит из проволочных обмоток. Для создания магнитной индукции используется автономный источник питания (часто дополнительный маломощный генератор постоянного тока, расположенный на одной оси с ротором).

Преимущество синхронного генератора в том, что он генерирует более качественный ток и легко синхронизируется с другими альтернаторами подобного типа. Однако синхронные альтернаторы более чувствительны к перегрузкам и КЗ. Они дороже от своих асинхронных собратьев и требовательнее в обслуживании – необходимо следить за состоянием щёток.

Коэффициент гармоник или клирфактор асинхронных генераторов ниже, чем у синхронных альтернаторов. То есть они вырабатывают практически чистую электроэнергию. На таких токах устойчивее работают:

• ИБП;
• регулируемые зарядные устройства;
• современные телевизионные приёмники.

Асинхронные генераторы обеспечивают уверенный запуск электромоторов, требующих больших пусковых токов. По этому показателю они, фактически, не уступают синхронным машинам. У них меньше реактивных нагрузок, что положительно сказывается на тепловом режиме, так как меньше энергии расходуется на реактивную мощность. У асинхронного альтернатора лучшая стабильность выходной частоты на разных скоростях вращения ротора.

Классификация

Генераторы короткозамкнутого типа получили наибольшее распространение, ввиду простоты их конструкции. Однако существуют и другие типы асинхронных машин: альтернаторы с фазным ротором и устройства, с применением постоянных магнитов, образующих цепь возбуждения.

На рисунке 5 для сравнения показаны два типа генераторов: слева на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, а справа – асинхронная машина на базе АД с фазным ротором. Даже при беглом взгляде на схематические изображения видно усложнённую конструкцию фазного ротора. Привлекает внимание наличие контактных колец (4) и механизма щёткодержателей (5). Цифрой 3 обозначены пазы для проволочной обмотки, на которую необходимо подать ток для её возбуждения.

Наличие обмоток возбуждения в роторе асинхронного генератора повышает качество генерируемого электрического тока, однако при этом теряются такие достоинства как простота и надёжность. Поэтому такие устройства используются в качестве источника автономного питания только в тех сферах, где без них трудно обойтись. Постоянные магниты в роторах применяют в основном для производства маломощных генераторов.

Область применения

Наиболее часто встречается применение генераторных установок с короткозамкнутым ротором. Они недорогие, практически не нуждаются в обслуживании. Устройства, оборудованные пусковыми конденсаторами, обладают приличными показателями КПД.

Асинхронные альтернаторы часто используют в качестве автономного или резервного источника питания. С ними работают переносные бензиновые генераторы, их используют для мощных мобильных и стационарных дизельных генераторов.

Альтернаторы с трёхфазной обмоткой уверенно запускают трехфазный электродвигатель, поэтому часто используются в промышленных энергоустановках. Они также могут питать оборудование в однофазных сетях. Двухфазный режим позволяет экономить топливо ДВС, так как незадействованные обмотки находятся в режиме холостого хода.

Сфера применения довольно обширная:

• транспортная промышленность;
• сельское хозяйство;
• бытовая сфера;
• медицинские учреждения;

Асинхронные альтернаторы удобны для сооружения локальных ветровых и гидравлических электростанций.

Асинхронный генератор своими руками

Оговоримся сразу: речь пойдёт не об изготовлении генератора с нуля, а о переделывании асинхронного двигателя в альтернатор. Некоторые умельцы используют готовый статор от мотора и экспериментируют с ротором. Идея состоит в том, чтобы с помощью неодимовых магнитов сделать полюса ротора. Примерно так может выглядеть заготовка с наклеенными магнитиками (см. рис. 6):

Вы наклеиваете магниты на специально выточенную заготовку, посаженную на валу электродвигателя, соблюдая их полярность и угол сдвига. Для этого потребуется не менее 128 магнитиков.

Готовую конструкцию необходимо подогнать к статору и при этом обеспечить минимальный зазор между зубцами и магнитными полюсами изготовленного ротора. Поскольку магнитики плоские, придётся их шлифовать или обтачивать, при этом постоянно охлаждая конструкцию, так как неодим теряет свои магнитные свойства при высокой температуре. Если вы сделаете всё правильно – генератор заработает.

Проблема состоит в том, что в кустарных условиях очень сложно изготовить идеальный ротор. Но если у вас есть токарный станок и вы готовы потратить несколько недель на подгонку и доработки – можете поэкспериментировать.

Я предлагаю более практичный вариант – превращение асинхронного двигателя в генератор (смотрите видео ниже). Для этого вам понадобится электромотор с подходящей мощностью и приемлемой частотой вращения ротора. Мощность двигателя должна быть минимум на 50% выше от требуемой мощности альтернатора. Если такой электромотор есть в вашем распоряжении – приступайте к переработке. В противном случае лучше купить готовый генератор.

Для переработки вам потребуется 3 конденсатора марки КБГ-МН, МБГО, МБГТ (можно брать другие марки, но не электролитические). Конденсаторы подбирайте на напряжение не менее 600 В (для трёхфазного двигателя). Реактивная мощность генератора Q связанная с емкостью конденсатора следующей зависимостью: Q = 0,314·U²·C·10^-6.

При увеличении нагрузки возрастает реактивная мощность, а значит, для поддержания стабильного напряжения U необходимо увеличивать ёмкость конденсаторов, добавляя новые ёмкости путём коммутации.

Видео: делаем асинхронный генератор из однофазного двигателя – Часть 1
https://www.youtube.com/watch?v=ZQO5S9F72CQ

Часть 2
https://www.youtube.com/watch?v=nDCdADUZghs

Часть 3
https://www.youtube.com/watch?v=6M_w1b2xyM8

Часть 4
https://www.youtube.com/watch?v=CONHg7p-IYE

Часть 5
https://www.youtube.com/watch?v=z2YSqVh2vM8

Часть 6
https://www.youtube.com/watch?v=FNU83kOeSbA

Для упрощения подбора конденсаторов воспользуйтесь таблицей:

Таблица 1

На практике, обычно выбирают среднее значение, предполагая, что нагрузка не будет максимальной.

Подобрав параметры конденсаторов, подключите их к выводам обмоток статора так, как показано на схеме (рис. 7). Генератор готов.

Советы по эксплуатации

Асинхронный генератор не требует особого ухода. Его обслуживание заключается в контроле состояния подшипников. На номинальных режимах устройство способно работать годами без вмешательства оператора.

Слабое звено – конденсаторы. Они могут выходить из строя, особенно тогда, когда их номиналы неправильно подобраны.

При работе генератор нагревается. Если вы часто подключаете повышенные нагрузки – следите за температурой устройства или позаботьтесь о дополнительном охлаждении.

Список использованной литературы

• Кацман М.М. «Электрические машины»  2013
• А.А. Усольцев «Электрические машины» 2013
• Бартош А.И. «Электрика для любознательных» 2019

Генератор MAN — Автозапчасти и автоХитрости

Генератор MAN. Что, как и где…

Штекерная колодка на многофункциональном регуляторе.

Две штекерные колодки различаются разным распределением выводов, кодировки идентичны.

Функционирование многофункционального регулятора в генераторе

В состоянии покоя (зажигание „Выкл.“) регулятор находится в режиме „ожидания“, через поле возбуждения (Поле) ток не течёт.

Через клемму 15 (зажигание „Вкл.“) регулятор получает команду пропустить ток возбуждения. Ток предварительного возбуждения начинает течь в импульсном режиме от соединения B+, через выходной каскад регулятора, через щётку DF сквозь катушку ротора (Поле), и через щётку D- к корпусу.

Одновременно на клемме „L“ включается отрицательный потенциал.

Если генератор приводится в движение двигателем, то через соединение „V“ (фаза генератора) регулятор получает управляющее напряжение и после этого, без импульсного режима, полностью включает ток предварительного возбуждения. Генератор заряжает.

При переходе с предварительного возбуждения на регулирование выход “L“ переключается на UАКБ, и через реле включаются подсоединённые потребители (напр. обогрев топливного фильтра).

Сигнал «Двигатель работает»

С помощью этой функции выход ZBR „Двигатель работает“ при работающем двигателе или генераторе переключается на +UАКБ. Штекер F2, вывод 17.

Если ни двигатель, ни генератор не работают, то выход ZBR „Двигатель работает“ сбрасывается. В этом случае выход ZBR имеет большое омическое сопротивление и не подключается к корпусу.

Условия установки сигнала „Двигатель работает“ на значение +UАКБ

⇒ Частота вращения генератора > 600 мин-1 или

⇒ Частота вращения двигателя > 300 мин-1

Условия для сброса сигнала „Двигатель работает“ в высокоомное состояние

⇒ Частота вращения генератора £ 600 мин-1 и

⇒ Частота вращения двигателя £ 250 мин-1

Индикация ошибок:

При следующих неисправностях в цепи зарядки АКБ на соединение L (вывод M/4 ZBR) подаётся отрицательное напряжение:

• Остановка генератора (обрыв клинового ремня)
• Обрыв в цепи тока возбуждения (поле возбуждения)
• Обрыв провода цепи заряда (разность напряжений между S / B+)
• Обрыв на клемме 15 (сигнал на клемме V из-за остаточной магнитной индукции)
• Полное возбуждение (короткое замыкание выходного каскада)

При работающем двигателе на дисплее появляется сообщение об ошибке:

Аварийный режим:

Если регулятор распознаёт, что клемма 15 вышла из строя, ток возбуждения включается в импульсном режиме, пока на внутреннем соединении генератора „V“ сигнал напряжения даёт знать о вращающемся генераторе. Сигнал на соединении „V“ возникает из-за остаточной магнитной индукции. (мин. 6000 об./мин генератора или 1500 об./мин двигателя).

Если регулятор распознаёт на клемме „15“ отрицательный потенциал, он отменяет возбуждение, так что генератор больше не создаёт напряжения.

Ошибки генератора

Указание: Ошибки только тогда обрабатываются в ZBR, если в шине T-CAN доступна информация о частоте вращения двигателя.

Контроль генератора (при неработающем двигателе):

Выключатель стартера кл. 15 „Вкл.“, не запускать двигатель.

В этом состоянии ток предварительного возбуждения может измеряться непосредственно на соединении B+ провода 30074 с генератором. Команда подачи предварительного возбуждения даётся посредством сигнала в проводе 15021. Компонент мощности предварительного возбуждения проводится через соединение B+ генератора и составляет прибл. 100 мА.

Если ток не течёт, проверьте с помощью электрической схему провод 15021.

Контроль генератора (при работающем двигателе):

Запустите двигатель и установите прибл. на 1500 об.-мин.

1. Проверьте напряжение, устанавливаемое регулятором (вольтметр B+ на B- ).

2. Проверьте максимальный ток заряда (амперметр на B+ и нагрузку тестера или потребителя). Если не достигается максимальный ток заряда, то определите с помощью осциллоскопа (на B+ и B-) неисправные части генератора.

3. Измерьте US. (Вольтметр на провод 59105 и 31000)

4. Если US составляет между 25 В и 26 В, то многофункциональный регулятор в порядке, и заданные значения ZBR неправильны.

5. Если при регулировании US > 26 В или < 25 В, то регулятор неисправен.

Другая возможность выполнить правильный контроль генераторов NC и NCB2 состоит в использовании тестера для генераторов транспортных средств TG.

Принципы и схема работы АВР бензинового генератора

Согласно ПУЭ бытовые потребители относятся к III категории, поэтому подача электроэнергии для этой группы осуществляется по одной линии. Резервирование в этом случае можно обеспечить, используя в качестве резервной линии электроснабжения бензиновый генератор. Автоматическое подключение резерва производит система АВР. Она автоматически подключает к сети дома электропитание от генератора, а после появления электропитания на главной линии, производит переключение нагрузки на главный фидер и останавливает агрегат.

Основные требования к АВР

Система резервирования предназначена для поддержания стабильного электроснабжения потребителей, поэтому схема АВР генератора должна соответствовать следующим параметрам:

• При отключении главного фидера время на включение генератора не должно превышать 0,8 сек.
• При отключении основной сети АВР обеспечивает 100% срабатывание.
• Система резервирования должна игнорировать просадки напряжения.
• Недопустимо многократное включение, АВР срабатывает только однократно.

Схемы автоматического резервирования

На практике применяется три вида схем, зависящих от типа устройства: схема АВР создающая приоритет основного ввода, с равноценными линиями и схема без переключения на главный ввод. Принцип действия этих схем следующий:

• Приоритет первого ввода. Исчезновение сети на главном вводе включает систему резервирования, переключающую нагрузку на запасной ввод. Как только напряжение появится, система переключается на основную линию.
• Схема резервирования с равноценными входами. После аварийного переключения на вторую линию и появления электропитания на первой, возврат не происходит. Он произойдет только после пропадания сети на втором фидере.
• Без автоматического возврата. Переключение на резерв происходит автоматически, а возврат схемы в исходное положение ручной.

Примечание: схема резервирования с равноценными входами при использовании бензогенератора не применяется, т. к. принцип работы АВР генератора с этой схемой несовместим. АВР включается только при исчезновении сети по обеим линиям.

Как работает система аварийного резервирования

На простой однолинейной схеме подключения АВР (Рис.1) рассмотрим принцип работы автоматического ввода резерва, который основан на контроле наличия напряжения. Контролировать его можно различными методами – реле напряжения, цифровыми датчиками, но сам принцип работы от этого не изменяется.

На Рис.1 напряжение на основном вводе контролируется контактором КМ, катушка которого запитана от главного фидера. В исходном положении автоматы QS1 и QS2 включены, на катушку контактора поступает напряжение, контактор включается, его нормально разомкнутые контакты замкнутся, одновременно замкнутые блок-контакты разомкнутся. Напряжение питания с главного фидера L11 через автомат QS1, замкнутый контакт КМ и автомат QF поступит к нагрузке потребителя. Контактом КМ2 будет включена зеленая лампа HLG. Если сеть на основном фидере L11 исчезнет, то контактор отключится, контакт КМ1 подключит резервную линию L21 , а контакт КМ3 подключит красную лампу HLR. Свободными, нормально замкнутыми блок-контактами КМ4 будет подан сигнал на запуск бензогенератора, через короткий промежуток времени электропитание с него поступит на L21. При возобновлении снабжения по основной линии, система переключит потребителя на главный фидер L11, а переход в замкнутое состояние контактов КМ4 сформирует команду на остановку генератора.

Что нужно для организации резервного питания дома

Чтобы обеспечить резервное электропитание частного дома необходимо иметь генератор, однофазный или, при необходимости, трехфазный. Достаточно мощный агрегат обеспечит электрическим питанием весь дом, но для использования его в системе резервирования, он должен иметь электростартер и специальный блок, включающий стартер для запуска двигателя и отключающий двигатель после возобновления подачи сети на главный фидер. Такой блок выпускается промышленностью и подходит к любым типам двигателей. Он реагирует на три команды – «Стоп», «Вкл», «Запуск». На блок-схеме подключения (Рис.2) системы резервирования рассмотрим, как работает АВР частного загородного дома.

В щит АВР с основного входа поступает сеть 220/380 вольт, а также к нему подсоединен кабель от генератора 220/380 в. В штатном режиме электропитание через контакторы поступает на автоматы, а затем каждому отдельному потребителю. Если же на входе исчезнет напряжение, то со щита автоматического резервирования на генератор по кабелю управления поступит сигнал на запуск двигателя. Двигатель раскрутит генератор и электроэнергия, через систему коммутации запитает нагрузку. После возобновления подачи стандартной сети на основную линию, система переключится на нее.

Устройство Генератора Переменного Тока и Принцип Действия

Мощный тяговый генератор переменного тока – строение

Здравствуйте, ценители мира электрики и электроники. Если вы частенько заглядываете на наш сайт, то наверняка помните, что совсем недавно у нас вышел достаточно объемный материал про то, как устроен и работает генератор постоянного тока. Мы подробно описали его строение от самых простых лабораторных прототипов, до современных рабочих агрегатов. Обязательно почитайте, если еще этого не сделали.

Сегодня мы разовьем эту тему, и разберемся, в чем заключается принцип действия генератора переменного тока. Поговорим о сферах его применения, разновидностях и много еще о чем.

Теоретическая часть

Основной принцип работы альтернатора

Начнем с самого основного – переменный ток отличается от постоянного тем, что он с некоторой периодичностью меняет свое направление движения. Также он меняет и величину, о чем мы подробнее поговорим далее.

Спустя определенный промежуток времени, который мы назовем «Т» значения параметров тока повторяются, что на графике можно изобразить в виде синусоиды – волнистой линии, проходящей с одинаковой амплитудой через центральную линию.

Базовые принципы

Итак, назначение и устройство генераторов переменного тока, называемого раньше альтернатором, заключается в преобразовании кинетической энергии, то есть механической, в электрическую. Подавляющее большинство современных генераторов используют вращающееся магнитное поле.

• Работают такие устройства за счет электромагнитной индукции, когда при вращении в магнитном поле катушки из токопроводящего материала (обычно медная проволока), в ней возникает электродвижущая сила (ЭДС).
• Ток начинает образовываться в тот момент, когда проводники начинают пересекать магнитные линии силового поля.

Строение простейшего электромагнитного генератора

• Причем пиковое значение ЭДС в проводнике достигается при прохождении им главных полюсов магнитного поля. В те моменты, когда они скользят вдоль силовых линий, индукция не возникает и ЭДС падает до нуля. Взгляните на любую схему из представленных – первое состояние будет наблюдаться, когда рамка примет вертикальное положение, а второе – когда горизонтальное.

Генератор переменного тока — как устроен

• Для лучшего понимания протекающих процессов нужно вспомнить правило правой руки, изучавшееся всеми в школе, но мало кем помнящееся. Суть его заключается в том, что если расположить правую руку так, чтобы силовые линии магнитного поля входили в нее со стороны ладони, большой палец, отведенный в сторону, укажет направление движения проводника, а остальные пальцы будут указывать на направление возникающей в нем ЭДС.
• Взгляните на схему выше, положение «а». В этот момент ЭДС в рамке равно нулю. Стрелочками показано направление ее движения – часть рамки А двигается в сторону северного полюса магнита, а Б – южного, достигнув которых ЭДС будет максимальным. Применяя описанное выше правило правой руки, мы видим, что ток начинает течь в части «Б» в нашу сторону, а в части «А» – от нас.
• Рамка вращается дальше и ток в цепи начинает падать, пока рамка снова не займет горизонтальное положение (в).
• Дальнейшее вращение приводит к тому, что ток начинает течь в обратном направлении, так как части рамки поменялись местами, если сравнивать с начальным положением.

Спустя половину оборота, все снова вернется в изначальное состояние, и цикл повторится снова. В итоге мы получили, что за время совершения полного оборота рамки, ток дважды возрастал до максимума и падал до нуля, и единожды менял свое направление относительно нчального движения.

Переменный ток

В его честь была названа частота тока

Принято считать, что длительность периода обращения равняется 1 секунде, а число периодов «Т» является частотой электрического тока. В стандартных электрических сетях России и Европы за одну секунду ток меняет свое направление 50 раз – 50 периодов в секунду.

Обозначают в электронике один такой период особой единицей, названной в честь немецкого физика Г. Герца. То есть в приведенном примере российских сетей частота тока составляет 50 герц.

Вообще, переменный ток нашел очень широкое применение в электронике благодаря тому, что: величину его напряжения очень просто изменять при помощи трансформаторов, не имеющих движущихся частей; его всегда можно преобразовать в постоянный ток; устройство таких генераторов намного надежнее и проще, чем для выработки постоянного тока.

Мощнейшие генераторы, установленные на Пушкинской ГЭС

Строение генератора переменного тока

Как устроен генератор переменного тока, в принципе, понятно, но вот, сравнивая его с собратом для выработки постоянного, не сразу можно уловить разницу.

Основные рабочие части и их подключение

Если вы прочли предыдущий материал, то наверняка помните, что рамка в простейшей схеме была соединена с коллектором, разделенным на изолированные контактные пластины,  а тот, в свою очередь, был связан со щетками, скользящими по нему, через которые и была подключена внешняя цепь.

За счет того, что пластины коллектора постоянно меняются щетками, не происходит смены направления тока – он просто пульсирует, двигаясь в одном направлении, то есть коллектор является выпрямителем.

Устройство и принцип действия генератора переменного тока

• Для переменного тока такого приспособления не нужно, поэтому его заменяют контактные кольца, к которым привязаны концы рамки. Вся конструкция вместе вращается вокруг центральной оси. К кольцам примыкают щетки, которые также по ним скользят, обеспечивая постоянный контакт.
• Как и в случае с постоянным током, ЭДС, возникающие в разных частях рамки, будут суммироваться, образуя результирующее значение этого параметра. При этом во внешней цепи, подключенной через щетки (если подсоединить к ней резистор нагрузки RH), будет протекать электрический ток.
• В рассмотренном выше примере «Т» равняется полному обороту рамки. Отсюда можно сделать логичный вывод, что частота тока, вырабатываемая генератором, напрямую зависит от скорости вращения якоря (рамки), или другими словами ротора, в секунду. Однако это касается только такого простейшего генератора.

Трехфазные генераторы переменного тока и устройство их

Если увеличить число пар полюсов, то в генераторе пропорционально возрастет и число полных изменений тока за один оборот якоря, и частота его будет измерять иначе, по формуле: f = np, где f – это частота, n – число оборотов в секунду, p – количество пар магнитных полюсов устройства.

• Как мы уже писали выше, течение переменного тока графически изображается синусоидой, поэтому такой ток еще называется и синусоидальным. Сразу можно выделить основные условия, задающие постоянство характеристик такого тока – это равномерность магнитного поля (постоянная его величина) и неизменная скорость вращения якоря, в котором он индуктируется.
• Для того чтобы сделать устройство достаточно мощным, в нем применяются электрические магниты. Обмотка ротора, в которой индуцируется ЭДС, в действующих агрегатах тоже не является рамкой, как мы показывали в схемах выше. Применяется очень большое количество проводников, которые соединены друг с другом по определенной схеме

Интересно знать! Образование ЭДС происходит не только тогда, когда проводник смещается относительно магнитного поля, но и наоборот, когда двигается само поле относительно проводника, чем активно и пользуются конструкторы электродвигателей и генераторов.

• Данное свойство позволяет размещать обмотку, в которой индуктируется ЭДС, не только на вращающейся центральной части устройства, но и на неподвижной части. При этом в движение приводится магнит, то есть полюсы.

Синхронный генератор электрического тока и принцип действия этого устройства

• При таком строении внешняя обмотка генератора, то есть силовая цепь, не нуждается ни в каких подвижных частях (кольцах и щетках) – соединение выполняется жесткое, чаще болтовое.
• Да, но можно резонно возразить, мол, эти же элементы потребуется установить на обмотке возбуждения. Так и есть, однако сила тока, протекающая здесь, будет намного меньше итоговой мощности генератора, что значительно упрощает организацию подвода тока. Элементы будут малы по размерам и массе и очень надежны, что делает именно такую конструкцию самой востребованной, особенно для мощных агрегатов, например, тяговых, устанавливаемых на тепловозах.
• Если же речь идет о маломощных генераторах, где токосъем не представляет каких-то сложностей, поэтому часто применяется «классическая» схема, с вращающейся якорной обмоткой и неподвижным магнитом (индуктором).

Совет! Кстати, неподвижная часть генератора переменного тока называется статором, так как она статична, а вращающаяся – ротором.

Вращать легче центральную часть

Виды генераторов переменного тока

Классифицировать и отличить генераторы можно по нескольким признакам. Давайте назовем их.

Трехфазные генераторы

Отличаться они могут по количеству фаз и быть одно-, двух- и трехфазными. На практике наибольшее распространение получил последний вариант.

Схема трехфазного генератора

• Как видно из картинки выше, силовая часть агрегата имеет три независимые обмотки, расположенные на статоре по окружности, со смещением друг относительно друга на 120 градусов.
• Ротор в данном случае представляет собой электромагнит, который, вращаясь, индуктирует в обмотках переменные ЭДС, которые сдвинуты друг относительно друга во времени на одну третью периода «Т», то есть такта. По сути, каждая обмотка представляет собой отдельный однофазный генератор, который питает переменным током свою внешнюю цепь R. То есть мы имеет три значения тока I(1,2,3) и такое же количество цепей. Каждая такая обмотка вместе с внешней цепью получила название фазы.

Смещение синусоид на 1/3 такта

• Чтобы сократить число проводов, ведущих к генератору, три обратных провода, ведущих к нему от потребителей энергии, заменяют одним общим, по которому будут проходить токи от каждой фазы. Такой общий провод называют нулевым
• Соединение всех обмоток такого генератора, когда их концы соединяются друг с другом, называется звездой. Отдельные три провода, соединяющие начала обмоток с потребителями электроэнергии называются линейными – по ним и идет передача.
• Если нагрузка всех фаз будет одинаковой, то необходимость в нулевом проводе полностью отпадет, так как общий ток в нем будет равен нулю. Как так получается, спросите вы? Все предельно просто – для понятия принципа достаточно сложить алгебраические значения каждого синусоидального тока, сдвинутых по фазе на 120 градусов. Схема выше поможет понять этот принцип, если представить, что кривые на нем – это изменение тока в трех фазах генератора.
• Если же нагрузка в фазах будет неодинаковой, то нулевой провод начнет пропускать ток. Именно поэтому распространена 4-х проводная схема подключения звездой, так как она позволяет сохранять электрические приборы, включенные в этот момент в сеть.

Варианты соединения обмоток у трехфазного генератора

• Напряжение между линейными проводами называется линейным, тогда как напряжение на каждой фазе – фазным. Токи, протекающие в фазах, являются и линейными.
• Схема подключения звездой не является единственной. Существует и другой вариант последовательного подключения трех обмоток, когда конец одной соединен с началом второй, и так далее, пока не образуется замкнутое кольцо (см. схему выше «б»). Исходящие от генератора провода подключаются в местах соединения обмоток.
• В таком случае фазовые и линейные напряжения будут одинаковыми, а ток линейного провода будет больше фазного, при их одинаковой нагрузке.
• Такое соединение также не нуждается в нулевом проводе, в чем и заключается основное преимущество трехфазного генератора. Наличие меньшего количества проводов делают его проще, и цена его ниже, из-за меньшего количества используемых цветных металлов.

Принципиальная схема генератора тока

Еще одной особенностью трехфазной схемы подключения является появление вращающегося магнитного поля, что позволяет создавать простые и надежные асинхронные электродвигатели.

Но и это не все. При выпрямлении однофазного тока на выходе выпрямителя получается напряжение с пульсациями от нуля до максимального значения. Причина, думаем, ясна, если вы поняли основной принцип работы такого устройства. Когда же присутствует сдвиг по времени фаз, пульсации сильно уменьшаются, не превышая 8%.

Различие по виду

Отличаются генераторы и по виду, которых существует 2:

Синхронный генератор

• Синхронный генератор переменного тока – главная особенность такого агрегата заключается в жесткой связи частоты переменной ЭДС, которая наведена в обмотке и синхронной частотой вращения, то есть вращения ротора.

Принцип действия и устройство синхронного генератора.

1. Взгляните на схему выше. На ней мы видим статор с трехфазной обмоткой, соединенной по треугольной схеме, которая мало чем отличается от той, что стоит на асинхронном двигателе.
2. На роторе генератора располагается электромагнит с обмоткой возбуждения, питающаяся от постоянного тока, который может быть подан на него любым известным способом – об этом подробнее будет расписано далее.
3. Вместо электромагнита может быть применен постоянный, тогда необходимость в скользящих частях схемы, в виде щеток и контактных колец, отпадает вовсе, на такой генератор не будет достаточно мощным и не сможет нормально стабилизировать выходные напряжения.
4. К валу ротора подключается привод – любой двигатель, создающий механическую энергию, и он приводится в движение с определенной синхронной скоростью.
5. Так как магнитное поле главных полюсов вращается вместе с ротором, начинается индукция переменных ЭДС в обмотке статора, которые можно обозначить как Е1, Е2 и Е3. Эти переменные будут одинаковыми по значению, но как уже не раз говорилось, смещенными на 120 градусов по фазе. Вместе эти значения образуют трехфазную систему ЭДС, которая симметрична.
6. К точкам С1,С2 и С3 подключается нагрузка, и на фазах обмотки в статоре появляются токи I1,I2,и I В это время каждая фаза статора сама становится мощным электромагнитом и создает вращающееся магнитное поле.
7. Частота вращения магнитного поля статора будет соответствовать частоте вращения ротора.

Асинхронный электрический двигатель

• Асинхронные генераторы – их отличает от описанного выше примера то, что частоты ЭДС и вращения ротора жестко не привязаны друг к другу. Разница между этими параметрами называется скольжением.

1. Электромагнитное поле такого генератора в обычном рабочем режиме оказывает под нагрузкой тормозной момент на вращение ротора, поэтому частота изменения магнитного поля будет меньшим.
2. Эти агрегаты не требуют для создания сложных узлов и применения дорогих материалов, поэтому нашли широкое применение, как электрические двигатели для транспорта, из-за легкого обслуживая и простоты самого устройства. Данные генераторы устойчивы к перегрузкам и коротким замыканиям, однако на устройствах сильно зависящих от частоты тока они неприменимы.

Способы возбуждения обмотки

Последнее различие моделей, которое хотелось бы затронуть, связано со способом запитки возбуждающей обмотки.

Тут можно выделить 4 типа:

1. Питание на обмотку подается через сторонний источник.
2. Генераторы с самовозбуждением – питание берется от самого генератора, при этом напряжение выпрямляется. Однако находясь в неактивном состоянии, такой генератор не сможет выработать достаточного напряжения, чтобы стартовать, для чего в схеме применяется аккумулятор, который будет задействован во время старта.
3. Вариант с обмоткой возбуждения, питающейся от другого генератора меньшей мощности, установленного с ним на одном валу. Второй генератор уже должен стартовать от стороннего источника, например, того же аккумулятора.
4. Последняя разновидность вообще не нуждается в подаче питания на обмотку возбуждения, так как ее у него нет, ведь применяется в устройстве постоянный магнит.

Применение генераторов переменного тока на практике

Промышленное производство мощных генераторов

Применяются такие генераторы практически во всех сферах человеческой деятельности, где требуется электрическая энергия. Причем принцип ее добычи отличается только способом приведения в движение вала устройства. Так работают и гидро-, и тепло- и даже атомные станции.

Данные станции запитывают по проводам общественные сети, к которым подключается конечный потребитель, то есть все мы. Однако существует множество объектов, к которым невозможно доставить электрическую энергию таким способом, например, транспорт, стройплощадки вдали от линий электропередач, очень далекие поселки, вахты, буровые установки и прочее.

Это означает только одно – требуется свой генератор и двигатель, приводящий его в движение. Давайте рассмотрим несколько небольших и часто встречающихся в нашей жизни устройств.

Автомобильные генераторы

На фото — электрический генератор для автомобиля

Кто-то возможно тут же скажет: «Как? Это же генератор постоянного тока!». Да, действительно, так оно и есть, однако таковым его делает лишь наличие выпрямителя, который этот самый ток делает постоянным. Основной принцип работы ничем не отличается – все тот же ротор, все тот же электромагнит и прочее.

Принципиальная схема автомобильного генератора

Это устройство функционирует таким образом, что вне зависимости от скорости вращения вала, оно вырабатывает напряжение в 12В, что обеспечивается регулятором, через который идет питание обмотки возбуждения. Обмотка возбуждения стартует, запитываясь от автомобильного аккумулятора, ротор агрегата приводится в движение двигателем автомобиля через шкив, после чего начинает индуцироваться ЭДС.

Для выпрямления трехфазного тока используется несколько диодов.

Генератор на жидком топливе

Бензиновый генератор

Устройство бензинового генератора переменного тока, ровно, как и дизельного, мало чем отличается от того, что установлен в вашем автомобиле, за исключением нюанса, что ток он будет выдавать, как положено, переменный.

Из особенностей можно выделить то, что ротор агрегата всегда должен вращаться с одной скоростью, так как при перепадах выработка электроэнергии становится хуже. В этом кроется существенный недостаток подобных устройств – подобный эффект происходит при износе деталей.

Интересно знать! Если к генератору подключить нагрузку, которая будет ниже рабочей, то он не будет использовать свою мощность на полную, съедая часть жидкого топлива впустую.

Панель управления генератора

На рынке представлен большой выбор подобных агрегатов, рассчитанных на разную мощность. Они пользуются большой популярность за счет своей мобильности. При этом инструкция по пользованию предельно проста – заливаем своими руками топливо, запускаем двигатель поворотом ключа и подключаемся…

На этом, пожалуй, закончим. Мы разобрали назначение и общее устройство этих приборов  максимально просто. Надеемся, генератор переменного тока и принцип его действия стали к вам чуточку ближе, и с нашей подачи вы захотите погрузиться в увлекательный мир электротехники.

и ее преимущества

Майкл Фарадей (22 сентября 1971–25 августа 1867) — отец генератора. Генератор прямоугольной волны — это один из типов генераторов, используемых для генерации формы волны в квадрате, триггерные инверторы Шмитта, такие как TTL, используются для создания этого генератора. Этот генератор используется в обработке сигналов и в электронике. Существуют разные типы генераторов разного размера, в том числе генератор прямоугольных сигналов одного типа.В этой статье обсуждается обзор генератора прямоугольных сигналов, который включает его определение, принципиальную схему и вывод периода времени и частоты.

Что такое генератор прямоугольных сигналов?

Генератор прямоугольных сигналов определяется как осциллятор, который выдает выходной сигнал без какого-либо входа, без какого-либо входа в том смысле, что мы должны подавать вход в течение нуля секунд, что означает, что это должен быть импульсный вход. Этот генератор используется в цифровой обработке сигналов и электронных приложениях.Генератор прямоугольных импульсов также известен как нестабильный мультивибратор или автономный, а частота генератора прямоугольных импульсов не зависит от выходного напряжения. Принципиальная принципиальная схема и работа генератора прямоугольных импульсов поясняются ниже.

Схема генератора прямоугольных импульсов

Для разработки генератора прямоугольных импульсов нам понадобятся конденсатор, резистор, операционный усилитель и источник питания. Конденсатор и резистор подключены к инвертирующему выводу операционного усилителя, а резисторы R ₁ и R ₂ подключены к неинвертирующему выводу операционного усилителя.Принципиальная схема генератора прямоугольных импульсов с использованием операционного усилителя показана ниже Схема генератора прямоугольных импульсов

Если мы заставим выход переключаться между положительным напряжением насыщения и отрицательным напряжением насыщения на выходе операционного усилителя, мы можем получить прямоугольную волну как выходную волну. В идеале без применения какого-либо входа выход должен быть нулевым, это выражается как

В _out (выходное напряжение) = 0 В, когда V _в (входное напряжение) = 0 В

Но практически мы получаем не — нулевой выходной сигнал, который выражается как

В _0ut ≠ 0

Резисторы R ₁ и R ₂ образуют сеть делителя напряжения.Если начальное выходное напряжение не равно нулю, мы получаем напряжение на V _b. Таким образом, мы получаем положительный вход на неинвертирующем терминале и инвертирующем терминале, затем выход усиливается на его усиление и достигает максимального выходного напряжения, таким образом, мы получаем половину прямоугольной волны, как показано на рисунке (а).

Конденсатор начинает заряжаться, когда у нас есть ненулевой вход на инвертирующем выводе. Он будет заряжаться непрерывно, пока его напряжение не станет больше, чем V _b .Как только V _c больше, чем V _b (V _c > V _b ). Инвертирующий вход становится больше, чем неинвертирующий вход, и, следовательно, выход операционного усилителя переключается на отрицательное напряжение и усиливается до (–V _out ) _max. Таким образом получится отрицательная половина прямоугольной волны, как показано на рисунке (b). Это применение операционного усилителя в качестве генератора прямоугольных импульсов.

Время и частота генератора прямоугольных импульсов

На рисунке схема генератора прямоугольных импульсов V ₂ — это напряжение на конденсаторе, а V ₁ — узловое напряжение на положительном выводе.Ток через операционный усилитель равен нулю из-за идеальных характеристик операционного усилителя. Рассмотрим узловые уравнения из принципиальной схемы.

V ₁ — V ₀ / R ₂ + V ₁ / R ₁ = 0

V ₁ [1 / R ₂ + 1 / R ₁ ] = V ₀ / R ₂

V ₁ [R ₁ + R ₂ / R ₁ R ₂ ] = V ₀ / R ₂

V ₁ (α) = V ₀ ………… уравнение (1)

Возьмем

α = R ₁ + R ₂ / R ₁ = 1 + R ₂ / R ₁ > 1

, следовательно, α> 1 и V ₀ > 1

Когда V ₀ = + V _sat

V ₁ = V ₀ / α = + V _sat / α = + V ₁

Когда V ₀ = -V _sat

V ₁ = — V _sat / α = -V ₁

Напряжение V ₁ имеет только две возможности + V ₁ и — V ₁ , поэтому всякий раз, когда V ₀ изменяется в V ₁ тоже меняется.Теперь посмотрим, как изменится V ₂ . Напряжение V ₂ будет заряжаться и разряжаться, если мы сформируем узловое уравнение, здесь ток через конденсатор равен току.

C d / dt (0- V ₂ ) = V ₂ — V ₀ / R

-C d V ₂ / dt = V ₂ — V ₀ / R

d V ₂ / V ₀ — V ₂ = dt / RC

Если мы решим приведенное выше уравнение, получим, что

∫ ₀ ^V2 d (V ₂ / В ₀ -В ₂ ) = ∫ ₀ ^t dt / RC

Первоначально мы должны предположить, что напряжение на конденсаторе равно нулю

-log (В ₀ — V ₂ ) = t / RC + K

log (V ₀ — V ₂ ) = -t / RC + K

V ₀ — V ₂ = K e ^{-t / RC} ………… уравнение (2)

Подставив t = 0, V ₂ = 0 в приведенное выше уравнение, получим

K = V ₀ … ………………………… уравнение (3)

Где e ⁰ = 1

Если подставить уравнение (3) в уравнение (2), получится

В ₀ — В ₂ = K e ^{-t / RC}

V ₂ = V ₀ — V ₀ e ^{-t / RC}

V ₂ = V ₀ [ 1-e ^{-t / RC} ]

Применение начальных условий к приведенному выше уравнению

Этап 1: Пусть V ₂ = 0, V ₀ = + V _sat

In stage-1 напряжение V ₂ заряжается до + V ₁

Этап 2: Пусть V ₂ = 0, V ₀ = -V _sat

На втором этапе напряжение В ₂ разряжается до -В ₁

[log (V0 + V1 / V0 — V1)] = 1 / RC [T / 2]

[log (αV ₁ + V ₂ / αV ₁ — V ₁ )] = 1 / RC [T / 2] ……………… уравнение (4)

Замещающее уравнение (1) в уравнении (4) получим

log [V ₁ (α + 1) / V ₁ (α — 1)] = [T / 2 RC]

log [(( ₁ + R ₂ / R ₁ ) +1) / (( ₁ + R ₂ / R ₁ ) -1)] = T / 2 RC

лог [R ₁ + R ₂ + R ₁ / R ₁ ⁺ R ₂ — R ₁ ] = T / 2 RC

лог [2R ₁ + R ₂ / R ₂ ] = T / 2 RC

T = 2 RC log [2R ₁ + R ₂ / R ₂ ] ……… уравнение (5)

f = 1 / T

= 1/2 RC log [2R ₁ + R ₂ / R ₂ ] ……… уравнение (6)

Схема генератора функций

Генератор функций — это тип прибора, который используется для генерации сигналов различных типов, таких как синусоидальные сигналы, треугольные формы. сигналы, прямоугольные формы, пилообразные, прямоугольные и другие типы сигналов имеют разные частоты и могут быть сгенерированы с помощью инструмента, называемого генератором функций.Частоты этих сигналов можно регулировать от долей герц до нескольких сотен килогерц, и этот генератор имеет возможность генерировать различные формы сигналов одновременно в различных приложениях. Принципиальная схема функционального генератора, использующего LM1458, показана ниже

Операционный усилитель LM1458 — это операционный усилитель двойного назначения, и цепь смещения и линии питания этих сдвоенных операционных усилителей являются общими.Четыре интегральные схемы в схеме функционального генератора — это IC 1a, IC 1b, IC 2a и IC 2b. Интегральная схема IC 1a подключена как нестабильный мультивибратор, интегральная схема IC 1b подключена как интегратор, а IC 2a также подключена как интегратор.

В десятку лучших генераторов функций в 2020 году входят GM Instek SFG-1013 DOS, набор для самостоятельного создания функционального генератора от JYE Tech FG085, ATTEN ATF20B DDS, Rigol DGI022 Функциональный генератор на 20 МГц со вторым каналом, генератор функций Eisco Labs — от 1 кГц до 100 кГц. , Генератор функций B&K Precision 4011A, JYETech 08503 — портативный цифровой генератор функций, генератор сигналов произвольной формы Tektronix AFG1062, генератор функций произвольной формы Keithley 3390 и генератор сигналов произвольной формы Rigol DG1062Z.

Преимущества

Преимущества генератора прямоугольных сигналов:

• Простота
• Простота обслуживания
• Дешевые

Часто задаваемые вопросы

1). Что такое квадратные волны?

Квадратные волны представляют собой решетки квадратной формы, которые образуются на поверхности океана, и эти волны также известны как поперечные волны или поперечные морские волны.

2). Какие бывают типы генераторов сигналов?

Типы генераторов сигналов: генератор частоты, генератор сигналов произвольной формы, генераторы микроволновых и радиочастотных функций, генераторы высоты тона и генераторы цифровых шаблонов.

3). Какие бывают типы схем мультивибратора?

Существует три типа схем мультивибратора: моностабильная схема мультивибратора, схема нестабильного мультивибратора и схема бистабильного мультивибратора.

4). Что такое генератор функций?

Функциональный генератор — это оборудование или устройство, используемое для генерации электрических сигналов в широком диапазоне частот. Формы сигналов, генерируемые генератором функций, представляют собой треугольную волну, прямоугольную волну, синусоиду и пилообразную волну.

5). Чем опасны прямоугольные волны?

Прямоугольные волны могут быть потрясающими и привлекательными, но на самом деле они опасны для пловцов и лодок. Когда два набора волновых систем сталкиваются друг с другом, это приводит к форме или волновым узорам, которые выглядят как квадраты через океан.

В этой статье обсуждаются преимущества генератора прямоугольных импульсов, принципиальные схемы генератора прямоугольных импульсов и функционального генератора. Вот вам вопрос, какой генератор прямоугольных сигналов лучший?

— Основы схемотехники

В нашей части 3 (из 4) мы поговорим о синусоидальных волнах и генераторах синусоидальных волн.

Синусоидальные волны, в идеале, не должны содержать гармоник вообще и часто используются в генераторах сигналов, используемых для тестирования усилителей и фильтров, а также радиочастотных (RF) схем для обеспечения несущих сигналов для приемников и передатчиков. Спектральная чистота и стабильность имеют первостепенное значение. Хотя есть несколько способов генерировать синусоидальные волны, такие как цифровой источник, например Arduino, в этом уроке мы рассмотрим еще три распространенных способа сделать это.

Метод 1: Осцилляторы моста Вина

Макс Вин изобрел мостовой генератор Вина в 1891 году.В 1939 году под руководством Фредерика Термана два студента Стэнфордского университета, Хьюлетт и Паккард, разработали в своем гараже работающий генератор звуковых сигналов с использованием моста Вина и стабилизатора лампы. Это был их первый продукт и начало компании Hewlett Packard!

Схема, представленная ниже, очень похожа на конструкцию, за исключением того, что в ней вместо ламп (ламп) используется операционный усилитель. Он по-прежнему использует очень подходящий метод регулятора амплитуды лампы.

Мостовая схема — C1 R4a и C3 R4b.R4 представляет собой потенциометр с двойным соединением и регулирует частоту, равную 1 / 2πRC. Предполагая, что R4 является центральным, скажем, 2k, это будет 1 / (2 * π * 5k * 0,01u) = 3kHz. Лампа представляет собой небольшую лампу накаливания на 12 В, как и в панельных контрольных лампах. Когда нить накала нагревается, ее сопротивление увеличивается, уменьшая ток через нее, уменьшая усиление и амплитуду на выходе, так что у вас есть очень эффективный контроль амплитуды отрицательной обратной связи. Идея состоит в том, чтобы настроить R2 так, чтобы цепь только колебалась.Это дает меньший выход, но лучшие характеристики с низким уровнем искажений.

C1 R4a — это последовательный фильтр или фильтр верхних частот, а C3 R4b — параллельный фильтр нижних частот. Когда они одинаковы в любой заданной точке, положительная обратная связь от выхода к неинвертирующему входу заставляет усилитель колебаться с коэффициентом усиления, установленным 1+ R2 / Rlamp.

Как видно из приведенного ниже дисплея Фурье, худшая гармоника на 58 дБ ниже; это около 0,13% THD. Если бы вы следовали этой схеме с фильтром нижних частот, настроенным на срез сразу после установленной частоты, вы могли бы сбить еще 30 дБ, сделав ее значительно ниже 0.01% при условии, что фильтр не добавляет слишком много собственных искажений.

Если генератор очень чистый, стабильный по амплитуде и может настраиваться в частотном диапазоне 10: 1, а также с выбираемым диапазоном ограничения, из него получится хороший тестовый генератор. Но лучше было бы побольше вэлью банка — у меня было только 50к. Обратите внимание, что горшок должен быть типа LIN, а не типа LOG.

.

Метод 2: XR2206

Еще один очень удобный способ генерации хорошей синусоиды с коэффициентом настройки 10: 1 — XR2206.Этот чип дает вам бонус в виде прямоугольной волны на выходе, который вы можете использовать для управления отображением частоты. Регулировка R5 и R7 установит THD ниже 1%. Кроме того, размыкание переключателя на контакте 13 изменит синусоидальную волну на довольно хорошую форму треугольника. Этот генератор легко будет работать от 10 Гц до 100 кГц, что делает его отличным настольным генератором звуковых сигналов или полноценным функциональным генератором. Комбинируя два из этих генераторов функций и модулируя один с другим, можно синтезировать практически любой звуковой сигнал тревоги или сирену полиции / скорой помощи.

Метод 3: Осциллятор Клаппа

Если вам нужно иметь синусоидальную волну на гораздо более высоких частотах, чем мы можем получить с мостом Вина и 2206, вам нужно выбрать генератор типа RF (радиочастоты). Два распространенных типа — это Hartley, в котором используется индуктор с ответвлениями, и Colpitts, в котором используется конденсатор с ответвлениями.Оба варианта — отличный выбор. Небольшая вариация Colpitts превращает его в генератор Клаппа.

Диаграмма A показывает базовую модель Colpitts. Обратите внимание, что C1 и C5 включены последовательно / параллельно L1 и образуют резонансный контур. В Clapp, показанном на диаграмме B, значение C7 сделано намного меньше, чем C2 и C6, и имеет гораздо большее влияние на настройку. Если C7 намного меньше, частота f в основном зависит только от C7 и более стабильна и настраивается в лучшем диапазоне. Вот почему схемы Клаппа часто являются более популярным выбором для радио VFO (генераторов переменной частоты).

Ниже показан рабочий VFO Clapp, и есть несколько интересных дополнений к базовой схеме. C1 R1 обеспечивает развязку от источника питания. RFC — это около 10 витков на ферритовой бусине, что обеспечивает более высокий импеданс источника, а R3 обеспечивает смещение для полевого транзистора. C2 и C4 — это основные ограничения обратной связи, а C5 — переменные ограничения настройки. D1 R2 помогает снизить амплитуду, создавая лучшую синусоидальную волну.

Ниже приведена форма волны Клаппа схемы выше, которая является хорошей синусоидой.Рядом с ним находится дисплей Фурье, показывающий вторую гармонику, которая почти на 40 дБ ниже (около 1% THD).

Теперь мы рассмотрели четыре разных генератора синусоидальной волны, каждый из которых дает красивые чистые формы волны. В последней статье этой серии мы рассмотрим кварцевые генераторы.

Автоматический выключатель дизель-генераторной установки

Автоматический выключатель — это переключающее устройство, под действием которого дизель-генераторная установка может включать, заряжать и отключать ток, который присутствует в нормальных и ненормальных условиях цепи, в течение определенного времени.

Автоматические выключатели делятся на высоковольтные выключатели и низковольтные выключатели в зависимости от области их применения. Но граница между высоким и низким напряжением относительно нечеткая. Вообще говоря, высоковольтными электроприборами называют напряжение более 3кВ. Автоматический выключатель низкого напряжения также называют автоматическим выключателем, широко известным как «выключатель воздушной цепи». Это своего рода электроприбор, который может не только переключаться вручную, но и защищать электрическое оборудование.

Дизель-генераторный автоматический воздушный выключатель представляет собой низковольтное автоматическое коммутационное устройство, которое обычно используется в цепях с напряжением переменного тока ниже 500 В. При нормальной работе он используется для включения или отключения главной цепи; при ненормальной работе он используется для защиты главной цепи от перегрузки, короткого замыкания и пониженного напряжения и автоматически отключает цепь. А после отключения тока короткого замыкания нет необходимости менять детали.

Распределительная мощность дизель-генераторной установки — выключатель.Автоматический выключатель может защитить генератор переменного тока генераторной установки от повреждения током перегрузки или другого аномального удара. Автоматический выключатель имеет высокую отключающую способность и способность автоматического отключения. Пользователи могут напрямую протягивать силовой кабель от нижнего конца автоматического выключателя к нагрузке при подключении питания.

Одним словом, функция автоматического выключателя — это управляющее и защитное действие.

Функция управления: ввод или удаление части силового оборудования или линий в соответствии с эксплуатационными требованиями.

Защитное действие: при выходе из строя силового оборудования или линии на выключатель срабатывает релейная защита и автомат, а неисправная часть быстро удаляется из электросети, чтобы обеспечить нормальную работу исправной части мощности. сетка.

К автоматическим выключателям предъявляются некоторые требования:

1. Автоматические выключатели должны надежно работать в течение длительного времени в номинальных условиях.

2. Должна быть предусмотрена достаточная способность к короткому замыканию.

Поскольку сетевое напряжение относительно надежно, а ток велик, при отключении автоматического выключателя между контактами возникает сильная дуга, и цепь можно размыкать только тогда, когда дуга полностью погаснет. Следовательно, автоматические выключатели должны иметь достаточную способность к короткому замыканию, особенно в случае короткого замыкания, они должны быть способны надежно отключать ток короткого замыкания и обеспечивать достаточную термическую стабильность и динамическую стабильность.

3. Должно быть указано как можно более короткое время начала.

При возникновении короткого замыкания в электросети требуется автоматический выключатель для быстрого отключения аварийной цепи, что может сократить время замыкания электросети и уменьшить повреждение оборудования кратковременным током коротким замыканием. .

4. Простая конструкция и невысокая цена.

Когда требуются безопасность и надежность, следует также учитывать экономичность. Следовательно, автоматический выключатель должен быть простой по конструкции, небольшого размера, легкого веса и невысокой цены.

Типы автоматических выключателей:

Китайские воздушные автоматические выключатели имеют тип устройства, универсальный тип, быстрый тип и тип ограничения тока и т. Д., Обычно используемым типом устройства является автоматический воздушный выключатель серии DZ10, универсальный тип DW94 , DW95, DW98 и другие модели, а также автоматический воздушный выключатель DZ10.

Кроме того, возможно, автоматический выключатель неисправен во время работы. В автоматических выключателях дизель-генераторов часто встречаются два вида неисправностей:

1.Автоматическое отключение выключателя.

Решение: срабатывает перегрузка или короткое замыкание дизель-генераторной установки. Если автоматический выключатель выходит из строя, нам необходимо его отремонтировать или заменить.

2. Автоматический выключатель не может быть включен.

Решение: ручку выключателя можно замкнуть только после того, как он был отсоединен. Для параллельного управления, не синхронизированного, не может быть закрыт. Это неисправность автоматического выключателя, его нужно ремонтировать и заменять.

% PDF-1.6 % 1 0 obj >>> эндобдж 2 0 obj > поток 2018-11-02T09: 57: 22-04: 002018-11-02T09: 57: 24-04: 002018-11-02T09: 57: 24-04: 00 Adobe InDesign CC 13.1 (Windows) uuid: c9e07274-e149-4a63-a352-126f78cf5091adobe: docid: indd: 50545318-e5dc-11e0-9c6e-ca4ed1097482xmp.id: c207f7ab-0e8d-1944-a392-9ddd9. 5b4d-938e-2bc33988d57axmp.did: 89c2ea6a-6445-4513-b2e1-730ab0e2e34cadobe: docid: indd: 50545318-e5dc-11e0-9c6e-ca4ed1097482default

Автоматические выключатели для двигателей и генераторов Eaton

Выключатели специального назначения EATON — Автоматические выключатели для двигателей и генераторов

Автоматические выключатели для двигателей и генераторов Обзор продукции

Описание продукта

Eaton разработаны специально для применения в резервных генераторах с дизельным двигателем, где не требуются выключатели с высоким прерыванием цепи.Выключатели JG — NG оснащены специальным расцепителем, который включает стандартную тепловую защиту (от перегрузки) и специальный диапазон малых магнитных наводок (FG включает фиксированный термомагнитный датчик). Стандартный тепловой расцепитель обеспечивает защиту проводов от перегрузки в соответствии с Национальным электрическим кодексом®. Диапазон низкого магнитного датчика примерно в два-пять раз больше продолжительного номинала и обеспечивает более надежную защиту от короткого замыкания низкого уровня при применении на генераторах с очень низкой мощностью короткого замыкания.Эта комбинация позволяет пользователю адаптировать выключатель к выходу генератора.

Описание приложения

подходят для работы с обратной подачей.

Стандарты и сертификаты

Автоматические выключатели в литом корпусе двигателя-генератора разработаны в соответствии со следующими стандартами:

• Стандарт UL 489 Underwriters Laboratories, Автоматические выключатели в литом корпусе и корпуса автоматических выключателей Файл E7819
• Стандарт Канадской ассоциации стандартов C22.2 № 5, Служебные входные и ответвительные автоматические выключатели
• Рекомендации Международной электротехнической комиссии МЭК 947-2, Автоматические выключатели

Соответствие этим стандартам удовлетворяет большинству местных и международных норм, при условии приемлемости для пользователя и упрощенного применения.

Позвольте нашим опытным сотрудникам по продажам помочь вам в выборе продуктов, соответствующих вашим потребностям. ЗВОНИТЕ 866-595-9616.

© 2015 KMParts.com, Inc. Все права защищены.

Каковы роль и функции автоматического выключателя в генераторе?

В генераторе Grupel живет не только генератор, но и двигатель. Поэтому мы внимательно и подробно изучаем все элементы, которые составляют и способствуют правильному функционированию нашей продукции, включая датчики, распределительные устройства, резисторы и, среди прочего, автоматические выключатели.

Мы стараемся иметь все больше и больше этих компонентов под нашим собственным брендом, потому что мы верим, что, инвестируя в качество каждой детали, мы сможем дифференцировать наш конечный продукт, сделав его более компетентным и заслуживающим доверия.

Автоматические выключатели Grupel производятся с особой тщательностью и точно служат своему назначению, предотвращая перегрузку и короткое замыкание электроустановки, которые могут повредить обмотки и установку и вызвать необратимые повреждения генератора. Кроме того, поскольку они обеспечивают разделение цепей, они также служат для включения и выключения цепей и нагрузок.

Автоматические выключатели Grupel являются термомагнитными и поэтому защищают установку двумя способами:

• Тепловая защита блокирует автоматический выключатель, когда выходной ток генератора в течение определенного периода времени превышает установленный и заданный ток.
• Магнитная защита служит для защиты оборудования от скачков тока, превышающих номинальную мощность, и, следовательно, для предотвращения коротких замыканий.

По мере увеличения силы тока установок требуется оборудование с большей мощностью резания и большей защитой. По этой причине у Grupel есть:

• автоматический выключатель (MCB), до 125A;
• автоматический выключатель в литом корпусе (MCCB) , от 160 до 1600A;
,
• и воздушный выключатель (ACB), от 1600 до 2000A.

Автоматический выключатель MCB (3- или 4-полюсный) имеет следующие аксессуары:

• вспомогательный контакт , который позволяет посылать сигнал о состоянии автоматического выключателя (будь то открыто или закрыто) удаленно;
• вспомогательный контакт с сигнализацией , позволяющий посылать сигнализацию о состоянии выключателя;
• Реле независимого расцепителя или независимый расцепитель , который управляется от внешнего источника и позволяет дистанционно размыкать / замыкать автоматический выключатель.

Автоматический выключатель MCCB

Этот автоматический выключатель MCCB (3 или 4 полюса) имеет следующие аксессуары:

• вспомогательный контакт ;
• контакт аварийной сигнализации , используется для подачи аварийной сигнализации в случае отказа выключателя;
• независимый расцепитель , для дистанционного управления;
• моторизация , которая служит для автоматического и удаленного управления выключателем, например, когда несколько генераторов работают синхронно.В этом случае автоматический выключатель с моторизацией позволяет контроллеру определять его отключение и включение.

Этот автоматический выключатель (3- или 4-полюсный) не требует дополнительных принадлежностей, поскольку он уже имеет такие функции, как вспомогательный контакт и дистанционное управление, а также дополнительные средства защиты.

Генератор импульсного напряжения / Генератор Маркса — принципиальная схема, принцип работы и применение

В электронике скачки напряжения — очень важная вещь, и это кошмар для каждого разработчика схем.Эти скачки обычно называют импульсами, которые можно определить как высокое напряжение , обычно в несколько кВ, которое существует в течение короткого промежутка времени . Характеристики импульсного напряжения можно заметить по времени спада высокого или низкого напряжения, за которым следует очень большое время нарастания напряжения. Молния является примером естественной причины, вызывающей импульсное напряжение. Поскольку это импульсное напряжение может серьезно повредить электрическое оборудование, важно проверить наши устройства на работу с импульсным напряжением.Здесь мы используем генератор импульсного напряжения, который генерирует скачки высокого напряжения или тока в контролируемой испытательной установке. В этой статье мы узнаем о работе и применении генератора импульсного напряжения . Итак, приступим.

Как было сказано ранее, импульсный генератор производит эти кратковременные всплески с очень высоким напряжением или очень большим током. Таким образом, существует два типа генераторов импульсов: генератор импульсного напряжения и генератор импульсного тока .Однако в этой статье мы обсудим генераторы импульсного напряжения.

Чтобы лучше понять импульсное напряжение, давайте взглянем на форму волны импульсного напряжения. На изображении ниже показан одиночный пик формы импульса высокого напряжения

Как видите, волна достигает своего максимального 100-процентного пика за 2 мкс. Это очень быстро, но высокое напряжение теряет свою силу почти на 40 мкс.Следовательно, импульс имеет очень короткое или время быстрого нарастания , тогда как очень медленное или длительное время спада . Длительность импульса называется хвостовой частью волны , которая определяется разницей между 3-й временной меткой ts3 и ts0.

Чтобы понять работу генератора импульсов , давайте взглянем на принципиальную схему одноступенчатого генератора импульсов , которая показана ниже

Схема выше состоит из двух конденсаторов и двух сопротивлений.Искровой зазор (G) — это электрически изолированный зазор между двумя электродами, в котором возникают электрические искры. Источник питания высокого напряжения также показан на изображении выше. Для любой схемы генератора импульсов требуется по крайней мере один большой конденсатор, который заряжается до соответствующего уровня напряжения, а затем разряжается нагрузкой. В приведенной выше схеме CS — это зарядный конденсатор . Обычно это высоковольтный конденсатор с номиналом более 2 кВ (в зависимости от желаемого выходного напряжения).Конденсатор CB — это емкость нагрузки , которая разряжает зарядный конденсатор. Резистор и RD и RE управляют формой волны.

Если внимательно присмотреться к изображению выше, можно обнаружить, что искровой разрядник не имеет электрического соединения. Тогда как емкость нагрузки получает высокое напряжение? Вот уловка, и по этой схеме вышеупомянутая схема действует как генератор импульсов. Конденсатор заряжается до тех пор, пока напряжение заряда конденсатора не станет достаточным для прохождения искрового промежутка.Электрический импульс, генерируемый на искровом промежутке, и высокое напряжение передается от вывода левого электрода к выводу правого электрода искрового промежутка, образуя таким образом подключенную цепь.

Время отклика схемы можно контролировать, изменяя расстояние между двумя электродами или изменяя напряжение полностью заряженных конденсаторов. Расчет выходного импульсного напряжения может быть выполнен путем расчета формы выходного напряжения с помощью

v (t) = [V  0  / C  b  R  d  (α - β)] (e  - α   t  - e  - β   t ) 

Где,

α = 1 / R  d  C  b 
β = 1 / R  e  C  z