Alternator. Elektrotechnika w środkach transportu 125

Transkrypt

1 y

2 Elektrotechnika w środkach transportu 125

3 Elektrotechnika w środkach transportu 126

4 Zadania alternatora: Dostarczanie energii elektrycznej o określonej wartości napięcia (ogranicznik napięcia) Zapewnienie przepływu prądu tylko w kierunku od alternatora do odbiorników (ogranicznik prądu zwrotnego) Dostarczanie energii elektrycznej o natężeniu nie przekraczającym określonej górnej wartości granicznej (ogranicznik prądu) Elektrotechnika w środkach transportu 127

5 Prądnica prądu stałego vs. rozrusznik Elektrotechnika w środkach transportu 128

6 Prądnica prądu stałego Elektrotechnika w środkach transportu 129

7 Prądnica prądu stałego vs. alternator Prądnica prądu stałego: Brak możliwości oddawania wystarczającej ilości energii przy prędkości obrotowej biegu jałowego Problemy związane z komutacja przy dużych prędkościach obrotowych (max obr/min) Konieczność stosowania zespolonego regulatora: Regulatora napięcia Wyłącznika prądu zwrotnego Ogranicznika prądu Elektrotechnika w środkach transportu 130

8 Prądnica vs. alternator Charakterystyka obciążenia (prądowo-prędkościowa) 1-alternator 2-prądnica prądu stałego n so -zakres zmian prędkości obrotowej silnika w stanie jałowym Elektrotechnika w środkach transportu 131

9 Cechy alternatora: Alternator oddaje do 50% mocy już przy pracy silnika w stanie jałowym Większe moce niż w prądnicach prądu stałego (0,5-5 kw) Większa maksymalna prędkość obrotowa ( obr/min) Samoczynne ograniczenie prądu obciążenia Zmniejszone zużycie miedzi o (2,5-3) x Biegunowość napięcia nie zależy od kierunku wirowania Korzystny wskaźnik wykorzystania mocy na jednostkę masy (2-3 razy większy niż w prądnicach prądu stałego) Uproszczona konstrukcja regulatora (wyłącznik prądu zwrotnego i ogranicznik prądu) możliwość wbudowania regulatora do wnętrza Możliwość stosowania akumulatorów o mniejszej pojemności Dostarczanie małego prądu do elementu wirującego Elektrotechnika w środkach transportu 132

10 Alternator trójfazowa prądnica prądu przemiennego Główne elementy składowe alternatora: Wirnik (rotor) wał z nawiniętą cewką z biegunami (elektromagnes) Szczotki z pierścieniami ślizgowymi do zasilania cewki na wirniku Stojan (stator) zespół trzech cewek usytuowanych co 120 o Zespół prostowniczy 6-cio diodowy mostek prostowniczy Regulatora napięcia Wentylator chłodzenie alternatora Obudowa, łożyska, koło pasowe Elektrotechnika w środkach transportu 133

11 Schemat alternatora Elektrotechnika w środkach transportu 134

12 Elektrotechnika w środkach transportu 135

13 Elektrotechnika w środkach transportu 136

14 Wirnik wał z nawiniętą cewką z biegunami (elektromagnes) Możliwość regulowania wartością strumienia magnetycznego poprzez zmianę natężenia prądu płynącego przez cewkę Bieguny w układzie pazurowym (zmiana kierunku pola magnetycznego) Elektrotechnika w środkach transportu 137

15 Wirnik Elektrotechnika w środkach transportu 138

16 Wirnik strumienie magnetyczne Elektrotechnika w środkach transportu 139

17 Wirnik Elektrotechnika w środkach transportu 140

18 Szczotki z pierścieniami ślizgowymi do zasilania cewki na wirniku Elektrotechnika w środkach transportu 141

19 Stator zespół trzech cewek usytuowanych co 120 o Elektrotechnika w środkach transportu 142

20 Zespół prostowniczy 6-cio diodowy mostek prostowniczy: 3 diody dodatnie 3 diody ujemne Elektrotechnika w środkach transportu 143

21 Elektrotechnika w środkach transportu 144

22 Zespół prostowniczy Elektrotechnika w środkach transportu 145

23 Zespół prostowniczy 6-cio diodowy mostek prostowniczy Elektrotechnika w środkach transportu 146

24 Zespół prostowniczy Elektrotechnika w środkach transportu 147

25 Rodzaje alternatorów: Obcowzbudny Samowzbudny Elektrotechnika w środkach transportu 148

26 Regulator napięcia: Utrzymanie stałej wartości napięcia na wyjściu alternatora poprzez: Sterowanie zmianą strumienia pola magnetycznego wskutek zmiany natężenia prądu zasilającego cewkę na wirniku Rozwiązania konstrukcyjne: Regulator jednostopniowy/dwustopniowy wibracyjny Regulator tranzystorowy Elektrotechnika w środkach transportu 149

27 Regulator mechaniczny dwustopniowy: Elektrotechnika w środkach transportu 150

28 Regulator mechaniczny dwustopniowy: Elektrotechnika w środkach transportu 151

29 Regulator mechaniczny Elektrotechnika w środkach transportu 152

30 Regulator tranzystorowy: Elektrotechnika w środkach transportu 153

31 Regulator tranzystorowy: Elektrotechnika w środkach transportu 154

32 Działanie alternatora Elektrotechnika w środkach transportu 155

33 Elektrotechnika w środkach transportu 156

34 Wzbudzenie alternatora Obwód wzbudzenia wstępnego Elektrotechnika w środkach transportu 157

35 Wzbudzenie alternatora Obwód wzbudzenia Elektrotechnika w środkach transportu 158

36 Charakterystyki alternatorów: Charakterystyka elektromechaniczna U = f (n) Charakterystyka biegu jałowego U = f (I w ) Charakterystyka regulacyjna I w = f (n) Charakterystyka zewnętrzna U = f (I obc ) Charakterystyka obciążenia I obc = f (n) Elektrotechnika w środkach transportu 159

37 Układ pomiarowy do wyznaczania charakterystyk alternatorów Elektrotechnika w środkach transportu 160

38 Alternator kompaktowy: Zmniejszanie wielkości szczeliny i kształtu rdzeni biegunowych Dwa wentylatory integralne po obu stronach wirnika Zwiększona prędkość obrotowa Elektrotechnika w środkach transportu 161

39 Zakres regulacji napięcia Elektrotechnika w środkach transportu 162

40 Elektrotechnika w środkach transportu