Elektros energija yra vienas iš svarbiausių energijos šaltinių šiuolaikinėje visuomenėje. Automobilio generatorius yra komponentas, be kurio neišsiverstų ne vienas automobilis, turintis tradicinį benzinu ar dyzelinu varomą variklį.
Kas yra Generatorius? Bendras Apibrėžimas ir Istorija
Generatorius yra mechaninė įranga, kuri paverčia kitas energijos formas į elektros energiją. Pirmą kartą jis buvo pagamintas Antrosios pramonės revoliucijos metu, o vokiečių inžinierius Siemens - 1866 m.
Varomas vandens turbinos, garo turbinos, dyzelinio variklio ar kitokios jėgos mašinos, generatorius paverčia vandens srauto, oro srauto, kuro degimo ar branduolio dalijimosi energiją į mechaninę, o tada - į elektrą.
Automobilio Generatoriaus Funkcija ir Svarba
Automobilio generatorius yra neatsiejama automobilio dalis ir pagrindinis elektros energijos šaltinis. Jo pagrindinė paskirtis yra įkrauti automobilio akumuliatorių, kuris tiekia energiją visiems automobilio prietaisams: elektra valdomiems langams, valytuvams, centriniam užraktui, degimo sistemai, borto kompiuteriui ir kitoms sistemoms. Gerai veikiantys generatoriai užtikrina nepertraukiamą elektros srovės padavimą visoms ją naudojančioms automobilio dalims, palaikydami akumuliatoriaus įkrovą.
Negana to, tiekiama energija turi būti pastovi ir nepertraukiama. Priešingu atveju galima sugadinti valdymo blokus, jutiklius ir kitus jautrius elektronikos elementus, užtikrinančius automobilio veikimą.
Automobilio Generatoriaus Sandara ir Veikimo Principas
Automobilio generatorius, nors ir yra pakankamai kompaktiškas komponentas, jo veikimo principas nėra itin lengvas. Tai mechanizmas, kuris konvertuoja mechaninę variklio energiją į elektrinę. Jo veikimo principas yra pagrįstas mechaninės energijos transformavimu į elektros srovę dėl elektros indukcijos reiškinio - kintamosios elektros srovės atsiradimo, keičiant magnetinį srautą, tekantį per uždarą kilpą.
Pagrindinės Dalys
Kintamosios srovės automobilio generatorius yra padalintas į dvi pagrindines dalis: statoriaus apviją ir rotoriaus apviją.
- Statorius su varine apvija yra paskirstytas ant korpuso pagal elektrinį 120 laipsnių kampo skirtumą tarp apvijų. Generatoriaus atveju, tokia apvija tarnauja kaip kilpa, kurioje indukuojama srovė.
- Rotoriaus apvija susideda iš dviejų polių nagų ir sukasi statoriaus viduje. Kai rotoriaus apvija yra prijungta prie nuolatinės srovės, ji sužadinama, o dvi polių žnyplės sudaro N (šiaurės) ir S (pietų) polius.
Be šių pagrindinių dalių, itin svarbūs yra ir trifazio tiltinio lygintuvo komplektai bei įtampos reguliatorius. Trifazės statoriaus apvijos, kurių apsisukimų skaičius padidintas, turi išvestus gnybtus, prie kurių prijungiamas trifazis tiltinis lygintuvas. Įtampa iš statoriaus būna sureguliuojama reguliuojančio mechanizmo ir padaroma nuolatine.
Veikimo Eiga
Veikimo eiga prasideda pasukus užvedimo spynelę:
- Kai jungiklis uždarytas, akumuliatorius pirmiausia tiekia srovę. Akumuliatoriaus teigiama → įkrovimo lemputė → reguliatoriaus kontaktas → sužadinimo apvija → lygintuvas → akumuliatoriaus neigiamas.
- Pasukus raktą automobilio degimo spynelėje, prie statoriaus apvijų pateikiama elektros srovė, kurios pagalba paleidžiama sistema ir atsiranda elektromagnetinis laukas.
- Pagrindinis variklis (ty automobilio variklis) tempia nuolatinės srovės sužadintą sinchroninio generatoriaus rotorių, kad jis suktųsi. Kai variklis yra užvestas, jis suka su generatoriumi sujungtą diržą. Alkūninis velenas pradeda sukti rotorių, generatoriaus diržo pagalba sukant skriemulį.
- Kai išorinė grandinė įjungia lauko apviją per šepetį, sukuriamas magnetinis laukas, todėl nagų polius įmagnetinamas į N polių ir S polius. Magnetinio lauko linija prasideda nuo N poliaus, per oro tarpą patenka į statoriaus šerdį ir grįžta į gretimą S polių.
- Kai rotorius sukasi, magnetinis srautas pakaitomis kinta statoriaus apvijoje, pagal elektromagnetinės indukcijos principą. Besisukant rotoriui, magnetinis srautas ritėje palaipsniui keičia savo kryptį, nes priešais rites atsiranda tai šiaurinis, tai pietinis rotoriaus poliai.
- Šio proceso metu statoriaus trifazė apvija sukurs kintamą indukuojamą elektrovaros jėgą, t.y. trifazę kintamąją srovę su 120 laipsnių elektrinio kampo skirtumu.
- Per lygintuvo elementą (ligintuvinių diodų pagalba) kintamoji srovė yra keičiama į pastovią, kuri yra paduodama į automobilio borto tinklą.
- Kai generatoriaus išėjimo įtampa lygi akumuliatoriaus įtampai, generatoriaus "B" ir "D" galo potencialai yra lygūs, šiuo metu įkrovimo indikatoriaus lemputė užgęsta, nes potencialų skirtumas tarp jų galų lygus nuliui. Tai rodo, kad generatorius veikia normaliai, o žadinimo srovę tiekia pats generatorius.
Kaip generuojama elektra (3D animacija – kintamosios ir nuolatinės srovės generatoriai)
Žemų ir Aukštų Sūkių Režimas
Generatoriaus maitinimo grandinės konvertavimas tarp didelio ir mažo greičio režimų yra automatinis, nenaudojant jokių elektromechaninių valdymo įtaisų.
- Mažo greičio diapazone: Dėl mažo generatoriaus greičio trifazės apvijos serijinis išėjimas pagerina generatoriaus išėjimo įtampą, o generatoriaus mažo greičio įkrovimo našumas labai pagerėja.
- Didelio greičio diapazone: Didėjant generatoriaus greičiui, didėja nuosekliai sujungtos trifazės apvijos indukcinis reaktyvumas, didėja vidinis slėgio kritimas ir sustiprėja armatūros reakcija, todėl išėjimo įtampa krenta.
Generatoriaus Išėjimo Galia
Automobilių generatorių galia gali skirtis priklausomai nuo automobilio elektros sistemos reikalavimų. Apskritai, daugumos standartinių automobilių generatorių, randamų lengvuosiuose automobiliuose, srovės galia yra nuo 70 iki 150 amperų (A). Tačiau yra ir padidintos galios generatorių, kurie gali užtikrinti ir iki 200 amperų galią ar daugiau.
Šie didesnės galios kintamosios srovės auto generatoriai dažnai naudojami transporto priemonėse, kurioms reikia daugiau elektros energijos. Dažniausiai tai būna automobiliai su įvairiais patobulinimais, kaip galingos garso sistemos, papildomas apšvietimas ir kita įranga.
Dažniausi Automobilio Generatoriaus Gedimai
Svarbu žinoti ne tik generatoriaus veikimą, bet ir dažniausiai pasitaikančias problemas. Dažniausios automobilių generatorių gedimų priežastys:
- Per maža arba per didelė įkrova: Kadangi pagrindinis generatoriaus vaidmuo yra įkrauti automobilio akumuliatorių, jam to nepadarius, akumuliatorius gali išsikrauti arba būti perkrautas, kas trumpina jo tarnavimo laiką.
- Pažeistas diržas: Susidėvėjęs, laisvas arba pažeistas generatoriaus diržas gali neleisti generatoriui suktis reikiamu greičiu, dėl ko sumažėja įkrovimo efektyvumas arba generatorius visiškai nustoja veikti.
- Įtampos reguliatoriaus gedimas: Įtampos reguliatorius reguliuoja kintamosios srovės generatoriaus išėjimą. Jo gedimas gali sukelti įtampos šuolius, kurie kenkia kitiems automobilio elektronikos komponentams.
- Diodo gedimas: Lygintuvo diodų gedimas taip pat sukelia elektros šuolius ir įkrovimo problemas.
- Susidėvėjęs guolis: Guolių gedimas sukelia triukšmą (šnypštimą, cypimą), vibraciją ir gali visiškai užblokuoti generatorių, sukeldamas rimtesnių variklio problemų.
- Laidų ar jungčių problemos: Pažeisti laidai arba korozija ant jungčių gali sutrikdyti elektros srovės perdavimą.
- Susidėvėję šepetėliai: Generatoriaus šepetėliai laikui bėgant dėvisi, o tai sutrikdo srovės perdavimą į rotorių, mažindama generatoriaus efektyvumą.
Šias problemas spręsti reikia kuo greičiau, kad nesugadintumėte ir kitų elektronikos komponentų bei užtikrintumėte sklandų automobilio veikimą.
tags: #automobilio #generatorius #detales #wikipedija