Электрооборудование автомобилей

На изображении ниже показан наглядный пример, где изложена схема генератора переменного тока (рис.1). В магнитном поле, то есть между полюсами магнитов, на изолированной оси укреплена проволочная рамка. На момент своего движения она не будет прекращать пересекать магнитное поле. Отчего в ней образуется электрический ток, тот самый ток, которым можно запитать лампочку через установленные на оси кольца и крепко прижатые к ним щётки. [1, C. 76]

Рисунок 1. Схема генератора переменного тока

Если говорить о мощных генераторах электрического тока, устанавливаемых на электростанциях, то в целом они построены на таком же принципе. Тем не менее, в их устройстве присутствует некий ряд особенностей, таких как проволочная обмотка, где индуктируется ток, расположенной на неподвижной части генератора.

При помощи электромагнитов образуется магнитное поле, то есть на проволочные обмотки подаётся ток от отдельного источника питания, тем самым минуя стальные постоянные магниты.

Данные проволочные обмотки служащие магнитом навиты на роторе – часть генератора, вращающаяся на оси внутри статора.

Расстояние от статора и ротора состоит всего лишь из нескольких миллиметров. Электрический ток, поступающий в обмотки ротора от отдельного источника, образует между ротором и статором мощное магнитное поле. На момент вращения ротора образовавшееся магнитное поле вращается вместе с ним, и тем самым пересекает обмотки статора, где в это время наводится ток. На общем валу с ротором генератора расположена турбина, при её помощи осуществляется вращение ротора. [1, C. 79]

Турбины бывают также нескольких типов. Некоторые из них это гидротурбины и паровые турбины. На так называемых тепловых электростанциях используются паровые турбины – это турбины, вращаемые при помощи энергии пара. Гидротурбины приводятся во вращение силой падающей воды и используются на гидроэлектростанциях. [2, C. 46]

Электрический ток от статора генератора отводят на «сборные шины». С данных шин ток передаётся по линиям электропередачи. Стороны проволочной рамки за один оборот попеременно будут находиться то под южным, то под северным полюсами магнита. Это и есть переменный ток, также его называют током переменного направления. То есть по вышеизложенной причине на время одного оборота рамки ток в ней будет изменять дважды своё направления.

Переменный и постоянный ток имеют свои отличительные свойства необходимые для определённых нужд. К примеру, приборы которые преобразуют электрическую энергию в тепловую – это плитки, утюги, паяльники, лампы накаливания и прочие нагревательные приборы не имеют ограничения в постоянном или переменном токе. А для электрической тяги троллейбусов, трамваев, метро, электрических поездов, и т.п. определенно нужен постоянный ток. Также применение переменного тока невозможно для химических производств, при получении из растворов химических веществ необходим постоянный ток.

Рассмотрим схему генератора постоянного тока изображенную ниже (рис.2). [1, C. 89]

Рисунок 2. Схема генератора постоянного тока

Здесь мы можем наблюдать ту же проволочную рамку, совершающую обороты между магнитными полюсами. Отличие находится в креплении концов рамки. Концы рамки генератора переменного тока припаивались к отдельному своему кольцу. В случае постоянного тока концы рамки присоединены к половинкам одного, но разрезанного пополам кольца. На момент нахождения внизу верхней части рамки, она станет касаться уже своим полукольцом нижней щётки. Понятно, что по этой щётке пойдёт ток, не изменяя направления. Также направление тока в верхней щётке сохранится, когда достигнет части рамки, прежде находящейся внизу. Вопреки этому устройству всё время каждая из присоединённых щёток к полукольцам оставляет за собой одну и туже полярность, что позволяет во внешней цепи электрическому току не изменять своего направления, а значит оставаться постоянным.

Нормальная работа аппаратуры управления требует подачи в анодные и сеточные цепи электронных и ионных приборов, а также и в другие узлы схем постоянного напряжения. Для преобразования переменного напряжения в постоянное имеется множество схем выпрямления с использованием в качестве вентилей электронных ламп, ионных и полупроводниковых приборов. Каждый из вентилей характеризуется тем, что обладает незначительным сопротивлением току одного направления и большим, а в ряде случаев практически бесконечным сопротивлением току противоположного знака.

Простейшим из выпрямителей является однополупериодный выпрямитель, превращающий переменный ток в пульсирующий ток одного направления. В течение положительных полуволн через выпрямитель протекает ток. На сопротивлении нагрузки выпрямленное напряжение имеет такую же форму.

Однако в общем случае источником питания в схемах выпрямления является вторичная обмотка трансформатора.

Трансформаторное питание позволяет получать требуемую величину выпрямленного напряжения, а также электрически разобщает разные выпрямители, работающие на одну и ту же схему.

Однополупериодный выпрямитель характеризуется глубокими пульсациями выпрямленного напряжения. Пульсации можно уменьшить, используя двухполупериодное выпрямление. Такой выпрямитель может быть выполнен при помощи двух вентилей.

В течение положительных полуволн напряжения пропускает вентиль и через нагрузку течет ток. При отрицательных полуволнах работает вентиль 2 и через нагрузку проходит ток 2, направление которого совпадает с направлением тока 1. Оба тока образуют на сопротивлении нагрузки R двухполупериодное выпрямленное напряжение.

Двухполупериодное выпрямление можно получить также с помощью четырех вентилей, включенных по схеме моста. В течение положительных полуволн напряжения проводят вентили В1 и В3. При отрицательных полуволнах работают вентили В2 и B4. Ток через нагрузку Ru протекает в одном и том же направлении.

Достоинство мостового выпрямителя состоит в том, что для получения заданного выпрямленного напряжения подводимое переменное напряжение на трансформаторе может быть уменьшено вдвое по сравнению с предыдущей схемой, в связи с чем уменьшается требование к вентильной прочности выпрямителей.

При трехфазном двухполупериодном выпрямлении получается еще большее значение среднего выпрямленного напряжения и меньшие пульсации.

Фильтры. Схемы выпрямления обычно снабжаются электрическими фильтрами, которые в значительной степени сглаживают пульсации выпрямленного напряжения и тока.

В качестве фильтра может использоваться емкость, индуктивность или их комбинация.

Умножители напряжения. Среди различных выпрямляющих устройств известны схемы не только с выпрямлением подводимого переменного напряжения, но и одновременно с его умножением без использования трансформатора. Отсутствие трансформатора является основным достоинством таких схем. [2, C. 64] Их главный недостаток состоит в том, что величина выпрямленного напряжения сильно зависит от тока нагрузки и для отбора значительной мощности требуются конденсаторы с большой номинальной емкостью.

• Устройство и работа вакуумного регулятора опережения зажигания
• Какие элементы содержит система электронного впрыска для бензиновых двигателей

Материалы о транспорте:

Аналитический раздел
Краткая характеристика АТП Тип предприятия по производственному назначению. Проектируемое автотранспортное предприятие осуществляет перевозку грузов, а также все производственные функции по техническ ...

Расчет трудоемкости технических обслуживаний и текущего ремонта подвижного состава
Техническое обслуживание №2 - скорректированная трудоемкость одного обслуживания tто-2 tто-2 = tто-2*Крез, чел-ч. где: tто-2 = 18, чел-ч. Крез = К2*К5=0.95 t то-2=18*0.95=17.1 чел-ч. Тто-2= tто-2 авт ...

Навигационно-гидрографический очерк
Плавание по морю вдали от берегов несложно, поскольку все опасности, за исключением некоторых затонувших судов, лежат между берегом и изобатой 10 м. Исключение составляет Таганрогский залив, где глуб ...