Генераторные установки являются источником электрической энергии в системах электроснабжения автомобилей и тракторов (АиТ). Они состоят из электрогенератора, выпрямителя, регулятора напряжения и аккумуляторной батареи. Электрогенератор является энергетическим преобразователем механической энергии ДВС в электрическую. В основу работы электрогенератора положено двухпараметрическое физическое явление, определяемое законами электромагнитной индукции. В нем происходит преобразование механической энергии вращательного движения ротора в магнитном поле, создаваемом током возбуждения, в электрическую энергию электрического тока.
Напряжение на выходе электрогенератора определяется по формуле:
где Еr - ЭДС генератора; Uo - падение напряжения на выпрямительном элементе; Z - полное сопротивление обмотки статора; Ir - ток генератора (среднее значение выпрямленного тока); Се - конструктивный коэффициент электрической машины переменного тока; п - частота вращения ротора; Ф - магнитный поток.
Без учета остаточного магнитного потока полюсов ротора магнитный поток генератора можно представить в виде линеаризованной зависимости
![]() |
С учетом зависимости
На основании полученного выражения можно сделать вывод, что постоянства напряжения генератора при изменении частоты вращения ротора и тока нагрузки можно добиться изменением тока возбуждения. Повышение частоты вращения должно сопровождаться уменьшением тока возбуждения, а увеличение нагрузки - увеличением тока возбуждения.
Пренебрегая падением напряжения на выпрямительном элементе, можно с помощью уравнения (1.1) определить изменение силы тока возбуждения:
![]() |
На основании выражения (1.2) можно создать программный регулятор напряжения.
Генераторная установка является системой автоматического регулирования (САР) напряжения и стабилизирует его на заданном уровне Uz = const и в заданной точке при всех режимах работы. Объектом управления является электрогенератор, управляющей подсистемой - регулятор. Возмущающими воздействиями на САР являются: частота вращения ротора генератора, сила тока нагрузки и температура окружающей среды Т. Все современные САР напряжения АиТ в качестве регулирующего воздействия используют ток возбуждения генератора, который определяет магнитный поток генератора, а следовательно, и выходное напряжение.
На рис.1.1. представлена структурная схема генератора как объекта управления, где Uo, Z, Ir, n, T - возмущающие воздействия; Iв - управляющее воздействие; Ur - регулируемая величина. Входной величиной генератора можно считать угловое перемещение Ga, а выходной - ток нагрузки Ir.
Регулятор стабилизирует напряжение при изменении возмущающих воздействий путем воздействия на ток в обмотке возбуждения, которая выполняет функции элемента устройства воздействия на электрогенератор. Ток возбуждения можно менять путем введения в цепь обмотки переменного сопротивления (дросселирующего регулирующего органа). Для электрических САР такими переменными сопротивлениями являются переменные резисторы (потенциометры) и угольные столбики, сопротивление которых изменяется в широких пределах под действием силы, сжимающей угольный порошок в столбике. Эти устройства относятся к аналоговым элементам и имеют низкую надежность из-за подвижных контактов и механического привода. Электрические непрерывные регулирующие органы не нашли применение в САР напряжения АиТ.
![]() |
Другое по теме:
Комплексная автоматизация автотранспортного предприятия
Ведущие компании
мира давно осознали, что достижение успеха в конкурентной борьбе на различных рынках
невозможно без использования современных информационных технологий. В то же время,
все прекрасно понимают, что разработка законченного программного решения качественно
и в срок требует в ...
Основы системы воздушного транспорта
Существует множество факторов, влияющих на выбор воздушного
авиаперевозчика: рекомендации знакомых, друзей, положительный прошлый опыт,
репутация авиакомпании, тип самолета, график полета и т.д. Все эти и другие
факторы зависят, прежде всего, от качества обслуживания как в аэропорту, так ...
Статистический анализ показателей использования локомотивов
По исходным данным таблицы 1 определить эксплуатируемый,
неэксплуатируемый парки, в распоряжении дороги, вне распоряжения дороги и в
целом наличный парк.
Таблица 1 – Наличие локомотивов за месяц
Место
нахождения локомотивов
Число
локомотивов
...