y
Elektrotechnika w środkach transportu 125
Elektrotechnika w środkach transportu 126
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
Prądnica prądu stałego vs. rozrusznik Elektrotechnika w środkach transportu 128
Prądnica prądu stałego Elektrotechnika w środkach transportu 129
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. 7 000 10 000 obr/min) Konieczność stosowania zespolonego regulatora: Regulatora napięcia Wyłącznika prądu zwrotnego Ogranicznika prądu Elektrotechnika w środkach transportu 130
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
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 (15 000 20 000 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
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
Schemat alternatora Elektrotechnika w środkach transportu 134
Elektrotechnika w środkach transportu 135
Elektrotechnika w środkach transportu 136
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
Wirnik Elektrotechnika w środkach transportu 138
Wirnik strumienie magnetyczne Elektrotechnika w środkach transportu 139
Wirnik Elektrotechnika w środkach transportu 140
Szczotki z pierścieniami ślizgowymi do zasilania cewki na wirniku Elektrotechnika w środkach transportu 141
Stator zespół trzech cewek usytuowanych co 120 o Elektrotechnika w środkach transportu 142
Zespół prostowniczy 6-cio diodowy mostek prostowniczy: 3 diody dodatnie 3 diody ujemne Elektrotechnika w środkach transportu 143
Elektrotechnika w środkach transportu 144
Zespół prostowniczy Elektrotechnika w środkach transportu 145
Zespół prostowniczy 6-cio diodowy mostek prostowniczy Elektrotechnika w środkach transportu 146
Zespół prostowniczy Elektrotechnika w środkach transportu 147
Rodzaje alternatorów: Obcowzbudny Samowzbudny Elektrotechnika w środkach transportu 148
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
Regulator mechaniczny dwustopniowy: Elektrotechnika w środkach transportu 150
Regulator mechaniczny dwustopniowy: Elektrotechnika w środkach transportu 151
Regulator mechaniczny Elektrotechnika w środkach transportu 152
Regulator tranzystorowy: Elektrotechnika w środkach transportu 153
Regulator tranzystorowy: Elektrotechnika w środkach transportu 154
Działanie alternatora Elektrotechnika w środkach transportu 155
Elektrotechnika w środkach transportu 156
Wzbudzenie alternatora Obwód wzbudzenia wstępnego Elektrotechnika w środkach transportu 157
Wzbudzenie alternatora Obwód wzbudzenia Elektrotechnika w środkach transportu 158
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
Układ pomiarowy do wyznaczania charakterystyk alternatorów Elektrotechnika w środkach transportu 160
Alternator kompaktowy: Zmniejszanie wielkości szczeliny i kształtu rdzeni biegunowych Dwa wentylatory integralne po obu stronach wirnika Zwiększona prędkość obrotowa Elektrotechnika w środkach transportu 161
Zakres regulacji napięcia Elektrotechnika w środkach transportu 162
Elektrotechnika w środkach transportu