Generatoare de curent alternaiv - alternatoarele, redresorul, indusul

GENERATOARE DE CURENT ALTERNAIV

(ALTERNATOARELE)

La noile constructii de automobile, ca urmarea cresterii puteri receptoarelor si consumatorilor introdusi, a pornirilor si opririrol dese in circulaia intensa din orase, a rezultat po de o parte necesitatea incarcarii bateriilor la turatii de mers in gol ale motoarelor, iar pe de alta parte necesita cresterii limitei turatiei maxime a generatoarelor (ca urmare a cresterii raportului de transmisie de la motor la generator), cerinte carora dinamurile nu le mai pot face fata. Din aceste cauze, ele au inceput sa fie inlocuite in scara tot mai larga cu altenatoare. Alternatoarele pentru automobile sunt generatoare sincrone prevazute cu redresoare statice, care folosesc de obicei diode de siliciu, si ca urmare nu mai necesita colectoare cu lamele ca in cazul dinamurilor. Ele au rolul de a alimenta cu curent electric consumatorii (receptoarele) si de a incarca bateria de acumulatoare

CONSTRUCTIA ALTERNATOARELOR

In general, alternatoarele pt automobile se construiesc cu indusul in stator si inductorul in rotor.

INDUSUL

Este construit din tole si care are o infasurare trifazata asemanatoare masinilor sincrone sau asincrone obisnuite. Cele trei faze sunt conectate fie in stea, astfel ca tensiunea la borne este mai mare decat tensiunea fiecarei faze, fie in trunghi cand se obtine o tensiune la borne egala, dar intensitatea curentului mai mare. Tensiunile fiind starnadizate, trecre trebuie sa se faca de la 14Vla 7V ceea ce, insa, maodifica turatiile de mers in gol si cea nominala, cea maxima putand ramane aceeasi . Astfel, un alternator modern, montatin ste, debiteaza 35A la tensiune de 14V, cu turatia de mers in gol de 1 000 rot/min si montat in triunghi debiteaza 50Ala tensiune de 7V, cu turatia de mers in gol de 900 rot/min

INDUCTORUL

Inductorul poate fi cu excitatie electromagnetica sau cu magnet permanent.

La constructiile cu magneti permanenti (executati di aliaje dure si cansante), datorita absentei infasurarii de excitatie si a inelelor colectoare apar dificultati regate de reglarea tensiunii.

Alternatoare cu excitatie electromagnetica se inpart in alternatoare cu inele colectoaresi fara inele colectoare.

Solutia alternatoarelor cu excitatie electro magnetica fara inele colectoare, cu doua intrefieruri, cu infsurarile inductorului plasate in stator, alaturi de cele ale indusului este neeconomica ; in plus, fluxul magnetic in intrefier nu mai variaza de la maximul negativ la maximul pozitiv, ci numai intre zero si maxim, ceea ce constituie un srios dezavantaj.

Alternatoare cu inele colectoare. De bicei se utilizeaza inele colectoare radiale, dar in anumite cazuri ca de exemplu la alternatoarele tip. 1130 care echipeaza motoarele D-115, pt protejarea colectorului inpotriva patrunderi prafului se utilizeazainele de tipul frontal.

In general, sunt doua inele colectoare si mai rar trei-aceasta, in situatia cand excitatia este functionata, curentul de magnetizare este de intensitate mica si ca urmare uzura si arderea periilor este mica.

Document online: Condensul - ce putem face pentru a micsora riscul aparitiei condensului? Proiect: Echipamente si instalatii de stingere a incendiului - prescriptii generale

In prezent, constructia cea mai raspandita este cea a alternatorului cu excitatie electromagnetica cu doua inele colectoare, avand polii inductorului sub forma de gheare. La acest tip, infasurarea de excitatie se compune dintr-o singura bobina asezata concentric pe miezul rotorului, ceea ce permite o constructie simpla si economica. Datorita polilor in forma de gheare si a suprafetelortrapezoidaleale talpilor acestora, se obtine o forma convenabila a curbelor tensiunikor electromotoare induse de alternator, foarte apropiata de forma sinsoidala.

Astfel de alternatoare sin construite de firmele Bosch – Germania Duciellier, Paris – Rhone, Femsa – Franta ; Electroprecizie si Sfantul Gheorghe – Romania; Lucas – Anglia; Motorola – S.U.A.

REDRESORUL

Numarul elementelor redresoare utilizate poate sa varieze de la doua (alternatoare monofazate) pina la sase (trifazate) (in unele cazuri – plus trei suplimentare sau auxiliare), in functie de numarul de faze si de numarul de alternante redresate.

In prezent, cele mai raspandite constructii pt puteri mai mari de 500 w, sint cele trifazate cu redresor in punte avand sase diode. La acestea tensiunea maxima de varf la borne este practic egala cu valoare medie a tensiuni redresate, fregventa pulsatiilor este mare, respectiv de 6 ori fregventa de baza, iar varfurile de curent la incarcarea bateriei sunt mici

Pentru puteri sub 500W, unele firme ca de exemplu Ducellier – Franta, au inceput sa echipeze autoturismele cu alternatoare monofazate cu doua diode.

Perfectionarea constructiei alternatoarelor este strans legata de evolutia fabricatiei elementelor redresoare cu placi de seleniu (voluminoase), iar in prezent se utilizeaza aproape in exclusivitate redresoare cu siliciu. In viitor se intrevede trecerea la redresoare cu circuite intregrate, cu gabarit si cost mai mic.

DIFERITE SCHEME DE CONECTARE A EXICITATIEI

ALTERNATOARELOR

Schemele de conectare a infasurari excitatiei a alternatoarelor trebuie sa asigure itreruperea alimentari excitatiei in timpul opririi motorului si sa permita alimentarea de la baterie a excitatiei in timpul mersului, direct sau prin intermediul unei rezistente de amorsare, bec, diode redresoare, releu etc.

In figura 17.3 a este prezentata schema de separare a excitatiei alternatorului de baterie prin intermediul comutatorului cheii de contact K. Acest sistem simplu si economic se aolica la autoturismele R – 12, DACIA – 1300, 1310, 1410 etc. El prezinta insa dezavantajul ca in cazul in care se uita contactul, in timp ce motorul este oprit, bateria se descarca prin regulatorul de tensiune Rtcu un curent egal cu curentul total de excitatie.

In figura 17.3 b este prezentata schema de conectare cu releu conjuctor – disjuctor pentru excitatia, Rcaplicata de firma Delco-Remy – S.U.A. Releul conjuctor – disjuctor actioneaza numai asupra excitatie si este alimentat de la una dintre infasurarilre indusului. Cit timp este conectat comutatorul cheii de contact, alimentarea infasurari de excitatie de la baterie se face prin intermediul rezistentei de amorsare sau al becului de control LC.

In figura 17.3 c este prezentata schemaalimentari infasurari de excitatie prin trei diode auxiliare sau de autoexcitatie D 7, 8, 9conectate la infasurarile de curent alternativ. Aceasta schema este aplicatade firmele BOSCH – Germania, PAL-Magneton – Cehoslovacia[ axemplu, autoturismele SKODA-105 S, 105L, 120 L, 120 LS ] Aalimentarea excitatiei la pornire se face prinbecul de control Lc sau prin rezistenta de armosare. Avantajul schemeiconsta in alimentarea releului conjunctor-disjuctor pentru excitatia si a deficientelor legate de orezenta contactelor acestuia.

In figura 17.3, d este prezentata schema de separare a excitatiei printr-o dioda de separare D conectata intre alternator si baterie, avand in paralel o rezistenta de armosare. Dioda de separare este de putere mare, trebuind sa suporte intregul curent al alternatorului. Aceasta schema este aplicata printre alte firme , si de firma MOTOROLA – S.U.A. Schema prezinta avantajul ca protejeaza indusul in cazul defectari diodelor din punte.

Oalta solutie intermediara, preprezentatain figura 17.3, este aplicata de firmele FIAT – Italia, VAZ –C.S.I. si MAN – Germania. In aceasta schema infasurarea de comanda (excitatie) a releului de indicare a incarcari bateriei RB, este alimentata de la borna neutra (centrul stelei) a alternatorului si intrerupe circuitul de alimentare al becului de semnalizare Lcindata ce tensiunea alternatorului depaseste o anumita valoare. Aceasta schema se utilizeaza la alternatoarele autoturismelor FIAT, LADA, autocamioanele ROMAN DAC, si la alternatoarele romanesti pentru tractoare.