Файл: Реферат Элекротехника(профессор).doc

Рис. 1.13. Электрическая схема генератора 2102.3701

Статор 10 имеет 14 зубцов, на которых закреплены катушки 7-фазной обмотки 11. Обмотка - катушечная однослойная, одноплоскостная, имеет по две последовательно соединенные катушки в фазе. Фазы соединены в 7-гольник (рис. 1.13).

Ротор 7 (см. рис. 1.12) представляет собой цилиндрический па­кет с зубцами снаружи (10 зубцов) и цилиндрическими отверстиями внутри. Ротор соединен с приводом консольно с помощью стально­го фланца. Система возбуждения состоит из обмотки возбуждения 5 и внешнезамкнутого магнитопровода, наружная часть которого -магнитопроводящая стальная крышка 6, внутренняя - центральная втулка 2, ось 1, переходная втулка 13.

Магнитопроводящая стальная крышка 6 состоит из трубы с прива­ренным фланцем-звездочкой с секторами для забора воздуха по периферии и центральным отверстием, в котором приварена стальная центральная втулка-магнитопровод 2. Внутри этой втулки проходит ось 1 генератора, а снаружи расположена обмотка возбу­ждения 5. С торца, обращенного к ротору, на центральную втулку насажена переходная втулка 13, поддерживающая обмотку возбуж­дения 5 и входящая во внутреннюю расточку пакета ротора 7. Ука­занные узлы образуют замкнутую магнитную цепь генератора.

Созданный обмоткой возбуждения магнитный поток 4 циркули­рует по пути: пакет статора 10 ; наружная часть стальной крышки 6 ; фланец стальной крышки 6 ; центральная втулка 2 ; переходная втулка 13 ; вспомогательный воздушный зазор 8 ; пакет ротора 7 ; основной воздушный зазор 9 ; пакет статора 10.

При вращении ротора 7 в зубцах статора 10 пульсирует магнит­ный поток 4, вызывая появление ЭДС в катушках обмотки статора, охватывающих зубцы. Фланец 12 пакета ротора 7 соединен сваркой с втулкой 15, на которой с помощью шпонки и гайки укреплен шкив 14 привода генератора и центробежный вентилятор 17. Втулка 15 опирается внутренней расточкой на наружные обоймы подшипни­ков 16, установленных внутренними обоймами на неподвижной оси 1, пропущенной через отверстие в центральной втулке 2 и зафик­сированной от продольного перемещения болтом 3. Расположение подшипников на одной оси и в одном гнезде исключает их перекосы при сборке. Один из подшипников 16 расположен под ручьем шки­ва, что сводит к минимуму радиальную нагрузку и увеличивает срок службы подшипников.

Передняя крышка 18 генератора выполнена в виде кольца с ла­пой, надевается на статор и соединяется с задней крышкой болта­ми, притягивая статор 10 к стальной крышке 6.

Рис. 1.14. Генератор 49.3701 (бесконтнакный генератор с укороченными полюсами)

Максимальная мощность генератора 1680 Вт, ресурс 400 000 км пробега для автомобиля и 16 тыс. мото-ч для гусеничного тягача, масса 14,3 кг.

Представителем семейства бесконтактных генераторов с укоро­ченными полюсами является генератор 49.3701 (рис. 1.14). Ротор генератора состоит из двух клювообразных полюсных половин 4, между которыми размещена втулка 1 с обмоткой возбуждения 3. Полюсные половины и втулка напрессованы на рифленый вал. Об­мотка возбуждения крепится на алюминиевом каркасе 2, который закреплен в канавке посередине статора. Обмотка статора 5 трех­фазная, соединенная «звездой», размещена в равномерно распре­деленных по окружности 18 пазах.

Концы обмотки статора соединены со встроенным в генератор выпрямительным блоком БПВ 4-60-02 б. Блок БПВ 4-60-02 (рис. 1.15) имеет отрицательную сборную шину 1, в которую запрессова­ны три диода 2 типа ВА-20 обратной полярности, и положительную сборную шину 4, в которую запрессованы три диода 3 того же типа, но прямой полярности. Сборные шины электрически полностью изолированы друг от друга и являются токоведущими элементами, одновременно их используют для теплоотвода.

Рис. 1.15. Выпрямительный блок БПВ 4-60-02

В сборных шинах имеются вентиляционные отверстия. Шесть диодов блока соединены между собой и образуют трехфазную двухполупериодную схему выпрямления. В местах соединения разнополярных диодов имеются клеммы для присоединения фазных об­моток генератора.

Трудоемкость технического обслуживания генераторов 49.3701 сведена к минимуму, так как они не нуждаются в замене щеток, за­чистке и проточке контактных колец и в периодической очистке ка­налов щеткодержателя.

На современных легковых автомобилях, у которых объем подка­потного пространства, как правило, ограничен, нашли применение генераторы так называемой компактной конструкции. Главной от­личительной чертой таких генераторов является принципиально другая система вентиляции.

В генераторе обычной конструкции (рис. 1.16, a) воздух засасы­вается через отверстия в крышке со стороны контактных колец, проходит через выпрямительный блок, статор и ротор и, выходя через отверстия в крышке со стороны привода, попадает на лопат­ки вентилятора, откуда подается в разные стороны.

Рис. 1.16. Направление потока охлаждающего воздуха в генераторах

обычной (а) и компактной (б) конструкций: 1 - ротор; 2 - обмотка статора; 3 — вентилятор

Генератор компактной кон­струкции (рис. 1.16, б) засасы­вает воздух через отверстия в обеих крышках двумя уста­новленными на роторе вен­тиляторами, лопатки которых подают воздух на обмотки статора. Охладив статор, воздух выходит наружу через отверстия в цилиндрических поверхностях обеих крышек.

Рис. 1.17. Генератор компактной кон­струкции: 1 - контактные кольца; 2 - ротор; 3 - статор.

Вентиляторы генераторов компактной конструкции имеют меньший диаметр, не­жели традиционные, поэтому для нормального охлаждения требуется большая частота вращения ротора. Это выну­ждает конструкторов использовать передачи с поликлиновыми ремнями, которые способны ра­ботать со шкивами меньшего диаметра, необходимыми для повы­шения передаточного числа. Кроме того, компактные генераторы имеют контактные кольца меньшего диаметра для снижения скоро­сти в точке трения кольца с щеткой. Часто контактные кольца име­ют диаметр, равный диаметру вала ротора, поэтому из конструк­тивных соображений их располагают на валу консольно (рис. 1.17).

Использование генераторов компактной конструкции на автомо­билях, эксплуатирующихся в тяжелых дорожных условиях, нежела­тельно из-за их низкой пылеустойчивости.

Эта проблема решается разработкой бесконтактных (бесщеточ­ных) генераторов имеющих конструкцию ротора, показанную на рис. 1.18.

На вал ротора, являющий­ся также магнитопроводом 1, посажена левая клювообразная полюсная половина 4, а правая выполнена в виде ко­роны 2 и жестко связана с левой посредством кольца из немаг­нитного материала 3.

Рис.1.18. Безобмоточный ротор

Рис.1.19. Генератор Bosch с жидкостным охлаждением: 1 - шкив; 2 - выпрямитель; 3 - регулятор напряжения; 4 ‑ крышка со сто­роны привода; 5 - корпус генератора; 6 - охлаждающая жидкость; 7- ни­ша двигателя; 8 - неподвижная обмотка возбуждения; 9 - магнитопровод; 10 - обмотка статора; 11 - безобмоточный ротор.

Обмотка возбуждения генераторов этого типа распологается на магнитопроводе, закрепленном неподвижно на крышке генератора. Эта кон­струкция находит применение, как в генераторах традиционного испол­нения, так и в компактных генераторах с жидкостным охлаждением.

На рис. 1.19 представлен генератор Bosch с жидкостным охлаж­дением, устанавливаемый на современные автомобили представи­тельского класса. Основным преимуществом генератора этого типа является снижение шума возникающего в традиционных генераторах при прохождении воздуха через вентиляторы с большой скоростью. Генератор располагается в специальной нише, сообщающейся с сис­темой охлаждения двигателя. Клеммы для подключения генератора к бортовой сети располагаются на крышке со стороны привода.

23