Корпус статора набран из отдельных пластин электротехнической стали. Обмотка возбуждения 4 генератора выполнена в виде катушки и помещена на стальной втулке клювообразных полюсов ротора 13. Втулка, клювообразные полюсы ротора и контактные кольца 5 жестко закреплены на валу 3 ротора (прессовая посадка на накатку). Магнитное поле, создаваемое обмоткой возбуждения, проходя через торцы клювообразных полюсов, образует северные и южные полюсы на роторе (рис. 2) (Е.В. Михайловский, «Устройство автомобиля», с. 163).

Рис.2

Ротор

При вращении ротора магнитное поле полюсов ротора пересекает витки катушек обмотки статора, индуктируя в каждой фазе переменную э.д.с.

(рис. 3,б).

Рис. 3

Схема выпрямления переменного тока

Ток в обмотке возбуждения подводится через щетки 8 (рис.1) и контактные кольца 5, к которым припаяны концы обмотки возбуждения. Щётки укреплены в щеткодержателе 9.

Статор генератора с помощью стяжных болтов закреплен между крышками 1 и 7, которые имеют кронштейны крепления генератора к двигателю. В крышке 1 со стороны привода вверху имеется резьбовое отверстие для крепления натяжной планки, с помощью которой регулируется натяжение приводного ремня генератора. Крышки отлиты из алюминиевого сплава.

С целью уменьшения износа посадочное место под шарикоподшипник в задней крышке 7 и отверстия в кронштейнах крышек армированы стальными втулками.

В крышках установлены шариковые подшипники 2 и 12 с двусторонним уплотнением и смазкой, заложенной на весь срок службы подшипника.

На выступающий конец вала 3 ротора крепится наружный вентилятор 14 (рис. 1) и шкив 15. В крышках имеются вентиляционные окна, через которые проходит охлаждающий воздух. Направление движения охлаждающего воздуха -- от крышки со стороны контактных колец к вентилятору.

В крышке со стороны контактных колец устанавливается выпрямительный блок 10, собранный из кремниевых вентилей (диодов), допускающих рабочую температуру корпуса плюс 150°С.

Рис. 4

Типы выпрямительных блоков

Выпрямительный блок ВБГ-1. (рис. 4) состоит из трех моноблоков, соединенных в схему двухполупериодного трехфазного выпрямителя (рис.3,а)

Каждые два вентиля выпрямителя размещены в моноблоке, выполняющем одновременно роль радиатора и токопроводящего зажила средней точки схемы 3. В корпусе моноблока-радиатора 4 имеются два гнезда, в которых собраны р-п-переходы выпрямительных вентилей. В одном гнезде р-п-переход имеет на корпусе р-зону, а в другом -- п-зону.

Противоположные зоны переходов имеют гибкие выводы 9, которые соединяют моноблок с соединительными шинами 2. Отрицательная шина выпрямительного блока соединена с корпусом генератора. В более поздних конструкциях выпрямительных блоков БПВ-4-45 (рис. 4,б) на ток 45 А применяют кремниевые вентили типа ВА-20, которые запрессованы в теплоотводы 12 отрицательной и положительной полярности по три вентиля в каждый. Теплоотводы изолированы один от другого пластмассовыми втулками-изоляторами 13. Обратный ток вентилей не превышает 3 мА, а собранного блока --10 мА. Для генераторов с максимальной мощностью до 1200 Bт (Г-228) применяют кремниевые выпрямительные блоки ВБГ-7-Г на ток 80 А (рис. 4, в) или БПВ-7-100. В блоках БПВ-7Т и БПВ-7-100 применены вентили ВА-20 по два параллельно в каждом плече, по шесть вентилей в каждом теплоотводе. Блок БПВ-7-100 на ток 100 A и его электрическая схема показаны на рис. 4, г.

Для снижения уровня радиопомех в блоках, ВБР-7-Г и, БПВ-7-100 установлен параллельно зажимам «+», и «--» генератора конденсатор ёмкостью 4,7 мкФ. Общий вид вентиля BA-20 показан на рис. 5. Номинальный ток вентиля 20 А., Для упрощения схемы, электрических соединений вентили выпускаются в двух исполнениях -- с прямой и обратной полярностью корпусам (рис. 5, б). В вентилях прямой полярности «+» выпрямленного будет на корпусе, в вентилях обратной полярности будет «--» выпрямленного тока.

Вентили прямой и обратной полярности различаются цветом маркировки, наносимой краской на донышке корпуса. Вентили прямой полярности: («+» на корпус) помечают красной краской, а вентили обратной полярности ( «--» на корпус) -- черной.

Рис. 5

Кремниевый вентиль ВА-20

Электрическая схема соединения обмоток генератора и выпрямителей показана на рис 3, а. При вращении ротора генератора в каждой фазе индуктируется переменное напряжение изменение которого за один период показано на рис. 3, б. После выпрямления кривые фазного напряжения примут вид изображенный на рис. 3,в. Выпрямленное напряжение будет почти постоянным, (линия 1 на рис. 3,в), причем частота пульсаций выпрямленного напряжения будет в шесть раз больше, чем частота в фазных обмотках (Ю.И. Боровских, «Устройство автомобилей», с. 183).

С увеличением, частоты вращения повышается частота тока, индуктированного в фазных отмотках генератора переменного тока, и возрастает индуктивное сопротивление обмоток. Поэтому при большой частоте, вращения ротора, когда генератор может отдавать максимальную мощность, не возникает опасности его перегрузки, поскольку сила тока генератора ограничивается повышенным индуктивным сопротивлением его обмоток. Это явление в генераторах переменного тока называется свойством самоограничения. Автомобильные генераторы Г-250, Г-270, Г-221 и другие сконструированы таким образом, что не нуждаются в ограничителе тока.

Свойство вентилей пропускать ток только в одном направлении (от генератора к аккумуляторной батарее) исключает необходимость установки в реле-регуляторе реле обратного тока. Таким образом, реле-регуляторе работающем с автомобильным генератором переменного тока, может применяться только регулятор напряжения. Это значительно упрощает конструкцию и снижает размеры, вес и стоимость реле-регулятора. Пути тока через вентили выпрямителя при прохождении обмотками первой фазы северного и южного полюсов ротора показаны на рис. 3, а стрелками. Как видно из схемы, при наличии в обмотках первой фазы переменного по направлению тока ток в цепи нагрузки (Rн) будет постоянным. Аналогично происходит процесс и в других фазах.

Т.О. генератора

Отказами и неисправностями генератора являются: обрыв или короткое замыкание в обмотке статора генератора или в обмотке возбуждения, нарушение контакта щеток с кольцами и искрение щеток, износ подшипников генератора, поломка или ослабление пружины щеткодержателей, пробой диодов в выпрямителе, ослабление натяжения (чрезмерное натяжение) приводного ремня.

Неисправности генератора обнаруживаются по показаниям амперметра или сигнальной лампы. Амперметр при неисправном генераторе будет показывать разряд, а сигнальная лампа будет гореть при работающем двигателе. Нарушение контакта щеток с кольцами возникает от загрязнения, обгорания или их износа, выкрашивания или износа щеток, а также ослабления или поломки нажимных пружин щеток. Загрязнение кольца следует протереть чистой тряпкой, обгоревшие кольца прочистить стеклянной бумагой, изношенную щетку заменить новой и притереть ее по кольцу.

Диагностика генератора

Диагностирование генераторов сводится к проверке ограничивающего напряжения и работоспособности генератора. Для выполнения этой операции необходимо включить вольтметр параллельно потребителям тока. Ограничивающее напряжение проверяют при включенных потребителях тока (подфарниках и габаритных фонарях) и повышенной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Оно должно быть в диапазоне 13,5-14,2 В. Работоспособность генератора оценивают по напряжению при включении всех потребителей на частоте вращения, соответствующей полной отдаче генератора, которое должно быть не ниже 12 В. Однако подобная методика проверки не может выявить характерные, хотя и редко встречающиеся неисправности генератора, такие, как обрыв или замыкание обмоток статора на массу, обрыв или пробой диодов выпрямителя, ввиду значительных резервов работоспособности генератора.

Эти неисправности легко выявляются по характерному виду осциллограмм, связанному в первую очередь с увеличением диапазона колебания напряжения. При исправной работе генератора диапазон колебаний напряжения в сети не превышает 1-1,2 В, который обусловливается периодическим включением в цепь нагрузки первичной обмотки катушки зажигания. Это легко читается по осциллограмме осциллографа мотортестера (Элкон S-300, Элкон S-100А, К-461, К-488).

При одном пробитом (закороченном) диоде в результате его выпрямляющих свойств диапазон колебания напряжения возрастает до 2,5-3 В. при общем снижении частоты его колебаний. Средний уровень напряжения, показываемый вольтметром, при этом не меняется, однако выбросы напряжения приводят к снижению долговечности аккумуляторной батареи и других элементов электрооборудования (В.Л. Роговцев, «Устройство и эксплуатация автотранспортных средств», с.391).

Таким образом, одновременное применение осциллографа и вольтметра позволяет быстро и объективно проводить диагностирование генераторов и реле-регуляторов переменного тока. Повышение напряжения генератора более расчетного на 10-12% снижает срок службы аккумуляторной батарей в 2-3 раза.

Неисправный генератор заменяют или ремонтируют в условиях электроцеха, ограничивающее напряжение реле-регулятора регулируют натяжением пружины якорька, а при отсутствии таковой возможности реле-регулятор также заменяют. Бесконтактно-транзисторные реле-регуляторы регулируют только в условиях электроцеха.

Завдання

Наведіть розрахунок ймовірнісної оцінки сумарної випадкової похибки, якщо кожна випадкова складова похибки має нормальний розподіл і задані СКВ. Чисельний результат вимірювання представити з довірчою ймовірністю Р = 0,95; якщо:

_A1 =0,20% X_Н=100 В

_A2=0,30% X=37 В

_M3=0,28%

_M4=0,20%

_M5 =0,38%

_A6 =0,005%

_A7=0,17%

_M8 =0,28%

_M9 =0,09%

1. Сумарна похибка складається:

;

2. Всі складові похибки ділимо на дві групи:

1-а адитивна;

2-а мультиплікативна.

1-а: 2-а:

3. З першої групи адитивних похибок вибираємо сильно корельовані між собою складові похибки і всередині цих груп зробимо алгебраїчне підсумовування оцінок їх СКВ, тобто. :

1-а група сильно корельованих похибок.

_A12=_A1+_A2|=|0.2-0.3|=0,1%; =-1 .

4. Визначаємо оцінки СКВ сумарної адитивної похибки, некорельваних та підсумовувати їх можна за правилом геометричного підсумовування:

_?A= = 0.2%

5. Знаходимо довірчий інтервал випадкової складової похибки на початку діапазону вимірювання для довірчої ймовірності: Р=095, т.е.

г_H=±t*_?A;P,

где t=2 при Р=0.95,т.е.:

г_H=±2*0.2=0.4% , Р=0.95

6. Для сильно корельованих мультиплікативних похибок по кожній 1-шій групі зробимо алгебраїчне підсумовування СКВ:

_M45=|_M4+_M5|=|0.2+0.38|=0.58% ; = 1 ;

_M89=_M8-_M9|=|0,28-0.09|=0.19% ; = -1 .

7. Визначаємо оцінку СКВ сумарної мультиплікативної похибки, використовуючи правило геометричного підсумовування:

_?M==0.67%

8. Знаходимо СКВ сумарної похибки в кінці діапазону вимірювань шляхом геометричного підсумовування адитивної і мультиплікативної складових:

_?= =0.7%

9. Визначаємо довірчий інтервал випадкової складової похибки в кінці діапазону вимірювання с довірчою ймовірністю:

г_K=±t*_?;P,

где t=2 при Р=0.95,т.е.:

г_K=±2*0.7=±1.4% ,Р=0.95

10. Представляємо імовірнісну оцінку сумарної похибки для заданого значення вимірюваної величини Х :

,

де = 100 В; = 37 В

г₍₃₇₎₌±{1.4+0.4*( -1)}=±2,08% ,Р=0.95 .

11. Запишіть результат вимірювання з зазначенням оцінки довірчого інтервалу похибки, вираженої в одиницях вимірюваної величини

,Р = 0.95

?= ==0,77 В

Відповідь: (37±0,77)В, Р=0.95

Виконуємо округлення похибки і записуємо результат вимірювання:

X=(37.00±0,77)В,Р=0.95 Результат вимірювання знаходиться в діапазоні від 36,23 В до 37,77 В з довірчою ймовірністю Р=0.95

Приклад розрахунку ймовірнісної оцінки сумарної похибки з урахуванням як систематичних, так і випадкових складових

Методика розрахунку:

1. Всі систематичні і випадкові складові похибки поділяються на адитивні та мультиплікативні.

2. Для адитивних систематичних складових оцінюється довірчий інтервал сумарної адитивної похибки для вибраної довірчої ймовірності Р:

Вихідні дані:

3. З адитивних випадкових складових похибки виділяють групи сильно корельованих між собою похибок і в межах кожної з цих груп проводять алгебраїчне підсумовування оцінок їх СКВ:

4. Далі виконуємо підсумовування по групах, враховуючи ті, що залишилися поза груп інші адитивні випадкові складові підсумовуємо за правилом геометричного підсумовування, оскільки

Це СКВ відповідає СКВ початку діапазону вимірювання.

5.Розраховуємо оцінку довірчого інтервалу сумарної похибки на початку діапазону вимірювання з урахуванням як систематичної, так і випадкової похибки:

де

де t=2 при P=0.95

6.Оцінюємо довірчий інтервал сумарної систематичної похибки з урахуванням, як адитивних так і мультиплікативних складових:

7.Для мультиплікативних випадкових складових оцінюють СКВ сумарної мультилікативної похибки за формулами:

8.Розраховуємо оцінку довірчого інтервалу сумарної похибки з урахуванням всіх складових в кінці діапазону вимірювання:

9.Представляємо оцінку сумарної похибки для довільного значення вимірюваної величини Х:

-max діапазон вимірювання

x=80

Вывод

1. При выполнении этой курсовой работы я освоил генератор переменного тока,его техническое обслуживание и диагностику.

2. Рассчитал вероятность оценки суммарной случайной погрешности с учетом как систематических, так и случайных составляющих, рассчитывал оценку доверительного интервала суммарной погрешности в начале диапазона измерения с учетом как систематической, так и случайной погрешности,оценил доверительный интервал суммарной систематической погрешности с учетом, как аддитивных так и мультипликативных составляющих, рассчитал оценку доверительного интервала суммарной погрешности с учетом всех составляющих в конце диапазона измерения.

Список использованной литературы

1. С.И. Румянцев, Ремонт автомобилей, Учебник. - М.: «Машиностроение» 1981.- 230 с.

2. В.Л. Роговцев, А.Г. Пузанков, В.Д. Олдфильд,

Устройство и эксплуатация автотранспортных средств,Учебник. - М.: «Транспорт» 1996. - 430с.

3. Бурдун Г.Д., Марков Б.Н. Основы метрологи: Учеб. пособие-М.: Издательство стандартов. 1985.-256с.

4. Землянский В.М.,Теория погрешностей:Учеб. пособие.-К.:НАУ, 1998.-87с.

Размещено на Allbest.ru