Межвитковое замыкание генератора: Межвитковое замыкание обмотки статора генератора

Содержание

Межвитковое замыкание обмотки статора генератора

Часто в генераторе автомобиля возникают проблемы с обмоткой статора. Ответвление проводника, образование зазоров и другие недостатки обычно приводят к замыканию детали или всего устройства. Однако определить наличие такое проблемы получается не сразу. Чтобы выявить неисправность, необходимо проверить обмотку мультиметром. Проверка выполняется быстро, однако владельцу потребуется разобрать агрегат. Если вы не хотите тратить время и имеете малый опыт, обратитесь в наш автосервис. ООО «ГС» быстро проведет диагностику многофункциональными инструментами или стендами, точно определит наличие неполадок и предложит выгодный способ ремонта в Санкт-Петербурге. Для записи на прием звоните по телефонам: +7 (812) 940-43-99, +7 (812) 917-37-67.

Записаться на ремонт

Мы перезвоним вам на указанный телефон и подтвердим запись

Как проверить обмотку статора на замыкание?

Не у всех имеется мультиметр. Однако для точного выполнения работ потребуется измеритель сопротивления. Он показывает количество Ом в конкретной части обмотки. При отсутствии возможности использовать специальные приборы, потребуется выполнить более сложные операции. Процесс проверки выполняется в следующем порядке:
  • демонтируйте генератор и разберите его до изъятия статора;
  • замкните лампочку на фазах АКБ;
  • поочередно подсоедините обмотку к фазам аккумулятора.
Обнаружить наличие замыкания между витками позволяет отсутствие питания на лампочке. Если она не горит, значит, в цепи имеется разрыв. С приборами процедура выполняется гораздо быстрее и точнее. Опытный автоэлектрик определит не только наличие разрыва, но и точный участок. В нашем автосервисе вы дополнительно сможете перемотать статор, что сэкономит деньги на покупке новой обмотки.

Как устранить неисправность?

Чтобы избавиться от проблемы, не обязательно покупать ротор или якорь в сборе. Электрический двигатель автомобиля изготавливается из составных деталей, поэтому можно выполнить замену только статора. Однако это не самое выгодное решение. Дешевле перемотать деталь. Правда, такая процедура требует опыта и знаний, поэтому стоит доверить работу профессионалам. Процесс происходит поэтапно. Особое внимание уделяется изоляции проводника. При этом обмотка должна иметь выводы в соответствии с конструктивными особенностями генератора.

Ремонт обмотки в ООО «ГС»

Наша компания выполняет перемотку статора с применением специальных инструментов. При этом вся работа проводится с постоянной проверкой диагностическим оборудованием путем пропускания тока через обмотку. Мы обеспечим:
  • кратчайшие сроки восстановления статора;
  • выгодные цены на услуги;
  • гарантийные сроки на отремонтированную деталь;
  • удобные способы оплаты и многое другое.
После завершения работ, один из специалистов проконсультирует клиента по вопросам возникновения проблем и способам их предотвращения в будущем. Наши советы помогут продлить срок службы генератора и избежать повторных поломок статора в будущем.

Неисправности генераторов переменного тока

В генераторах могут возникать следующие основные неисправности:

  • плохой контакт между щетками и контактными кольцами ротора
  • обрыв обмотки возбуждения
  • замыкание обмотки возбуждения на корпус рото­ра
  • межвитковое замыкание в катушке обмотки воз­буждения
  • обрыв в цепи фазовой обмотки статора
  • межвитковое замыкание в катушках обмотки статора
  • замыкание обмотки статора на корпус
  • замыкание зажима «плюс» на корпус
  • пробой диодов выпрямитель­ного блока
  • механические неисправности

Плохой контакт между щетками и контактными кольцами ротора

Плохой контакт между щетками и контактными кольцами ротора возникает при загрязнении и замас­ливании контактных колец, большом износе щеток, уменьшении давления пружин на щетки и зависании щеток в щеткодержателях. При таких дефектах повышается сопротивление в цепи возбуждения (или даже прерывается цепь возбуждения), что вызывает снижение силы тока возбуждения, уменьшается мощность генератора.

Для устранения неисправности снимают щеткодержатель и проверяют его состояние. При необ­ходимости протирают щеткодержатель и щетки тряп­кой, смоченной бензином. Щетки должны свободно пе­ремещаться в щеткодержателях. При износе щеток до высоты 8 мм их заменяют с последующей проверкой давления пружины на каждую шетку в отдельности.

Загрязненные контактные кольца ротора протирают тряпкой, смоченной бензином. Окисленную рабочую поверхность колец зачищают стеклянной шкуркой.

Обрыв обмотки возбуждения

Обрыв обмотки возбуждения чаще всего происхо­дит в местах пайки концов обмотки к контактным кольцам.

При обрыве обмотки возбуждения в обмотке статора индуктируется ЭДС не более 5 В, обусловленная оста­точным магнетизмом стали ротора. При такой неисп­равности аккумуляторная батарея не будет заряжаться. Для определения обрыва необходимо отъединить конец обмотки возбуждения от щетки, а затем к этому концу и к зажиму Ш генератора присоединить через лампу или вольтметр провода от аккумуляторной батареи.

В случае обрыва обмотки лампа загораться не бу­дет, а стрелка вольтметра не отклонится. Для нахож­дения катушки с обрывом обмотки провода от зажимов батареи подключают к концам каждой катушки. Пос­ле этого тщательно проверяют место пайки соединений и выводные концы катушек обмотки возбуждения. Об­наруженное место обрыва устраняют ьескислотной пайкой, пользуясь мягкими припоями. Когда обрыв произошел внутри катушки, ее заменяют или перематывают.

Межвитковое замыкание в катушках обмотки возбуждения

Межвитковое замыкание в катушках обмотки воз­буждения возникает вследствие разрушения изоляции провода обмотки при перегреве или механическом пов­реждении, что вызывает увеличение тока возбуждения и повышение температуры обмотки.

Для определения виткового замыкания в катушках измеряют омметром их сопротивление и сопоставляют его с сопротивлением исправной катушки.

Замыкание обмотки возбуждения на корпус рото­ра

При замыкании на корпус часть или вся обмотка возбуждения закорачивается, вследствие чего генератор не возбуждается. Чаще всего обмотка замыкается на корпус в местах вывода ее концов к контактным кольцам ротора. Замыкание обмотки на корпус вызы­вает увеличение силы тока в цепи регулятора напря­жения.

Этот вид повреждения определяют контрольной лампой напряжением 220 В. Один провод соединяют с любым контактным кольцом, а другой — с сердечни­ком или валом ротора. Лампа будет гореть, когда об­мотка замкнута на корпус. Если невозможно изолиро­вать обмотку от корпуса, то ее заменяют.

Замыкание обмотки статора на корпус

Замыкание обмотки статора на корпус возникает вследствие механического или теплового повреждения изоляции обмотки. При этой неисправности значительно снижается мощность генератора. Генератор перегревается. Аккумуляторная батарея заряжается только на повышенной частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Этот вид повреждения определяют контрольной лампой напряжением 220 В путем подключения одного щупа на сердечник, а другого — на любой вывод обмот­ки. Лампа горит только при замыкании обмотки на корпус. Дефектные катушки заменяют.

Замыкание зажима «плюс» генератора на корпус

Замыкание зажима «плюс» генератора на корпус происходит вследствие разрушения изоляции зажима или изоляции провода, подключенного к этому зажиму. При такой неисправности генератора резко увеличива­ется сила тока в обмотке статора и в диодах выпрямительного блока, что приводит к тепловому разрушению изоляции обмотки и пробою диодов выпрямительного блока. После пробоя диодов возникает короткое замыкание аккумуляторной батареи, вследствие чего проис­ходит глубокий разряд батареи и изоляция соедини­тельных проводов разрушается, а также выходит из строя амперметр.

Дефектную изоляцию зажима восстанавливают. По­врежденные обмотки статора и выпрямительный блок диодов заменяют исправными в условиях ремонтной мастерской.

Межвитковое замыкание в катушках обмотки ста­тора

Межвитковое замыкание в катушках обмотки ста­тора возникает при перегреве вследствие разрушения изоляции обмотки. В короткозамкнутых катушках проходит большой ток, это приводит к перегреву катушки и вызывает дальнейшее разрушение изоляции обмотки.

При такой неисправности значительно снижается мощность генератора, а аккумуляторная батарея заря­жается только на большой частоте вращения коленча­того вала двигателя.

Пробой диодов выпрямителя

Пробой диодов выпрямителя происходит при пе­регреве током большой силы, повышении напряжения генератора выше нормы и при механическом повреж­дении.

В пробитых диодах сопротивление практически рав­но нулю в обоих направлениях, что вызывает короткое замыкание фаз обмотки статора и отказ генератора.

При пробое диодов аккумуляторная батарея начина­ет разряжаться через обмотку статора, что вызывает разрушение изоляции обмотки и быстрый разряд бата­реи.

Как проверить статор генератора на межвитковое замыкание

: Сейчас только снова снял генератор, полностью разобрал, промыл и прочистил все до блеска. Итоги проверки: – Х.З. 🙂
: 1.Все 9 диодов целые, разница в прямой проводимости в пределах
: 50-60 Ом (650-720 Ом).
: Обратное сопротивление у всех порядка 4-5 МОм (это нормально?)
: 2. Обмотка ротора имеет сопротивление порядка 2-3Ом(это нормально?)
: Она никуда не замыкает.
: 3.2 крабообразных полюса ротора имеют контакт с валом ротора и
: через подшипники – с корпусом.(это нормально?)
: 4.Под вопросом статор и его обмотка, металлический кольцевой
: сердечник статора имеет коррзию по краям, в рез. чего не было

: хор. контакта с корпусом. Это необходимо?
: Как проверить обмотки статора и ротора на межвитковое замыкание?
: 5.Где еще копать?
: Симптомы "классические": на 1000об/мин без потребителей напряжение 13,8-14,0В(не более), при включении потребителей снижение вплоть до 12,5В 🙁

>>>> Про машину, про генератор, про потребителей.

А то может кто-то хочет достичь невозможного.
Есть мощность, которую генератор способен отдать.

Если превысить ее, то генератор все равно не выдаст напряжение, как ни старайся. Даже исправный. Потому что чудес не бывает.

Просто твой генератор не тянет полностью твоих потребителей. Хотя при этом является исправным. Исправным, но уже не новым.

: +++Mercedes,W201, M102, Генератор BOSCH 14V 55A, РН в порядке, +++клеммы/провода все в порядке, утечка без потребителей 0,1мА

>>>> Т.к. генератор уже не новый – токотдача у него понижена. Вряд ли она более 50А на максимуме.

: : Есть мощность, которую генератор способен отдать.
: +++Угу, 14В*55А 🙂

>>>> Это на максимальных оборотах. 14*50=700 Вт. А на оборотах ХХ это будет уже не 700, а максимум 14*22-25=

: +++ Еду вечером, вкл. печка на 2 положении, ближний свет, магнитола, нормально. Включаю отопитель заднего стекла, еду по трассе 10 км, постепенно напруга падает ниже 11,5В (отключается отопитель и магнитола по защите) тухнет свет постепенно.
: Вот не знаю, сколько потребляет коммутатор и катушка зажигания, но. (аккумулятор полностью заряжен был от выпрямителя)

>>>> Думаю что тебе надо отказаться о включения части потребителей. Если при этом все будет в норме, то далее решай сам – или отказываться от части потребителей, или постоянно подзаряжать аккумулятор, или менять генератор на более мощный.

Кстати, может еще ремень проскальзывать.

А вооб-ще если не получится,звони 118-20-55.
+++Позвоню, но разница во времени 2часа, и как тебя звать?

Добро пожаловать на ChipTuner Forum.

Опции темы

Очень заинтересовал этот вопрос как проверить статор генератора на межвитковое или межобмоточное замыкание.

У кого есть специальный профессиональный тестер там все понятно. А как быть тем у кого его нет, а проверить надо.

На целостность обмотки проверяем мультиметром, и мерим сопротивление.
На пробой изоляции или замыкания на массу можно проверить лампой накаливания, самое простое 220В но желательно поменьше чтоб не повредить изоляцию.

1. Поставить генератор на стенд, дать нагрузку и померить мультиметром переменное напряжение на выходах обмоток. Оно должно быть одинаково.Сколько допускается отклонение, при каких условиях делать замер? Если есть отклонение отключить диодный мост и провести повторно.
Не всегда возможно сделать. Есть у генератора дефект сгоревший дионый мост, или выработка контактного кольца.Как быть?
2. Проверить его осциллографом. Опять два варианта
Первый подключится к выходу генератора, желательно отключить аккумулятор и проанализировать осциллограмму в сети информации по проблемам обмотки очень мало без должного опыта можно не определить.
Второй встречал на просторах интернета. Снять регулятор напряжения отключить обмотки стартера и снять осциллограмму с выводов стартера.
Очень мало информации. Просто подключая Мотодок 3 к обмоткам (один провод на массу второй на обмотку) даже без вращения там уже есть пульсации.
3. Подключить выводы обмоток через мощные лампы на источник питания, и снять осциллограмму в момент включения, сразу со всех обмоток.
4. Использовать принцип с заводских тестеров статора, подать на обмотку напряжение и померить его падения. Очень мало информации. Необходим мощный источник стабилизированного напряжения. А что и как на каких параметрах делать дальше?
Может кто пробовал.

Часто в генераторе автомобиля возникают проблемы с обмоткой статора. Ответвление проводника, образование зазоров и другие недостатки обычно приводят к замыканию детали или всего устройства. Однако определить наличие такое проблемы получается не сразу. Чтобы выявить неисправность, необходимо проверить обмотку мультиметром. Проверка выполняется быстро, однако владельцу потребуется разобрать агрегат. Если вы не хотите тратить время и имеете малый опыт, обратитесь в наш автосервис. ООО «ГС» быстро проведет диагностику многофункциональными инструментами или стендами, точно определит наличие неполадок и предложит выгодный способ ремонта в Санкт-Петербурге. Для записи на прием звоните по телефонам: +7 (812) 940-43-99, +7 (812) 917-37-67.

Как проверить обмотку статора на замыкание?

Не у всех имеется мультиметр. Однако для точного выполнения работ потребуется измеритель сопротивления. Он показывает количество Ом в конкретной части обмотки. При отсутствии возможности использовать специальные приборы, потребуется выполнить более сложные операции. Процесс проверки выполняется в следующем порядке:

  • демонтируйте генератор и разберите его до изъятия статора;
  • замкните лампочку на фазах АКБ;
  • поочередно подсоедините обмотку к фазам аккумулятора.

Обнаружить наличие замыкания между витками позволяет отсутствие питания на лампочке. Если она не горит, значит, в цепи имеется разрыв.

С приборами процедура выполняется гораздо быстрее и точнее. Опытный автоэлектрик определит не только наличие разрыва, но и точный участок. В нашем автосервисе вы дополнительно сможете перемотать статор, что сэкономит деньги на покупке новой обмотки.

Как устранить неисправность?

Чтобы избавиться от проблемы, не обязательно покупать ротор или якорь в сборе. Электрический двигатель автомобиля изготавливается из составных деталей, поэтому можно выполнить замену только статора. Однако это не самое выгодное решение. Дешевле перемотать деталь. Правда, такая процедура требует опыта и знаний, поэтому стоит доверить работу профессионалам. Процесс происходит поэтапно. Особое внимание уделяется изоляции проводника. При этом обмотка должна иметь выводы в соответствии с конструктивными особенностями генератора.

Ремонт обмотки в ООО «ГС»

Наша компания выполняет перемотку статора с применением специальных инструментов. При этом вся работа проводится с постоянной проверкой диагностическим оборудованием путем пропускания тока через обмотку. Мы обеспечим:

  • кратчайшие сроки восстановления статора;
  • выгодные цены на услуги;
  • гарантийные сроки на отремонтированную деталь;
  • удобные способы оплаты и многое другое.

После завершения работ, один из специалистов проконсультирует клиента по вопросам возникновения проблем и способам их предотвращения в будущем. Наши советы помогут продлить срок службы генератора и избежать повторных поломок статора в будущем.

Информационные признаки повреждения обмотки статора для построения релейной защиты автономного асинхронного генератора Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621. 313 1:621.3.045.532

05.00.00 Технические науки

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРИЗНАКИ ПОВРЕЖДЕНИЯ ОБМОТКИ СТАТОРА ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ АВТОНОМНОГО АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Богдан Александр Владимирович д.т.н., доцент, профессор кафедры SPIN-код6662-4171, [email protected]

Соболь Александр Николаевич

к.т.н., доцент кафедры

ФГБОУ ВПО Кубанский государственный

аграрный университет, Краснодар, Россия

В большинстве случаев (85-95 %) отказы асинхронных машин происходят из-за повреждения статорной обмотки. При этом более 90 % повреждений приходится на межвитковые замыкания. Замыкание небольшого количества витков статорной обмотки автономного асинхронного генератора не существенно изменяет основной магнитный поток машины, и, поэтому велика вероятность его длительной работы с таким видом повреждения. Скрытый отказ, существующий в виде виткового замыкания, значительно снижает надежность генератора, как источника резервного питания. На данный момент чувствительных защит асинхронных генераторов не существует, так как существует мнение, что в случае коротких замыканий (КЗ) генератор теряет возбуждение, и защита для него не требуется. Выявление информационных признаков витковых коротких замыканий в обмотке статора асинхронного генератора позволяет разработать релейную защиту. Основным принципом обнаружения витковых замыканий в обмотке статора асинхронного электродвигателя является измерение появляющейся несимметрии токов статора. Установлено, что в случае витковых КЗнесимметрия токов и напряжений не велика и сравнима с несимметрией в цепи нагрузки ААГ. Это не позволяет выполнить защиту, реагирующую на данную несимметрию. Тоже можно сказать и об изменении гармонического спектра токов и напряжений. Для построения защиты необходимо применять высокочувствительные схемы для обнаружения несимметрии трехфазной системы токов и напряжений, а также искажения формы токов

Ключевые слова: РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА, ВИТКОВЫЕ ЗАМЫКАНИЯ, ОБМОТКА СТАТОРА, АВТОНОМНЫЙ АСИНХРОННЫЙ

UDC 621. 313 1:621.3.045.532 Technical sciences

ESTIMATES OF THE ERROR OF EXPERIMENTAL DATA AT STUDIES OF DENSITY AND THE SATURATED VAPOR PRESSURE (SVP) PETROLEUM PRODUCTS

Bogdan Alexander Vladimirovich

Doctor of technical sciences, associate professor,

professor of the chair, SPIN-code 6662-4171,

[email protected]

SobolAlexanderNikolaevich

Candidate of technical sciences, associate professor of the chair

Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia

It is estimated that (85-95%) of the electric motor failures occur due to damage to the stator winding. In this case, more than 90% of damage are because of interturn short circuits. Short circuits in stator windings of stand-alone asynchronous generator change the base magnetic flux incidentally, so the probability of its long work with such kind of damage is great. A latent failure, existing as a loop closure, significantly reduces the reliability of the generator as a backup power source. Now sensitive protections of asynchronous generators do not exist, since it is believed that in the case of short circuits (short circuit), the generator loses its excitation, and protection is not required for it. Identification of information signs of short-circuit currents in the stator winding of an asynchronous generator makes it possible to develop relay protection. The main principle of detection of stokes closures in the stator winding of an asynchronous electric motor is the measurement of the emerging asymmetry of the stator currents. It has been established that in the case of short-circuit faults, the asymmetry of the currents and voltages is not large and comparable to the asymmetry in the AAG load circuit. This does not allow performing a protection that reacts to this asymmetry. You can also say about changing the harmonic spectrum of currents and voltages. To build protection, it is necessary to use highly sensitive circuits for detecting the asymmetry of a three-phase system of currents and voltages, as well as distortion of the shape of currents and voltages, for example, by harmonic analysis. Do not exclude the possibility of using other protection devices, such as reacting the vibration of the case of an induction generator in the event of damage to the stator winding

Keywords: RELAY PROTECTION, SHORT CIRCUITS OF STATOR WINDINGS, STANDALONE ASYNCHRONOUS GENERATOR,

ГЕНЕРАТОР, ГАРМОНИЧЕСКИЕ VIBRATION

СОСТАВЛЯЮЩИЕ, ВИБРАЦИЯ

Doi: 10.21515/1990-4665-131-101

1. Введение

В течение последних лет в нашей стране исследования и практика показали, что возможность применения автономных асинхронных генераторов (ААГ) в качестве альтернативных источников электроснабжения сельскохозяйственных предприятий, а также для личных нужд имеет достаточно большие перспективы [1]. Асинхронные генераторы различаются по способу возбуждения, характеру частоты (постоянная, изменяющаяся), способу стабилизации напряжения, конструктивному исполнению (с короткозамкнутым, фазным, полым ротором), числу фаз.ААГ с емкостным самовозбуждением имеет простую конструкцию, высокую надежность, относительно небольшую стоимость, является бесконтактной машиной.Автономный асинхронный генератор с емкостным самовозбуждением можно использовать для питания асинхронных электродвигателей, электробытовых приборов, для нужд освещения, обогрева и т. д. в районах, удаленных от линий электропередач и электростанций местного значения.

Значительный вклад в науку и практику их применения внесли такие ученые, как Н.И. Алиев, Н.Д. Торопцев, В.Я. Беспалов, М.Л. Костырев, АЗ. Р. Джендубаев и др. [7] Однако, при эксплуатации ААГ под воздействием различных факторов снижается электрическая прочность изоляции обмотки, что может привести к ее повреждению. Известно, что в большинстве случаев (85-95 %) отказы асинхронных машин происходят из-за повреждения статорной обмотки. При этом более 90 % повреждений приходится на межвитковые замыкания [2].

На данный момент чувствительных защит ААГ не существует, так как существует мнение, что в случае коротких замыканий (КЗ) ААГ теряет возбуждение, и защита для него не требуется [6].

Проверка этого положения, а также установление информационных признаков витковых коротких замыканий в обмотке статора ААГ для построения релейной защиты осуществлялась экспериментально.

2. Постановка задачи

Существует мнение, что АГ не требует защиты, так как при КЗ он теряет возбуждение. Проверка этого положения осуществлялась экспериментально.

Защиты электрических машин, в основном, строятся на изменениях: величин токов и их симметричных составляющих, величины и фазы тока (дифференциальные защиты), гармонических составляющих токов и магнитных потоков рассеяния, вибрации. Защиты генераторов применяются в основном для синхронных генераторов большой и средней мощности. Для построения собственной защиты ААГ необходимо знать специфику процессов в нем в случае витковых и межфазных КЗ в обмотке статора [3].

Для эксперимента была подготовлена установка c АГ, выполненная на базе асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором типа

двигатель

Рисунок 1 - Схема экспериментальной установки

4Л10084У3 (3 кВт, 1435 об/мин). [2] Схема установки изображена на рисунке 1. Емкость самовозбуждения равна 40 мкФ. Генератор приводился во вращение асинхронным двигателем. Искусственные замыкания между различными витками в фазных обмотках автономного асинхронного генератора создавались с помощью специальных, предварительно выведенных наружу из лобовой части обмотки статора, выводов.

3. Результаты экспериментальных исследований

Для анализа несимметрии токов и напряжений ААГ в случае витковых КЗ введем понятие коэффициента обратной последовательности токов К2 согласно [4]

i2

к 2 =—, 2 i1

где I2- ток обратной последовательности; Ij- ток прямой последовательности.

Также можно записать следующее выражение [4]

к У2 у(ia - ic )2 +(ic - ib )2 +(ib -"iaf к 2 =-,

IA + IB + IC

где ia,ib , IC - соответственно значение токов фаз «Л», «В», «С». - число витков в фазе.

I. А

60

50

40

30

20

10

0

О 10 20 30 40 \У,0 о

Рисунок 2 - Кривые изменения токов КЗ генератора

На рисунке 3 показаны кривые изменения токов генератора 1аг, 1Ьг, 1сг в амперах (А) для фаз "А", "В", "С" соответственно, а также ток короткого замыкания 1кз в фазе "А" при активной нагрузке генератора 600Вт в зависимости от числа замкнувшихся витков по отношению к числу витков в фазе

_1а1 1в1

1с1

!

1с2 /

1в2 У

1а2 /

0 5 10 и 20 25 30 \У. %

Рисунок 3 - Кривые изменения фазных токов генератора

Опыты показали, что при витковых и междуфазных КЗ в обмотке статора при малом числе замкнувшихся витков АГ не теряет возбуждения. Из полученных данных видно, что ток в короткозамкнутой части обмотки увеличивается в 5-10 раз по сравнению с номинальным.

В случае 15 % КЗ витков фазные, емкостные токи, напряжения в поврежденной фазе уменьшаются в 1,3 раза (привод w=const и чисто активная нагрузка). Коэффициент обратной последовательности для фазных, емкостных токов и фазных напряжений имеет величину менее 0,1. Разница между средними значениями токов и напряжений фаз при 15 % КЗ витков, и токами и напряжениями в поврежденной фазе, по отношению к номинальным величинам, будет соответственно 0,04 I ном и 0,07 U ном. Ток нагрузки в поврежденной фазе в этом случае уменьшается в 1,1 раза. Коэффициент обратной последовательности имеет величину менее 0,05.

Таким образом, большой несимметрии фазных токов нагрузки не наблюдается. Генератор теряет возбуждение только при 15-30 % замкнутых витков.

Кривые изменения емкостных токов ААГ представлены на рисунке

4.

1емкА1 1

/ 1емкв1 I емк С1

/I емкА *> /

/ 1емкВ 1 Д емкС 2

0 5 Ю 15 20 25 30 V/, % Рисунок 4 - Кривые изменения емкостных токов генератора

На рисунке 5 приведены осциллограммы тока и напряжения в поврежденной фазе А, соответственно емкостного тока, тока нагрузки, а также тока короткого замыкания при замыкании 15% витков обмотки статора и осциллограмма изменения сигнала с датчика вибрации, прикрепленного к ААГ.

Из полученных осциллограмм видно, что при КЗ происходит уменьшение тока и напряжения в поврежденной фазе, также соответственно емкостного тока, тока нагрузки. При этом в момент замыкания наблюдается характерный всплеск фазного, емкостного токов, а также тока в короткозамкнутом контуре. Далее в течение небольшого промежутка времени токи принимают установившиеся значения. При уменьшении напряжения и тока нагрузки данного характерного всплеска не наблюдается. Изменение токов в неповрежденных фазах аналогичное.

В случае междуфазных (двухфазных и трехфазных) КЗ внутри обмотки статора также происходит уменьшение соответствующих величин и наблюдается характерный всплеск [2]. Однако, при симметричном замыкании пиковые значения токов при всплеске примерно одинаковые, а при несимметричном замыкании всплеск тока в фазе с большим числом замкнутых витков заметно больше, чем в остальных фазах. Ток КЗ в случае симметричного повреждения больше, чем при несимметричном повреждении.

Рисунок 5 - Осциллограммы при витковом замыкании Ь«р://д .kubagro.ru/2017/07/pdf/101.pdf

Также было установлено изменение гармонического состава соответствующих величин при витковом КЗ. На рисунке 6 показан спектр фазных токов ААГ при витковом замыкании 15 % витков в фазе «А» и чисто активной нагрузке (для системы w = const).

В ходе проведения экспериментальных исследований установлено, что при 15 % КЗ витков наблюдается уменьшение первой, пятой и седьмой гармоник фазных и емкостных токов в поврежденной фазе соответственно в 1,15, 2,15 и 2,9 раз, а также рост третьей гармоники в 1,9 раз.

Для фазных напряжений происходит уменьшение первой, третьей, пятой и седьмой гармоник в поврежденной фазе соответственно в 1,53, 1,68, 1,43 и 1,1 раза.

фазный ток обмотка исправна

фазный ток КЗ

спектр сигнала вибродатчика обмотка исправна

спектр сигнала вибродатчика КЗ

Рисунок 6 - Спектральный состав при 15 % КЗ витков в фазе «А»

Подобно напряжению происходит уменьшение данных гармоник тока нагрузки, но в 1,4 раз меньше.В целом же была установлена несимметрия гармонических составляющих, аналогичная несимметрии токов и напряжений в фазах.

Аналогичный характер имеет изменение гармонических составляющих в неповрежденных фазах. Изменение гармонических составляющих токов и напряжений в случае межфазных и трехфазных несимметричных КЗ аналогично изменению при витковых КЗ. При симметричном трехфазном КЗ наблюдается рост первой гармоники фазных и емкостных токов в 1,25 раз. Третья, пятая и седьмая гармоники уменьшаются в 2,8, 1,5 и 1,1 раз. Аналогичные соотношения получены для фазных напряжений, однако в данном случае первая гармоника уменьшается, а третья возрастает. Гармонические составляющие для токов нагрузки уменьшаются подобно напряжению, но в 1,4 раз меньше.

4. Выводы и возможность использования экспериментальных данных для построения релейной защиты Таким образом, можно сделать вывод, что замыкание малого числа витков не ведет к развозбуждению генератора и может приводить к термическому повреждению обмотки статора, пожару и т.д.

Основным принципом обнаружения витковых замыканий в обмотке статора асинхронного электродвигателя является измерение появляющейся несимметрии токов статора. Установлено, что в случае витковых КЗнесимметрия токов и напряжений не велика и сравнима с несимметрией в цепи нагрузки ААГ. Это не позволяет выполнить защиту, реагирующую на данную несимметрию. Тоже можно сказать и об изменении гармонического спектра токов и напряжений.

Поэтому для построения защиты необходимо применять высокочувствительные схемы для обнаружения несимметрии трехфазной

системы токов и напряжений, а также искажения формы токов и напряжений например, путем гармонического анализа.

Не исключается возможность использования других устройств защиты, например реагирующих на несимметрию магнитного поля внутри генератора в случае виткового КЗ в статорной обмотке (при размещении кольца, охваченного ферромагнитным сердечником, внутри электрической машины) [5].

Однако, размещение кольца внутри машины сопряжено с необходимостью разборки и сборки машины и представляет сложную технологическую операцию. Наводимое в кольце электромагнитное поле не дает точного представления о характере нарушения изоляции и возникновении короткого замыкания в обмотке, что приводит к необходимости усложнения схемы блока защиты. Также сложность блока защиты не позволяет обеспечить его высокую надежность. Тоже можно сказать и об устройствах тепловой защиты.

Для защиты ААГ от внутренних межфазных КЗ в обмотке статора, вблизи нулевых выводов можно использовать устройство дифференциально-фазной защиты, работа которого основана на измерении токов фаз в случае КЗ [8]. Также можно использовать устройство дифференциальной защиты ААГ, работа которого основана на измерении токов в нулевых, фазных выводах и присоединении емкостей [10].

В качестве чувствительного устройства защиты, позволяющего определять и витковые замыкания обмоток статора ААГ, имеется возможность использовать устройство, основанное на использовании вибродатчика, который крепится на корпусе генератора [9].

На рисунке 7 показана функциональная схема управления и защиты

ААГ.

Рисунок 7 - Схема защиты ААГ на основе вибродатчика При возникновении виткового КЗ в обмотке статора и при неисправности подшипников появляются дополнительные колебания корпуса машины 1, и сигнал вибродатчика 2 превышает пороговое значение. Сигнал на выходе блока сравнения 5 усиливается усилителем 6 и вызывает срабатывание исполнительного механизма 7 УЗ. Исполнительный механизм 7 приводит в действие привод аварийного отключения выключателя 4, который отключает ААГ от цепи емкостей самовозбуждения. Блок питания 8 подключен к блокам 5 и 6 и обеспечивает работу этих блоков. Блоки 5, 6, 7 и 8 в совокупности составляют УЗ 3.

Список литературы

1. Богдан А.В., Диагностика повреждений обмотки статора автономного асинхронного генератора / А.В. Богдан, А.Н. Соболь // Известия высших учебных заведений. Электромеханика, 2013. -№ 1.- С.70 - 71.

2. Богдан А. В. Признаки повреждения обмотки статора асинхронного генератора / А.В. Богдан, И.А. Потапенко, А.Н. Соболь // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2007.- № 8. -С.13 - 14.

3. Гашимов М.А. Исследование в целях диагностики физических процессов функционирования электрических машин при неисправностях в обмотке статора и ротора / М.А. Железко, С.В. Абдулзаде // Электротехника, 2004.- № 2.- С. 20-27.

4. Железко Ю.С. Компенсация реактивной мощности и повышение качества электроэнергии / Ю.С. Железко. - М.: Энергоатомиздат, 1985.

5. Клецель М.А. Защита электродвигателей на катушках индуктивности от витковых замыканий / М.А. Клецель// Проекты и исследования, 1994.- № 3.- С. 17 - 20.

6. Соболь А.Н. Защита автономных асинхронных генераторов сельскохозяйственного назначения от витковых коротких замыканий: автореф. дис. к-та техн. наук. - Краснодар: КубГАУ, 2010, 24 с.

7. Торопцев Н.Д. Области применения асинхронных генераторов / Н.Д. Железко // Энергетик, 2004. _ № 3.- С. 31 - 34.

8. Пат.2313890 РФ ЯИ, МПК 51 Н02М 7/08, Н02Н 3/28. Устройство для дифференциально-фазной защиты.

9. Пат. № 2295815 РФ ЯИ, МПК 51 Н02Н 7/08, 001М 15/00, Н02К 15/00. Устройство защиты машин переменного тока.

10. Пат. № 66127 РФ RU, МПК 51 H02K 11/00, H02H 7/08. Устройство для дифференциальной защиты асинхронного генератора.

References

1. Bogdan A.V., Diagnostika povrezhdenij obmotki statora avtonomnogo asinhronnogo generatora / A.V. Bogdan, A.N. Sobol' // Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Jelektromehanika, 2013. № 1. S.70 - 71.

2. Bogdan A. V. Priznaki povrezhdenija obmotki statora asinhronnogo generatora / A.V. Bogdan, I.A. Potapenko, A.N. Sobol' // Mehanizacija i jelektrifikacija sel'skogo hozjajstva, 2007. № 8. S.13 - 14.

3. Gashimov M.A. Issledovanie v celjah diagnostiki fizicheskih processov funkcionirovanija jelektricheskih mashin pri neispravnostjah v obmotke statora i rotora / M.A. Zhelezko, S.V. Abdulzade // Jelektrotehnika, 2004. № 2. S. 20-27.

4. Zhelezko Ju.S. Kompensacija reaktivnoj moshhnosti i povyshenie kachestva jelektrojenergii / Ju.S. Zhelezko. M.: Jenergoatomizdat, 1985.

5. Klecel' M.A. Zashhita jelektrodvigatelej na katushkah induktivnosti ot vitkovyh zamykanij / M.A. Klecel'// Proekty i issledovanija, 1994. № 3. S. 17 - 20.

6. Sobol' A.N. Zashhita avtonomnyh asinhronnyh generatorov sel'skohozjajstvennogo naznachenija ot vitkovyh korotkih zamykanij: avtoref. dis. k-ta tehn. nauk. - Krasnodar: KubGAU, 2010, 24 s.

7. Toropcev N.D. Oblasti primenenija asinhronnyh generatorov / N.D. Zhelezko // Jenergetik, 2004. _ № 3. S. 31 - 34.

8. Pat.2313890 RF RU, MPK 51 H02M 7/08, H02H 3/28. Ustrojstvo dlja differencial'no-faznoj zashhity.

9. Pat. № 2295815 RF RU, MPK 51 H02H 7/08, G01M 15/00, H02K 15/00. Ustroj stvo zashhity mashin peremennogo toka.

10. Pat. № 66127 RF RU, MPK 51 H02K 11/00, H02H 7/08. Ustrojstvo dlja differencial'noj zashhity asinhronnogo generatora.

Межвитковое замыкание. Как проверить различные замыкание витков

Электродвигатели часто выходят из строя, и основной причиной для этого является межвитковое замыкание. Оно составляет около 40% всех поломок моторов. От чего возникает замыкание между витками? Для этого есть несколько причин.

Основная причина – излишняя нагрузка на электродвигатель, которая выше установленной нормы. Статорные обмотки нагреваются, разрушают изоляцию, происходит замыкание между витками обмоток. Неправильно эксплуатируя электрическую машину, работник создает чрезмерную нагрузку на электродвигатель.

Нормальную нагрузку можно узнать из паспорта на оборудование, либо на табличке мотора. Лишняя нагрузка может возникнуть из-за поломки механической части электромотора. Подшипники качения могут послужить этой причиной. Они могут заклинить от износа или отсутствия смазки, в результате этого возникнет замыкание витков катушки якоря.

Замыкание витков возникает и в процессе ремонта или изготовления двигателя, в результате брака, если двигатель изготавливали или ремонтировали в неприспособленной мастерской. Хранить и эксплуатировать электромотор необходимо по определенным правилам, иначе внутрь мотора может проникнуть влага, обмотки отсыреют, как следствие возникнет витковое замыкание.

С витковым замыканием электродвигатель работает неполноценно и недолго. Если вовремя не выявить межвитковое замыкание, то скоро придется покупать новый электродвигатель или полностью новую электрическую машину, например, электродрель.

При замыкании витков обмотки двигателя повышается ток возбуждения, обмотка перегревается, разрушает изоляцию, происходит замыкание других витков обмотки. Вследствие повышения тока может послужить причиной выхода из строя регулятора напряжения. Витковое замыкание выясняется сравнением обмоточного сопротивления с нормой по техусловиям. Если оно снизилось, обмотка подлежит перемотке, замене.

Как найти межвитковое замыкание

Замыкание витков легко определить, для этого есть несколько методов. Во время работы электродвигателя обратите внимание на неравномерный нагрев статора. Если одна его часть нагрелась больше, чем корпус двигателя, то необходимо остановить работу и провести точную диагностику мотора.

Существуют приборы для диагностики замыкания витков, можно проверить токовыми клещами. Нужно измерить нагрузку каждой фазы по очереди. При разнице нагрузок на фазах надо задуматься о наличии межвиткового замыкания. Можно перепутать витковое замыкание с перекосом фаз сети питания. Чтобы избежать неправильной диагностики, надо измерить приходящее напряжение питания.

Обмотки проверяют мультиметром путем прозвонки. Каждую обмотку проверяем прибором отдельно, сравниваем результаты. Если замкнуты оказались всего 2-3 витка, то разница будет незаметна, замыкание не выявится. С помощью мегомметра можно прозвонить электромотор, выявив наличие замыкания на корпус. Один контакт прибора соединяем с корпусом мотора, второй к выводам каждой обмотки.

Если нет уверенности в исправности двигателя, то необходимо произвести разборку мотора. При разборе нужно осмотреть обмотки ротора, статора, наверняка будет видно место замыкания.

Наиболее точным методом проверки замыкания между витками обмоток является проверка понижающим трансформатором на трех фазах с шариком подшипника. Подключаем на статор электромотора в разобранном виде три фазы от трансформатора с пониженным напряжением. Кидаем шарик подшипника внутрь статора. Шарик бегает по кругу – это нормально, а если он примагнитился к одному месту, то в этом месте замыкание.

Можно вместо шарика применить пластинку от сердечника трансформатора. Ее также проводим внутри статора. В месте замыкания витков, она будет дребезжать, а где замыкания нет, она просто притянется к железу. При таких проверках нельзя забывать про заземление корпуса двигателя, трансформатор должен быть низковольтным. Опыты с пластинкой и шариком при 380 вольт запрещаются, это опасно для жизни.

Самодельный прибор для определения виткового замыкания

Сделаем дроссель своими руками для проверки межвиткового замыкания в обмотке двигателя. Нам понадобится П-образное трансформаторное железо. Его можно взять, например, от старого вибрационного насоса «Ручеек», «Малыш». Разбираем его нижнюю часть, хорошо нагреваем ее. Там имеются катушки, залитые эпоксидной смолой.


Эпоксидку разогреваем и выбиваем катушки с сердечником. С помощью наждака или болгарки срезаем губки сердечника.


Намотаны эти катушки как раз на П-образном трансформаторном железе.

Не нужно соблюдать углы. Нужно сделать место, в которое легко ляжет маленький и большой якорь.

При обработке необходимо учесть, что железо слоеное. Нельзя обрабатывать его так, чтобы камень его задирал. Нужно обрабатывать в таком направлении, чтобы слои лежали друг к другу, чтобы не было задиров. После обработки снимите все фаски и заусенцы, так как придется работать с эмалированным проводом, нежелательно его поцарапать.

Теперь нам надо сделать две катушки для этого сердечника, которые разместим с обеих сторон. Замеряем толщину и ширину сердечника в самых широких местах, по заклепкам. Берем плотный картон, размечаем его по размерам сердечника. Учитываем размер паза в сердечнике между катушками. Проводим неострым краем ножниц по местам сгиба, чтобы удобнее было сгибать картон. Вырезаем заготовку для каркаса катушек. Сгибаем по линиям сгиба. Получается каркас катушки.

Теперь делаем четыре крышки для каждой стороны катушек. Получаем два картонных каркаса для катушек.

Рассчитываем количество витков катушек по формуле для трансформаторов.

13200 делим на сечение сердечника в см2. Сечение нашего сердечника:

3,6 см х 2,1 см = 7,56 см2.

13200 : 7,56 = 1746 витков на две катушки. Это число не обязательное, отклонение 10% в обе стороны никакой роли не сыграет. Округляем в большую сторону, 1800 : 2 = 900 витков нужно намотать на каждую катушку. У нас есть провод 0,16 мм, он вполне подойдет для наших катушек. Наматывать можно как угодно. По 900 витков можно намотать и вручную. Если ошибетесь на 20-30 витков, то ничего страшного не будет. Лучше намотать больше. Перед намоткой шилом делаем отверстия по краям каркаса для вывода провода катушек.

На конец провода надеваем термоусадочный кембрик. Конец провода вставляем в отверстие, загибаем, и начинаем намотку катушки.

Заполнение получилось малым, поэтому можно мотать и проводом толще. На второй конец припаиваем проводок с кембриком и вставляем в отверстие. Не заматываем катушку, пока не провели испытание.

Обе катушки намотаны. Надеваем их на сердечник таким образом, чтобы провода шли вниз и были с одной стороны. Катушки абсолютно одинаково намотаны, направление витков в одну сторону, концы выведены одинаково. Теперь необходимо один конец с одной катушки и один с другой соединить, а на оставшиеся два конца подать напряжение 220 вольт. Главное не запутаться и соединить правильные провода. Чтобы понять порядок соединения, нужно мысленно разогнуть наш П-образный сердечник в одну линию, чтобы витки в катушках располагались в одном направлении, переходили от одной катушки во вторую. Соединяем два начала катушек. На два конца подаем напряжение.

Сравним дроссель фабричный и самодельный.

Проверяем заводской дроссель металлической пластинкой на вибрацию места витковых замыканий якоря двигателя и отмечаем их маркером. Теперь то же самое делаем на нашем самодельном дросселе. Результаты получились идентичные. Наш новый дроссель работает нормально.

Снимаем наши катушки с сердечника, обмотки фиксируем изолентой. Пайку также изолируем лентой. Одеваем готовые катушки на сердечник, припаиваем к концам проводов питание 220 В. Дроссель готов к эксплуатации.

Межвитковое замыкание якоря

Для проверки якоря воспользуемся специальным прибором, который представляет трансформатор с вырезанным сердечником. Когда мы кладем якорь в этот зазор, его обмотка начинает работать как вторичная обмотка трансформатора. При этом, если на якоре имеется межвитковое замыкание, от местного перенасыщения железом металлическая пластинка, которая будет находиться сверху якоря, будет вибрировать, либо примагничиваться к корпусу якоря.

Включаем прибор. Для наглядности мы специально замкнули две ламели на коллекторе, чтобы показать каким образом производится диагностика. Помещаем пластинку на якорь и сразу видим результат. Наша пластинка примагнитилась и начала вибрировать. Поворачиваем якорь, витки смещаются, и пластинка перестает вибрировать.

Теперь удалим замыкание ламелей для проверки. Повторяем проверку и видим, что обмотка якоря исправна, пластинка не вибрирует ни в каких местах.

Способ №2 проверки якоря на витковое замыкание

Этот способ подходит для тех, кто не занимается профессиональным ремонтом электроинструмента. Для точной диагностики межвиткового замыкания требуется скоба с катушкой.

Мультиметром можно выяснить лишь обрыв катушки якоря. Лучше для этой цели применять аналоговый тестер. Между каждыми двумя ламелями замеряем сопротивление.

Сопротивление должно быть везде одинаковое. Бывают случаи, когда обмотки не сгорели, коллектор нормальный. Тогда замыкание витков определяют только с помощью прибора со скобой от трансформатора. Теперь устанавливаем мультиметр на 200 кОм, один щуп замыкаем на массу, а другим касаемся каждой ламели коллектора, при условии, что нет обрыва катушек.

Если якорь не прозванивается на массу, то он исправный, либо может быть межвитковое замыкание.

Межвитковое замыкание трансформатора

У трансформаторов есть распространенная неисправность – замыкание витков между собой. Мультиметром не всегда можно выявить этот дефект. Необходимо внимательно осмотреть трансформатор. Провод обмоток имеет лаковую изоляцию, при ее пробое между витками обмотки есть сопротивление, которое не равно нулю. Оно и приводит к разогреву обмотки.

При осмотре трансформатора на нем не должно быть гари, обуглившейся бумаги, вздутия заливки, почернений. Если известен тип и марка трансформатора, можно узнать, какое должно быть сопротивление обмоток. Мультиметр переключают в режим сопротивления. Сравнивают измеренное сопротивление со справочными данными. Если отличие составляет больше 50%, то обмотки неисправны. Если данные сопротивления не удалось найти в справочнике, то наверняка известно количество витков, тип и сечение провода, можно вычислить сопротивление по формулам.

Чтобы проверить трансформатор блока питания с выходом низкого напряжения, подключаем к первичной обмотке напряжение 220 В. Если появился дым, запах, то сразу отключаем, обмотка неисправна. Если таких признаков нет, то измеряем напряжение тестером на вторичной обмотке. При заниженном на 20% напряжении есть риск выхода из строя вторичной обмотки.

Если есть второй исправный трансформатор, то путем сравнения сопротивлений выясняют исправность обмоток. Чтобы проверить более подробно, применяют осциллограф и генератор.

Межвитковое замыкание статора

Часто на неисправном двигателе имеется межвитковое замыкание. Сначала проверяют обмотку статора на сопротивление. Это ненадежный метод, так как мультиметр не всегда может точно показать результат замера. Это зависит и от технологии перемотки двигателя, от старости железа.

Клещами тоже можно измерить сопротивление и ток. Иногда проверяют по звуку работающего мотора, при условии, что подшипники исправны, смазаны, редуктор привода исправен. Еще проверяют межвитковое замыкание осциллографом, но они имеют большую стоимость, не у каждого имеется этот прибор.

Внешне осматривают двигатель. Не должно быть следов масла, подтеков, запаха. Измеренный по фазам ток, должен быть одинаковый. Хорошим тестером проверяют обмотки на сопротивление. При разнице в замерах более 10% есть вероятность замыкания витков обмоток.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Похожее

Проверка обмотки возбуждения на межвитковое замыкание. Неисправности обмоток и их устранение

Людям, которые часто имеют дело с двигателями, этот прибор очень пригодится. По своей конструкции и в применении он очень прост. С помощью этого прибора можно проверять обмотки трансформаторов, дросселей, электродвигателей, реле, маг-нитных пускателей, контакто-ров и других катушек индук-тивностью от 200 мкГн до 2 Гн. Можно оп-ределить не только целостность обмотки, но и наличие в ней межвиткового КЗ. На рисунку, продемонстрирована схема прибора:

(для увеличения кликните по изображению)

Основа прибора — измерительный генератор на транзисторах VT1, VT2. Его рабочая частота определяется параметрами колебательного контура, образованного кон-денсатором С1 и проверяемой катушкой индуктивности, к выводам которой подключают щупы ХР1 и ХР2. Переменным резистором R1 устанавливают необходимую глубину положительной обрат-ной связи, обеспечивающей надежную работу генератора.

Транзистор VT3, работаю-щий в диодном режиме, создает необходимый сдвиг уров-ня напряжения между эмит-тером транзистора VT2 и ба-зой VT4.

На транзисторах VT4, VT5 собран генератор импульсов, который совместно с усили-телем мощности на транзисто-ре VT6 обеспечивает работу светодиода HL1 в одном из трех режимов: от-сутствие свечения, мигания и непрерывного горения. Режим работы генератора импульсов определяется напряжением смещения на базе транзистора VT4.

Работает прибор следующим образом. При замкнутых щупах ХР1 и ХР2 измерительный генератор не возбуждается, транзистор VT2 открыт. Постоянного напря-жения на его эмиттере, а зна-чит, на базе транзистора VT4 недостаточно для запуска ге-нератора импульсов. Транзи-сторы VT5, VT6 при этом открыты, и диод горит непре-рывно, сигнализируя о целост-ности проверяемой цепи.

При подключении к щупам прибора исправной катушки индуктивности, скажем, обмотки двигателя и уста-новке движка переменного ре-зистора R1 в определенное по-ложение, измерительный гене-ратор возбуждается. Напря-жение на эмиттере транзисто-ра VT2 увеличивается, что приводит к увеличению напря-жения смещения на базе тран-зистора VT4 и запуску гене-ратора импульсов. Диод на-чинает мигать.

Если в проверяемой обмот-ке есть короткозамкнутые вит-ки, измерительный генератор не возбуждается и пробник работает, как при замкнутых щупах (диод просто светится).

При разомкнутых щупах или обрыве цепи проверяемой катушки транзистор VT2 за-крыт. Напряжение на его эмиттере, а значит, и на базе транзистора VT4 резко возра-стает. Этот транзистор откры-вается до насыщения, и ко-лебания генератора импульсов срываются. Транзисторы VT5, VT6 закрываются, диод HL1 не светится.

Кроме указанных на схеме, транзисторы VT1— VT3 мо-гут быть КТ315Г, КТ358В, КТ312В. Транзисторы КТ361Б можно заменить на любые, из серий КТ502, КТ361. Тран-зистор VT6 целесообразно ис-пользовать серий КТ315, КТ503 с любым буквенным ин-дексом. По-стоянные резисторы — МЛТ-0,125; конденсатор С1 — КМ; С2 и СЗ — К50-6; светодиод АЛ310А, АЛ 307А, АЛ307Б, нужно последовательно включить в схему резистор сопротивлением 68 Ом.; источник питания — 3В (обычные батарейки или крона).

Может случиться, что в крайнем правом положении движка резистора и при разом-кнутых щупах пробника диод будет светиться. Тогда при-дется подобрать резистор R3 (увеличить его сопротивле-ние), чтобы диод погас.

При проверке катушек ма-лой индуктивности острота «настройки» переменного ре-зистора может оказаться чрез-мерной. Выйти из положения нетрудно включением после-довательно с резистором R1 еще одного переменного ре-зистора с малым сопротивле-нием, либо использованием вместо переменного резистора магазина сопротивлений или набора резисторов, подклю-чаемых малогабаритным мно-гопозиционным переключате-лем (грубо, плавно). Информация взята из журнала "Радио" №7 за 1990 год.

А вот так я его сделал:

Кого заинтересует, пишите, есть печатка в формате Sprint-Layout

На видео я продемонстрировал его в работе, заведомо взял нерабочий двигатель.

Обрыв в цепи фазовой обмотки статора. Если оборвались обе фазы, то генератор работать не будет вовсе.

Если вы уже разобрали генератор, то проверить межвитковое замыкание можно поочередно подключая к аккумуляторной батарее фазы, замкнутые на лампочку. Лампа не будет гореть, если в цепи есть обрыв.

Используйте дефектоскоп ПДО-1, это устройство имеет индукционный и приемно-сигнальный аппараты. При проверке обмотки дефектоскоп установите так, чтобы паз между зубцами сердечника статора располагался между воздушными зазорами сердечников и приемно-сигнального и индукционного аппаратов . Подключите обмотку индукционного аппарата к источнику постоянного или переменного тока напряжением 12 В. В случае неисправности цепи, неоновая лампа ПДО-1 будет устойчиво гореть.Помните, что дефектоскоп может работать непрерывно не более, чем в течение трех минут .

Используйте электромагнит и стальную пластину. Метод прост и стар, но не утратил своей эффективности. Поместите стальную пластину на катушке, но фиксируйте ее, если есть замкнутые витки, пластинка будет притягиваться к тем пазам, где лежит поврежденная секция.

В катушках обмоток возбуждения иногда могут происходить межвитковые замыкания. Причиной этой неисправности катушек служит механическое повреждение обмотки или разрушение изоляции при перегреве. В результате происходит уменьшение сопротивления цепи обмотки, что, в свою очередь, увеличивает силу тока. Температура обмотки повышается и приводит к замыканию еще большего числа витков катушки. Поэтому необходимо выявить наличие короткозамкнутых витков как можно раньше.

Вам понадобится

  • - омметр;
  • - амперметр;
  • - вольтметр;
  • - портативный дефектоскоп.

Инструкция

Замыкание витков в катушке обмотки возбуждения определите, измерив сопротивление катушки омметром или сняв показания амперметра (вольтметра) при питании обмотки от аккумулятора. Запишите показания измерительного прибора . Разделите величину напряжения на силу тока и вычислите сопротивление. Если сопротивление катушки стало меньше (по сравнению с номинальным), имеет место замыкание витков. Устраняют неисправность перемоткой катушки или ее заменой.

Для проверки катушки на наличие замыкания используйте также другой способ. Подключите ее через амперметр к аккумулятору. Измерьте силу тока в цепи обмотки. Теперь замерьте силу тока в цепи обмотки другой аналогичной катушки, заведомо исправной. Если замыкание отсутствует, оба измерения покажут примерно одинаковую силу тока.

Для выявления межвиткового замыкания в обмотках электрических машин используйте портативный дефектоскоп. Подключите прибор к источнику питания и поместите его в расточку статора, чтобы паз секции проверяемой обмотки располагался между воздушными зазорами стальных пакетов дефектоскопа. О межвитковом замыкании будет свидетельствовать загоревшаяся на приборе лампа.

Для изготовления простейшего дефектоскопа соберите из электротехнической стали сердечник. Стяните пластины сердечника болтами, изолировав от стали прокладками. Намотайте на сердечник 800 витков провода марки ПЭВ сечением 0,8 мм.

Для проверки обмотки уложите ее на «плечи» сердечника прибора. Положите на пластины стальную пластину из жести. Подключите катушку прибора к сети. Теперь медленно вращайте обмотку, придерживая пластину. Если в одной из пар витков изоляция повреждена, стальная пластина притягивается.

При визуальном осмотре наличие межвиткового замыкания без специальной аппаратуры определите по локальному разрушению обмоток. Обратите внимание также на такой признак как «закоксовывание» масла и внутренних поверхностей устройства. Нередко при межвитковом замыкании срабатывают автоматы защиты при пуске агрегата.

Для проверки генераторной установки и поиска неисправности достаточно иметь омметр. Однако более точную информацию об обмоточных узлах можно получить, применяя специальные приборы, которые осуществляют поиск неисправности в обмотках методом сравнения их параметров с заведомо годной обмоткой. Они годны для дефектовки как обмоток статора, так и возбуждения.

Вам понадобится

  • Омметр, прибор ПДО-1

Инструкция

Проверьте обмотку ротора. Для этого включите омметр на измерение сопротивления обмотки, и поднесите его выводы к кольцам ротора. Сопротивление исправного ротора при напряжении 14 В находится в пределах: у генераторов , которые работают с регуляторами напряжения, рассчитанными на максимальную силу тока 3,5-4,0 А - 3-5 Ом, у работающих с регуляторами напряжения, которые рассчитаны на силу тока 5 А - 2,5-3 Ом.Если прибор показал бесконечно большое сопротивление, это значит , что цепь обмотки возбуждения разорвана. Обычно это происходит в месте пайки выводов обмотки к кольцам, при сгорании обмотки или при проворачивании каркаса с обмоткой возбуждения на полувтулках полюсных половин. Также об этом говорит и потемнение, а также и осыпание ее изоляции, что можно обнаружить визуально. Данная неисправность приводит к межвитковому замыканию в обмотке, что сопровождается уменьшением общего сопротивления.Определить частичное межвитковое замыкание, когда сопротивление обмоток изменяется мало, можно только специальным прибором, например ПДО-1. При этом происходит сравнение данной обмотки с заведомо исправной. Обмотку возбуждения бесконтактных генераторов (ГА2, 955.3701) проверяют омметром, выводные концы которого подсоединяются непосредственно к выводам обмотки. Затем проверьте отсутствие у нее замыкания на массу . Для этого следует один вывод омметра поднести к его клюву, другой - к любому кольцу ротора, а у бесконтактных генераторов - к втулке индуктора и любому выводу обмотки. Исправная обмотка должна показать разрыв на омметре, т.е. бесконечно большое сопротивление.

Проверьте обмотки статора. Для этого подсоедините концы омметра к одному из выводов обмотки и пакету железа , т.е. проверьте замыкание на «массу». Прибор у исправной обмотки должен показать разрыв цепи. Проверьте межвитковое замыкание в обмотках статора. Для этого измерьте сопротивление отдельных фаз и сравните полученные результаты между собой, разница не должна быть больше 10%. Сопротивление фазы составляет доли Ом, поэтому для этого требуются высокоточные приборы измерения.Полную информацию о состоянии обмоток генератора может предоставить прибор ПДО-1, подключенный к выводам трех фаз. Когда фазы идентичны, то на экране наблюдается одна осциллографическая кривая, если нет (из-за межвиткового замыкания в фазе) то кривых две. Замер следует повторить, предварительно поменяв фазы местами. Тем самым можно найти и неодинаковость фаз, например, разное количество витков в них, которое может возникнуть после перемотки статора. Обрыв фазы проверяйте омметром, поочередно подсоединяя его к нулевой точке и к выводу каждой фазы.

Видео по теме

Источники:

  • Поиск неисправных узлов и деталей генераторных установок

Проблемы с генератором на ВАЗ-2114 случаются крайне редко. Генератор представляет собой простой и надежный механизм, но если и случилась поломка, то зачастую самая банальная. Либо плохо натянут ремень, либо сгорел реле-регулятор, либо просто стерлись щетки.

Вам понадобится

  • - набор ключей и отверток;
  • - мультиметр;
  • - лампа 12 Вольт 3 Ватта;
  • - соединительные провода;
  • - источник питания с регулировкой напряжения.

Инструкция

Проверьте, горит ли контрольная лампа на приборной панели. Если она не горит, а напряжение в бортовой сети очень низкое, то, скорее всего, имеется обрыв в цепи питания контрольной лампы, либо просто сгорела нить накала. Замените лампу и проверьте проводку, места пайки, резистор. А вот если лампа горит в полнакала, то осмотрите ремень привода генератора. Неполный накал лампы говорит о том, что ремень недостаточно натянут. Если же лампа постоянно горит в полный накал, то произошел обрыв ремня. Это самая частая поломка, после нее идет разве что пробой реле-регулятора.

Проверьте состояние ремня и ротора генератора, если натяжение ремня в норме, а лампа горит в полнакала. Снимите ремень, осмотрите его на наличие повреждений. Трещины и порезы – это повод заменить ремень. Осмотрите также шкивы привода, ведь они тоже могут износиться, отчего движение будет передаваться не в полной мере. Рукой прокрутите ротор генератора, он должен вращаться без малейшего заедания и люфтов. Если имеется биение или заедание, то придется разбирать генератор и менять подшипники.

Проверьте исправность реле-регулятора, подключив к нему источник питания с регулируемым напряжением и контрольную лампу. Минус питания подается на корпус регулятора, а на его клемму нужно подавать плюс. Контрольная лампа должна быть рассчитана на напряжение 12 Вольт, мощность ее не должна превышать 3 Ватта. Лампу включить нужно между щетками. При подаче на регулятор напряжения 12 Вольт лампочка должна гореть в полный накал. Теперь повышайте напряжение до 16-17 Вольт. После этого лампа должна потухнуть. Значит, реле-регулятор исправен. При сильном износе щеток нужно, конечно же, заменить регулятор напряжения.

Проверьте состояние обмотки ротора и контактных колец. С помощью мультиметра измерьте сопротивление обмотки. Оно должно составлять 4,5 Ома. Если сопротивления нет, то имеется обрыв обмотки. Если же оно отличается от необходимого, то, скорее всего, в роторной обмотке межвитковое замыкание. В любом из этих случаев идеальным решением будет замена роторной обмотки. Если же есть возможность перемотать ее, то можно поступить и так.

Прозвоните тестером полупроводниковые диоды, которые находятся в выпрямительном блоке. Диоды проводят ток в одном направлении, поэтому нужно подключить щупы мультиметра к выводам диода. Услышали писк тестера, поменяли местами щупы, писка не должно быть. Если же писк есть в обоих положениях, либо в обоих положениях его нет, то произошел пробой диода. Необходимо заменить неисправный элемент, либо полностью весь блок.

Отказ стартера - неприятность, которая "посещает" отечественный ВАЗ 2106 не так уж и редко. Однако прежде чем бросаться в магазин за новой деталью, имеет смысл осмотреть старый агрегат, чтобы определить причину его неработоспособности.

Медленное проворачивание коленчатого вала, частые щелчки втягивающего реле или полное «молчание» в ответ на попытку пустить двигатель, - все это может быть причиной неисправности стартера. Однако прежде чем снимать эту «запчасть» с автомобиля, необходимо убедиться, что дело именно в ней; т.е. вся проводка, идущая к стартеру исправна, а аккумулятор хорошо заряжен. Если это так, можно приступать к демонтажу детали, чтобы проверить ее работоспособность.

Снятие стартера с ВАЗ 2106

Снимите плюсовую клемму с аккумулятора. Отсоедините шланг, соединяющий корпус воздушного фильтра и карбюратор , открутите 3 гайки крепления крышки воздушного фильтра, а затем 4 гайки, крепящие его корпус (ключ на «8»). Если имеется теплоизоляционный щиток со шлангом, то придется снять и его. На следующем этапе отсоедините разъем, соединяющий втягивающее реле и проводку авто. Попутно открутите от стартера гайку, присоединяющую главный, силовой провод, идущий от АКБ. Теперь необходимо отвернуть 3 гайки крепления стартера (накидной ключ на «13»), - одна из них снизу; ее удобнее откручивать под машиной, для чего последнюю можно поставить на домкрат и подставку. Далее отодвиньте стартер назад, к радиатору, а затем вытащите и поднимите вверх.

Проверка работоспособности

Очистите «запчасть» от грязи, пыли. Толстым проводом присоедините корпус стартера к минусовой клемме аккумуляторной батареи. Возьмите более тонкий проводник и соедините вывод «50» (втягивающее реле) с плюсом АКБ. В момент контакта должен быть слышен щелчок: при этом в окошке стартера появится шестерня привода. Это свидетельствует о том, что деталь исправна. Если щелчок отсутствует, то необходимо приобрести другое втягивающее реле, что гораздо дешевле, нежели покупка нового стартера. Бывает и другой вариант, когда щелчок есть, а шестерня

Межвитковое замыкание вызывает увеличение силы тока воз­буждения. Из-за перегрева обмотки разрушается изоляция и еще большее число витков замыкают между собой. Увеличение тока возбуждения может повлечь выход из строя регулятора напряжения. Эту неисправность определяют сравнением измерен­ного сопротивления обмотки возбуждения с техническими усло­виями. Если сопротивление обмотки уменьшилось, то ее перема­тывают или заменяют.

Межвитковое замыкание в катушке обмотки возбуждения определяют измерением сопротивления катушки возбуждения при помощи омметра, имеющегося на стендах Э211, 532-2М, 532-М и др., отдельного переносного омметра (см. рис. 14, в), или по показаниям амперметра и вольтметра при питании обмотки от аккумуляторной батареи (см. рис. 14, г). Плавкий предохранитель защищает амперметр и батарею при случайном коротком замы­кании цепи. К контактным кольцам ротора подключают щупы и делением величины измеренного напряжения на силу тока опре­деляют сопротивление и сравнивают его с техническими усло­виями (см. табл. 2).

Рис. 14. Проверка обмотки возбуждения:

а-на обрыв; б-на замыкание с валом и полюсом; в - омметром на обрыв и меж­витковое замыкание; г - - подключение приборов для определения сопротивления.

Проверка обмотки статора на обрыв. Проверка обмотки ста тора на обрыв производится при помощи контрольной лампы или омметра. Лампу и источник питания поочередно подключают к концам двух фаз по cxeме рис. 15, а. При обрыве в одной из кату­шек лампа гореть не будет. Омметр, подключенный к этой фазе, покажет «бесконечность При подключении к двум другим фазам он покажет сопротивление этих двух фаз.

Проверка обмотки статора на замыкание с сердечником. При такой неисправности значительно снижается мощность генератора или генератор не работает, увеличивается его нагрев. Аккумуля­торная батарея не заряжается. Проверка производится контроль­ной лампой напряжение 220 В. Лампу подключают к сердечнику и любому выводу обмотки по схеме рис. 15, б. При наличии замы­кания лампа будет гореть.


Проверка обмотки статора на межвитковое замыкание. Меж­витковое замыкание в катушках обмотки статора определяется измерением сопротивления катушек фаз отдельным омметром (см. рис. 15, в), на стендах Э211, 532-2М, 532-М и других, или по схеме, приведенной на рис. 15, г. Если сопротивление двух обмо­ток (замеренное или подсчитанное) меньше указанного в табл. 2, то обмотка статора имеет межвитковое замыкание. Эту неис­правность можно обнаружить, используя нулевую точку обмотки статора. Для этого необходимо замерить или подсчитать сопро­тивление каждой фазы в отдельности и, сравнивая сопротивле­ния

Рис. 15. Проверка обмотки статора:

а - на обрыв; б - на замыкание с сердечником; в - на межвитковое замыкание и обрыв

омметром; г - подключение приборов для определения сопротивления обмотки статора

всех трех фаз, определить, какая из них имеет межвитковое замыкание. Обмотка фазы, имеющая межвитковое замыкание, будет иметь меньшее сопротивление, чем другие. Дефектную обмотку заменяют.

Исправность обмоток статора можно проверить на контрольно-испытательных стендах на симметричность фаз. При этой про­верке замеряется переменное напряжение между фазами обмотки статора до выпрямительного блока при одинаковой (постоянной) частоте вращения ротора генератора. Если напряжение, наводи­мое (индуктируемое) в обмотках статора, неодинаковое, то это указывает на неисправность обмотки статора.

Для измерения напряжения двух фаз проводами вольтметра стенда через окна крышки генератора поочередно касаются двух радиаторов выпрямительного блока (для генераторов с выпрями­тельными блоками типа ВБГ) или головок винтов, соединяющих обмотку статора и выпрямительный блок (для генераторов с выпрямительными блоками типа БПВ).

Если в Вашей школе физику преподавали хорошо, то, наверняка, Вам запомнился опыт, наглядно объяснявший явление электромагнитной индукции.

Внешне это выглядело примерно так: учитель приходил в класс, дежурные приносили какие-то приборы и расставляли на столе. После объяснения теоретического материала начинался показ опытов, наглядно иллюстрирующий рассказ.

Для демонстрации явления электромагнитной индукции требовались весьма значительных размеров, мощный прямой магнит, соединительные провода и прибор под названием гальванометр.

Гальванометр внешним видом представлял собой плоский ящик размером чуть побольше стандартного листа формата А4, а за передней стенкой, закрытой стеклом помещалась шкала с нулем посередине. За этим же стеклом можно было увидеть толстую черную стрелку. Все это было достаточно различимо даже с самых последних парт.

Выводы гальванометра с помощью проводов соединялись с катушкой, после чего внутри катушки просто рукой перемещался вверх - вниз магнит. В такт перемещениям магнита из стороны в сторону перемещалась стрелка гальванометра, что свидетельствовало о том, что через катушку протекает ток. Правда, уже после окончания школы, один знакомый учитель физики рассказывал, что на задней стенке гальванометра имелась потайная ручка, которой от руки приводилась в движение стрелка, если опыт не удавался.

Закон Ленца говорит о том, что направление индукционного тока, возникающего в проводящем замкнутом контуре таково, что он создает магнитное поле, противодействующее изменению того магнитного потока, которое вызвало появление индукционного тока.

При этом катушка находится в собственном магнитном потоке, который прямо пропорционален силе тока: Ф = L*I.

В этой формуле присутствует коэффициент пропорциональности L, также называемый индуктивностью или коэффициентом самоиндукции катушки. В системе СИ единица измерения индуктивности называется генри (Гн). Если при силе постоянного тока 1А катушка создает собственный магнитный поток 1Вб, то такая катушка обладает индуктивностью в 1Гн.

Подобно заряженному конденсатору, имеющему запас электрической энергии, катушка, через которую протекает ток, обладает запасом магнитной энергии. За счет явления самоиндукции, если катушка включена в цепь с источником ЭДС, при замыкании цепи ток устанавливается с задержкой.

В точности так же он не сразу прекращается при отключении. При этом на выводах катушки действует ЭДС самоиндукции, значение которой значительно (в десятки раз) превышает ЭДС источника питания. Например, подобное явление используется в катушках зажигания автомобилей, в строчных развертках телевизоров, а также в стандартной схеме включения люминесцентных ламп. Это все полезные проявления ЭДС самоиндукции.

В некоторых случаях ЭДС самоиндукции носит вредный характер: если транзисторный ключ нагружен обмоткой катушки реле или электромагнита, то для защиты от ЭДС самоиндукции параллельно обмотке устанавливают защитный диод полярностью обратной ЭДС источника питания. Это включение показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Защита транзисторного ключа от ЭДС самоиндукции.

Часто возникают сомнения, а нет ли в трансформаторе или обмотках двигателя короткозамкнутых витков? Для подобных проверок используются различные приборы, например, RLC - мосты либо самодельные приборы - пробники. Однако, проверить наличие короткозамкнутых витков можно при помощи простой неоновой лампы. Лампа может подойти любая - даже от неисправного электрочайника китайского производства.

Для проведения измерения лампу без ограничительного резистора необходимо подключить к исследуемой обмотке. Обмотка должна иметь наибольшую индуктивность; если это сетевой трансформатор, то подключайте лампу к сетевой обмотке. После этого через обмотку следует пропустить ток силой в несколько миллиампер. Для этой цели можно воспользоваться источником питания с последовательно включенным резистором, как показано на рисунке 2.

В качестве источника питания можно использовать батарейки. Если в момент размыкания питающей цепи наблюдается вспышка лампы, то катушка исправна, короткозамкнутых витков нет. (Чтобы последовательность действий была понятней на рисунке 2 показан выключатель).

Подобные измерения можно проводить, используя в качестве батареек стрелочный авометр, такой как ТЛ-4 в режиме измерения сопротивления *1 Ом. В этом режиме указанный прибор дает ток около полутора миллиампер, что вполне достаточно для проведения описанных измерений. для этих целей использовать нельзя - его тока не хватает для создания необходимой силы магнитного поля.

Подобные измерения можно провести в точности также, если неоновую лампу заменить собственными пальцами: для повышения разрешающей способности «измерительного прибора» пальцы следует слегка послюнить. При исправной катушке Вы почувствуете достаточно сильный удар током, конечно не смертельный, но и не очень приятный.

Рисунок 2. Обнаружение короткозамкнутых витков с помощью неоновой лампы.

Обмотка статора генератора. — Студопедия

1)Обрыв одной фазы вызывает повышение сопротивление в цепи остальных фаз, что приводит к снижению мощности генератора и недозарядке АБ. При обрыве 2-х фаз выключается вся обмотка статора и генератор работать не будет.

Проверка на обрыв производится поочередным подключением контрольной лампы к концам 2-х фаз. При наличии обрыва одной из фаз лампа гореть не будет.

2)Замыкание обмотки статора на сердечник возникает при механическом или тепловом повреждении изоляции. В этом случае снижается мощность генератора и происходит его перегрев, АБ будет заряжаться только при повышенной частоте вращения ротора.

Замыкание определяют с помощью контрольной лампы 220 В путем подключения одного вывода обмотки на сердечник, а другого на любой вывод обмотки.

3) Межвитковое замыкание в обмотке статора возникает при перегреве из-за разрушения изоляции. В этом случае в короткозамкнутых витках будет протекать ток большей силы, что приводит к дальнейшему перегреву обмотки и ее перегоранию. Из-за этого резко снижается мощность генератора, особенно при включении нагрузки.

Межвитковое замыкание диагностируют с помощью замера сопротивления фаз обмотки. Сопротивление всех фаз должно быть одинаковым (Г250 RФ = 0,12 Ом).


Рис. 9. Схема проверки обмотки статора генератора: а) замыкание на корпус; б) обрыв обмотки; в) межвитковое замыкание.

4)Проверка статора на машине производится путем измерения переменного напряжения на выводах фаз обмотки до выпрямительного блока при неизменной средней частоте вращении коленчатого вала. Вольтметр переменного тока поочередно подключается к головкам болтов крепления выпрямительного блока типа БВП. Если напряжение не одинаково, то обмотки не исправны.

Выпрямитель.Пробой диодов выпрямительного блока происходит при перегреве током большой силы, повышении напряжения генератора выше нормы и механическом повреждении. Пробитый диод «плюсовой» или «минусовой» шины проводит ток в обоих направлениях, в результате этого снижается мощность генератора, а также напряжение, отдаваемое им в бортовую сеть. АБ не будет полностью заряжаться.

Если пробой произошел одновременно в обеих шинах, то это вызывает короткое замыкание фаз обмотки статора и замыканию АБ. В зарядной цепи будет протекать ток большой силы, что приведет к выгоранию, т.е. обрыву в цепи диода. Это равносильно обрыву одной фазы статора, а на неработающем двигателе через пробитый диод будет разряжаться АБ.

При нормальной работе генератора диапазон колебания напряжения в бортовой сети не превышает обычно 1,0 – 1,2В для бензиновых двигателей и имеет еще меньший уровень для дизелей. Если пробит диод, то из-за потери его выпрямляющих свойств диапазон изменения напряжения возрастает до 2,5 – 3,5В. Средний уровень напряжения при этом не меняется, однако большие колебания напряжения – «выбросы» снижают долговечность АБ и др. элементов электросистемы.


Рис. 10. Влияние пробоя диода на напряжение генератора: а – исправное состояние; б – пробит один диод генератора.

Проверку диодов на пробой и обрыв производят контрольной лампой мощностью 1 – 3 Вт или омметром.

Перед проверкой отсоединяются провода от генератора и РР, затем «+» АБ соединяется через лампу с клеммой «+» («30» для ВАЗ) генератора. Если лампа горит, то диоды прямой и обратной полярности пробиты.

Рис. 11. Схема проверки выпрямителя на машине.

Для проверки отдельных диодов, соединенных с шиной, подключают к ней провод от вывода «–» АБ, а другим проводом, соединенном с «+» АБ, поочередно касаются зажимов блока. Лампа будет гореть при пробое диода. Если сменить полярность подключения, то при исправном диоде лампа гореть не будет. При обрыве в цепи диода лампа не будет гореть в обоих случаях.

Рис. 12. Схема проверки диодов «плюсовой» шины генератора.

Проверку диодов «минусовой» шины и одновременно замыкание обмотки статора с сердечником определяют по следующей схеме.


Рис. 13. Схема проверки диодов и обмоток статора генератора.

Контрольная лампа будет гореть пробое диода или замыкании обмоток статора на корпус.

Исправность диодов выпрямителя можно проверить с помощью омметра. Сопротивление диода при прямом подключении R ≈ 200 Ом, при обратном R ≈ 200 кОм.

Ротор генератора не должен иметь ощутимого осевого и радиального люфта (возникают при износе подшипников).

Контактные кольца не должны иметь на поверхности неравномерного износа по ширине и нагара. При наличии таких неисправностей их зачищают мелкой шкуркой или протачивают на токарном станке. После проточки проверяют радиальное биение колец. Если биение больше допустимого (0,08 мм для двигателя ГАЗ-24), то это приведет к быстрому подгоранию колец и износу щеток.

Шкив генератора. Приводной ремень контактирует со шкивом боковыми поверхностями. Если при износе шкива контакт возникает по внутренней поверхности, то его площадь уменьшается.

Рис. 14. Схема контакта шкива и ремня генератора: а – нормальный контакт; б – шкив изношен.

В этом случае при повышении нагрузки в цепи (включение фар) ремень начинает проскальзывать и появляется характерный свист.

Ремень привода. Испытание ремней по ГОСТ 5813-93. После 500 ч испытаний (эквивалентно пробегу 140 000 км) вытяжка ремня не должна превышать 2,5%.

Как работает автоматический генератор и передаточный переключатель

КАК РАБОТАЕТ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР И СИСТЕМА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ

  • Полностью автоматический автоматический переключатель контролирует входящее напряжение линия, круглосуточно.
  • При прерывании подачи электроэнергии в сеть автоматический резервирующий выключатель немедленно определяет проблему и подает сигнал генератору о запуске.
  • После того, как генератор заработает на нужной скорости, автоматический резервирующий выключатель безопасно отключает линию электроснабжения и одновременно отключает линию питания генератора от генератора.
  • Через несколько секунд ваша генераторная система начнет подавать электроэнергию в критические аварийные цепи вашего дома или офиса. Безобрывный переключатель продолжает контролировать состояние линии электроснабжения.
  • Когда автоматический переключатель резерва обнаруживает, что напряжение в электросети вернулось в устойчивое состояние, он повторно переключает электрическую нагрузку обратно на электросеть и возобновляет мониторинг на предмет последующих потерь в электросети.Генератор продолжит работу в течение периода охлаждения двигателя в течение нескольких минут, в то время как вся система будет готова к следующему отключению электроэнергии.

Есть и другие причины для использования безобрывного переключателя. Вы можете аннулировать свою пожарную страховку или страхование домовладельцев, если вы устанавливаете генератор без автоматического переключателя, потому что эти переключатели требуются строительным нормам и правилам в большинстве областей. Приведенная ниже информация объясняет другую информацию, зачем нужны безводные переключатели.НИКОГДА НЕ ПОДКЛЮЧАЙТЕ ГЕНЕРАТОР ЧЕРЕЗ ШТЕКЕР ОСУШИТЕЛЯ ИЛИ РОЗЕТКУ В ЗДАНИИ. ВЫ МОЖЕТЕ ВЫЗВАТЬ ПОЖАР ИЛИ УБИТЬ ТОКОМ!


ИСПОЛЬЗУЙТЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ Он должен быть установлен квалифицированным электриком или знающим лицом и должен соответствовать всем применимым законам и электротехническим нормам.

.
Используйте безобрывный переключатель

Используйте безобрывный переключатель при подключении к электрической системе здания.
Электрик установит разъединитель.


ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ЗАЩИЩАЕТ LINEMAN
Напряжение в электросети обычно понижается перед подачей в здание с помощью трансформатора. Трансформатор может работать в обратном направлении, когда напряжение проходит через него в противоположном направлении, и «повышать» напряжение. Это повышенное напряжение, протекающее по линиям электроснабжения, может привести к поражению электрическим током рабочих, контактирующих с линиями электроснабжения.

.
Защищает линейных

Правильно установленный переключатель защиты защищает Линейщиков


ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ЗАЩИЩАЕТ ДОМ
Неправильное подключение может привести к короткому замыканию электрического тока от генератора цепь с током в электросети при восстановлении питания. Это может вызвать пожар в электрической системе.


Защищает дом или бизнес

Правильно установленный автоматический переключатель защищает ваш дом или бизнес


ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕДАЧИ ЗАЩИТИТ
Неправильное подключение может позволить электрическому току от генератора к короткому замыканию с током сети при восстановлении подачи электроэнергии. Это может привести к взрыву или возгоранию генератора.

Защищает генератор

Правильно установленный переключатель защищает ваш генератор


ЕСТЬ НЕСКОЛЬКО ТИПОВ
Существует несколько типов переключатели передачи, которые могут использоваться с нашими генераторами. Мы продаем как портативные, так и малые генераторные переключатели, а также переключатели для больших / промышленных генераторов.

Для портативных и малых генераторных переключателей

Для портативных генераторов и для приложений, где только часть дома или офиса будет иметь доступное аварийное питание; мы предлагаем малые автоматические переключатели, описанные ниже. Эти переключатели ограничены мощностью 21 000 Вт (21 кВт) и обычно переключаются вручную.

Приведенная ниже информация дает технические характеристики и лишь несколько рекомендаций по согласованию передаточного переключателя с генератором. Все передаточные переключатели, которые мы несем, внесены в списки UL и сертифицированы CSA.У нас есть подробные описания и таблицы по каждому типу переключателей. Если вы не нашли то, что вам нужно, спросите нас. Пожалуйста, перейдите на страницу Small Transfer Switch, чтобы увидеть подробности и многие модели, которые мы предлагаем. Вот пример:

. Мы предлагаем несколько типов

4 цепи, 120 В / 15 А (3 контакта)
6 цепей, 120/240 В / 20 А (4 контакта)
6 цепей, 120/240 В / 30A (4 контакта)
10 Цепь, 120/240 В / 30 А (4 контакта)
12 Цепь, 125/250 В / 50 А
(3-контактная 4-проводная вилка)

См. Руководство и каталог для заказа Gen-Tran.Щелкните Малые автоматические переключатели


РАБОТА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ ПЕРЕДАЧИ -

Для малых и переносных генераторов
Переключатель резкости изолирует выбранные цепи от дома с помощью переключателей «Разрыв», затем «Замыкание». Каждый переключатель имеет 3 положения; LINE, OFF и GEN (генератор). В положении ЛИНИЯ электроснабжение питает выбранные цепи. В положении GEN мощность генератора питает выбранные цепи. Чтобы переключиться с LINE на GEN, переключатель переводят в положение ВЫКЛ.Это позволяет произойти положительному разрыву, что предотвращает искрение, дугу или короткое замыкание, которые могут возникнуть, если положительный разрыв не был частью системы.

Индивидуальные устройства защиты цепи защищают каждую выбранную цепь от перегрузки. Это позволяет подключать генератор большего размера к безобрывному переключателю без его перегрузки.

. Работа безобрывного переключателя

Предлагает переключатели «Разрыв», затем «Замыкание»
Только предварительно смонтированные цепи могут быть запитаны для защиты от перегрузки.
Каждая цепь защищена автоматическим протектором.


Для больших / промышленных генераторных переключателей

Для крупных или промышленных генераторов и для приложений, где весь дом или бизнес будет иметь аварийное питание; мы предлагаем большие / промышленные автоматические переключатели, описанные ниже. Эти переключатели могут работать с различными напряжениями и, как правило, имеют неограниченный размер.Эти переключатели обычно переключаются автоматически и имеют широкий спектр функций, включая автоматическое вырезание, изменяемое время задержки пуска и останова, изменяемое время охлаждения и другие функции.

Доступны автоматические переключатели с предохранителями и автоматическими выключателями. Доступны специальные переключатели, которые позволяют использовать более одного генератора одновременно, переключаться между несколькими генераторами и в других ситуациях.

Щелкните изображения ниже, чтобы получить конкретную информацию о доступных типах и размерах.Большинство автоматических переключателей внесены в списки UL и имеют различные корпуса.

. Мы предлагаем несколько типов и размеров

Для помещений, от 25 до 4000 А
На открытом воздухе, от 25 до 4000 А
Панели параллельного подключения
Сброс нагрузки
Автоматический и ручной
Корпуса всех типов

См. Нашу инструкцию по размещению заказов и каталог. ----> Крупные / промышленные автоматические переключатели


РАБОТА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ - Для генераторов крупных промышленных домов и предприятий
Автоматический выключатель изолирует всю электрическую сервисную панель. Электрические коды в большинстве штатов требуют, чтобы размер службы здания и передаточного переключателя был одинаковым. Если в здании есть сеть на 200 ампер, автоматический переключатель также должен быть на 200 ампер. Это верно, даже если сила тока генератора меньше, чем у здания службы.

Большинство правил по электричеству также требуют, чтобы общая нагрузка здания не превышала общую нагрузку, на которую способен генератор. Это означает, что вам, возможно, придется установить устройства, которые предотвращают использование некоторых цепей, если генератор находится в режиме «онлайн».

Во всех этих ситуациях следует прибегать к услугам квалифицированного электрика. Неправильное подключение оборудования может привести к пожарам, взрывам, серьезным травмам и даже смерти.

Крупные промышленные передаточные переключатели имеют автоматический режим, при котором передаточный переключатель переключается и запускается генератор при потере мощности, а затем останавливается генератор и переключается безобрывный переключатель обратно при восстановлении питания.У них также есть режимы «ВЫКЛ», поэтому генератор не запускается автоматически.

Каждый тип переключателя и марка имеют свои особенности и опции. Мы продаем переключатели только ведущих брендов, включая ASCO, Generac, Kohler, Onan и Zenith. Все они высокого качества и проверены на практике.

Всегда соблюдайте правила техники безопасности! ПОЖАЛУЙСТА, ПРОЧИТАЙТЕ БЕЗОПАСНОСТЬ ГЕНЕРАТОРА

Генераторные автоматические переключатели - типы и описание

Майкл Чотинер

Поскольку отключения электроэнергии, вызванные экстремальными погодными явлениями, становятся все более распространенными в США.С., все больше и больше домовладельцев изучают варианты резервного питания. Было бы неплохо, если бы каждый дом был оборудован встроенным резервным генератором, который мог бы обеспечивать электроэнергией все домохозяйство во время отключения электроэнергии, и был бы оснащен автоматическим переключателем для включения подачи электроэнергии от генератора через секунду после отключения. сбой электроснабжения.

В то время как в некоторых более новых и более дорогих домах есть такие системы резервного питания, лишь немногие из них оснащены таким оборудованием. Журнал "Ремоделинг" за 2016 г. "Стоимость vs.«Отчет о стоимости» показывает, почему: в среднем модернизация системы аварийного резервного электроснабжения в жилых домах стоит около 15 000 долларов США, и владельцы могут рассчитывать на возмещение менее половины этой стоимости при перепродаже своих домов.

Сколько мощности ВАМ нужно?

Один из первых шагов при планировании стратегии аварийного электроснабжения - решить, что вам нужно использовать во время отключения и сколько энергии потребуется, чтобы вы могли быть уверены, что ваш генератор имеет достаточную выходную мощность. Самый доступный вариант - обойтись портативным генератором.Портативный генератор мощностью 7500 ватт может выдавать около 60 ампер при 120 вольт или 30 ампер при 240 вольт - мощности достаточно, чтобы поддерживать работу нескольких источников света и критически важных приборов, таких как холодильник, колодец или водоотливной насос, при отключении электроэнергии. Вам понадобится более дорогой генератор на 15000 ватт, чтобы также питать электрическую плиту или центральный кондиционер.

Но сам по себе портативный генератор неудобно использовать в качестве аварийного источника питания. Переносные генераторы с бензиновыми двигателями во время работы должны находиться на открытом воздухе, вдали от открытых окон и дверей.Кто захочет держать окно или дверь открытыми даже на щель в плохую погоду, чтобы проложить удлинители, идущие от генератора до холодильника или нескольких ламп во время отключения электроэнергии? Как бы вы вообще использовали портативный генератор для питания печи или котла, центрального кондиционирования воздуха, отстойника или колодезного насоса, электрической плиты или любых других приборов, которые обычно подключаются напрямую к выделенным цепям?

Ввести безобрывный переключатель ...

Ответ - подключить генератор к главному центру нагрузки вашего дома с помощью ручного переключателя .Есть как минимум три хороших варианта:

1) Установите прерыватель обратного тока с выключателем блокировки генератора на главной сервисной панели вашего дома.

2) Установите простую блокировочную панель с двумя двухполюсными выключателями рядом с главной сервисной панелью вашего дома.

3) Установите панель безобрывного переключателя для управления критическими цепями, которые вам нужны, когда подача коммунальных услуг отключена.

Обратите внимание: проводка безобрывного переключателя НЕ предназначена для электриков без лицензии!

Электромонтаж панели автоматического выключателя не является обязанностью электриков, не имеющих лицензии.Умелые люди с базовым пониманием домашних электрических систем, расчета нагрузки и техники безопасности захотят тщательно рассмотреть варианты панели переключателей и решить, проконсультировавшись с профессионалом, что лучше всего будет работать с уже установленной электрической системой для их потребностей в аварийном питании. .

Если вы действительно хотите принять участие, вы можете сэкономить деньги, купив необходимые комплекты и / или компоненты самостоятельно и выполнив некоторые неэлектрические работы, такие как установка панелей и розеток там, где они необходимы.Но если вы не являетесь дипломированным электриком, не снимайте крышку с главной сервисной панели и не выполняйте электрические соединения самостоятельно. Это было бы опасно и, возможно, незаконно.

Вариант 1: прерыватель обратного тока с блокировочным выключателем

Один из подходов к подключению домашней электропроводки к резервному источнику питания - установка прерывателя обратного питания на главной сервисной панели. Это не передаточный переключатель, а, скорее, более простая и менее дорогая альтернатива.

При установке выключателя с обратным питанием дополнительный выключатель устанавливается на главной сервисной панели и подсоединяется к нему для приема энергии от источника питания генератора и распределения ее по ответвленным цепям, подключенным к панели.Поскольку обратная подача энергии через домашнюю сервисную панель к линиям электроснабжения может представлять серьезную угрозу поражения электрическим током для технических специалистов, которые могут работать с ними, следует установить прерыватель обратного питания вместе с защитным устройством блокирующего переключателя, что делает невозможным работу главного переключателя сервисной панели. и выключатель генератора должны быть одновременно включены.


Автоматический выключатель на главной электрической панели
(Изображение любезно предоставлено Schneider Electric.)

Как вы можете видеть на изображении выше, блокировочный комплект представляет собой физический барьер, который предотвращает одновременное включение главного выключателя и выключателя обратного питания во включенное положение, что делает невозможным подачу энергии генератора на сеть, что может поставить под угрозу техников, работающих на ваших электрических линиях.

Чтобы решение с прерывателем обратного тока было осуществимо, на панели должно быть как минимум два неиспользуемых слота прерывателя. Вам понадобится автоматический выключатель, совместимый с маркой вашей сервисной панели и силой тока вашего генератора. Обычно используется 30-амперный прерыватель для генераторов мощностью до 8000 ватт и 50-амперный прерыватель для генераторов мощностью от 8 500 до 15 000 ватт.

Поскольку прерыватель обратного тока распределяет мощность по каждой цепи, подключенной к главной панели, а портативные генераторы не могут обеспечить достаточную мощность для одновременного запуска всего в вашем доме, вам необходимо управлять нагрузкой на генератор во время чрезвычайной ситуации.Это достаточно легко сделать, отключив выключатели, управляющие второстепенными приборами и цепями, и включив цепи, которые могут вам понадобиться в любой момент. Например, если вы большую часть дня эксплуатировали электрическую систему отопления, вам, вероятно, придется отключить эту цепь, когда вам нужно будет включить электрическую цепь для приготовления ужина. Перегрузка генератора может привести к его необратимому повреждению.

Чтобы подключить генератор к выключателю обратного питания, вам необходимо установить всепогодную входную розетку (от 50 до 80 долларов) через стену дома в пределах 30 футов от главной сервисной панели и проложить кабель от входа к выключателю.Вам также понадобится 4-проводный кабель генератора для подключения генератора к входной розетке.

Вариант 2: Панель простого ручного переключателя


Ручной переключатель без нагрузки.

Самая простая и наименее дорогая панель имеет один двухполюсный переключатель на 60 А, предназначенный для использования с генераторами на 120/240 В и мощностью до 15 000 Вт. Этот тип переключателя передает мощность генератора на всю сервисную панель, к которой он подключен. Как и в случае с установкой выключателя обратного тока, описанной выше, необходимо отключить второстепенные цепи в главной панели во время аварийной ситуации, чтобы избежать перегрузки генератора.

Вариант 3: Панель ручного автоматического включения резерва с элементами управления

Более сложные панели ручного переключателя для дома поставляются в наборах, подходящих для работы на 30, 60 или 100 ампер, и предлагают до 16 элементов управления для отдельных аварийных цепей. Эти комплекты обычно включают в себя большинство компонентов, необходимых для полной установки, включая кабели, которые предварительно подключены к отдельным переключателям, защищенную от атмосферных воздействий коробку входных розеток и четырехжильный кабель для подключения его к панели переключателя резерва.Самые полезные панели переключателей имеют встроенные измерители, которые помогают пользователям сбалансировать нагрузку и избежать перегрузки генератора.

Важно отметить, что автоматические выключатели на панели автоматического выключателя должны совпадать с автоматическими выключателями на главной панели с точки зрения типа защиты, которую они предлагают. Если в главном центре нагрузки используются прерыватели дуги или замыкания на землю или прерыватели цепи защиты от перенапряжения, они также должны использоваться в ручном переключателе. Посоветуйтесь со своим электриком и поищите панель автоматического выключателя со сменными выключателями.


30-амперная, 10-канальная панель переключателя резерва от Reliance Controls.

Панели ручного переключателя обычно устанавливаются в пределах нескольких футов от главной сервисной панели дома. Панель переключателя резерва предварительно подключена с общим нейтральным проводом (белый), общим заземляющим проводом (зеленый) и парой горячих проводов (один красный, один черный), идущих от каждого переключателя. Красная и черная пары обычно кодируются буквой или цифрой, которые соответствуют переключателю на панели передачи, которая ими управляет.

Как вы можете видеть на приведенном выше рисунке, каждая панель переключения имеет максимальное количество цепей, которыми она может управлять. Все остальные цепи НЕ будут иметь генераторной мощности.

Ваш электрик проложит весь пучок проводов от распределительной панели к главной панели, обычно заключенный в гибкий кабелепровод. Жгут вводится в основную панель через заглушку и фиксируется кабельным зажимом. Белый и зеленый провода подключены к нейтральной шине на главной панели.(Некоторые панели имеют шину заземления в дополнение к нейтрали, и в этом случае к ней будет подключен зеленый провод.)

После того, как вы и электрик договорились о том, какие цепи вам необходимо снабжать энергией генератора во время чрезвычайных ситуаций, он подключит отдельные переключатели нагрузки к этим цепям на главной панели. Для каждой цепи он отключит существующий провод от выключателя и соединит его с черным проводом, идущим от безобрывного переключателя. Красный провод от пары зажат в клемме выключателя.Для каждой 120-вольтовой цепи он будет работать с одним выключателем и одной красно-черной парой; на каждую 240-вольтовую цепь будет два выключателя и две красные и черные пары. Эта установка позволяет запитать схему от сети во время нормальной работы или от генератора, когда передаточный переключатель включен. Передаточный переключатель изолирует питание генератора, поэтому его нельзя подавать обратно в сеть.

В целом, ручной переключатель с одной нагрузкой, установленный профессионалом, займет от двух до трех часов и будет стоить от 300 до 500 долларов плюс стоимость генератора.Оборудование и профессиональная установка более сложной панели переключения передач займет от четырех до шести часов и будет стоить около 1000 долларов. Не дешево, но намного доступнее, чем встроенная система резервного копирования. Кроме того, вы можете взять этот портативный генератор с собой в переезд.

Электроэнергия в чрезвычайной ситуации еще более важна сейчас, когда мы полагаемся на так много электрических устройств в нашей повседневной жизни. Чтобы увидеть историю использования электроэнергии в США, вы можете просмотреть эту инфографику о потреблении энергии из The Home Depot.

Об авторе: Майкл Чотинер - бывший генеральный подрядчик, который пишет на различные темы с практическими рекомендациями, от установки двери до выбора панели выключателя. Щелкните здесь, чтобы увидеть варианты переключения передач The Home Depot, в том числе те, которые Майкл обсуждает в этой статье.

Вернуться к Списку электротехнических изделий

Как генератор вырабатывает электроэнергию? Статья о том, как работают генераторы

Генераторы - это полезные устройства, которые подают электроэнергию во время отключения электроэнергии и предотвращают прерывание повседневной деятельности или прерывание бизнес-операций.Генераторы доступны в различных электрических и физических конфигурациях для использования в различных приложениях. В следующих разделах мы рассмотрим, как работает генератор, основные компоненты генератора и как генератор работает в качестве вторичного источника электроэнергии в жилых и промышленных помещениях.

Как работает генератор?

Электрический генератор - это устройство, которое преобразует механическую энергию, полученную от внешнего источника, в электрическую энергию на выходе.

Важно понимать, что генератор на самом деле не «создает» электрическую энергию. Вместо этого он использует подводимую к нему механическую энергию, чтобы заставить движение электрических зарядов, присутствующих в проводе его обмоток, через внешнюю электрическую цепь. Этот поток электрических зарядов составляет выходной электрический ток, подаваемый генератором. Этот механизм можно понять, рассматривая генератор как аналог водяного насоса, который вызывает поток воды, но фактически не «создает» воду, текущую через него.

Современный генератор работает на принципе электромагнитной индукции, открытом Майклом Фарадеем в 1831-32 гг. Фарадей обнаружил, что вышеуказанный поток электрических зарядов может быть вызван перемещением электрического проводника, такого как провод, содержащий электрические заряды, в магнитном поле. Это движение создает разность напряжений между двумя концами провода или электрического проводника, что, в свою очередь, вызывает протекание электрических зарядов, генерируя электрический ток.

Основные компоненты генератора

Основные компоненты электрогенератора можно в общих чертах классифицировать следующим образом:

  • Двигатель
  • Генератор
  • Топливная система
  • Регулятор напряжения
  • Системы охлаждения и выхлопа
  • Система смазки
  • Зарядное устройство
  • Панель управления
  • Основная сборка / рама
Ниже приводится описание основных компонентов генератора.
Двигатель

Двигатель является источником подводимой механической энергии к генератору. Размер двигателя прямо пропорционален максимальной выходной мощности, которую может выдать генератор. При оценке двигателя вашего генератора необходимо учитывать несколько факторов. Для получения полных рабочих характеристик двигателя и графиков технического обслуживания необходимо проконсультироваться с производителем двигателя.

(a) Тип используемого топлива - двигатели генераторов работают на различных видах топлива, таких как дизельное топливо, бензин, пропан (в сжиженном или газообразном виде) или природный газ. Меньшие двигатели обычно работают на бензине, в то время как более крупные двигатели работают на дизельном топливе, жидком пропане, пропане или природном газе. Некоторые двигатели также могут работать на двойной подаче дизельного и газового топлива в двухтопливном режиме.

(b) Двигатели с верхним расположением клапанов (OHV) по сравнению с двигателями без OHV - двигатели с верхним расположением клапанов отличаются от других двигателей тем, что впускные и выпускные клапаны двигателя расположены в головке цилиндра двигателя, а не установлены на двигателе. блокировать.Двигатели OHV имеют ряд преимуществ перед другими двигателями, такими как:

• Компактная конструкция
• Более простой механизм управления
• Прочность
• Удобство эксплуатации
• Низкий уровень шума при работе
• Низкий уровень выбросов

Однако OHV-двигатели также дороже других двигателей.

(c) Чугунная гильза (CIS) в цилиндре двигателя. CIS - это футеровка в цилиндре двигателя.Это снижает износ и обеспечивает долговечность двигателя. Большинство двигателей OHV оснащены системой CIS, но очень важно проверить наличие этой особенности в двигателе генератора. CIS - это не дорогая функция, но она играет важную роль в долговечности двигателя, особенно если вам нужно использовать генератор часто или в течение длительного времени.

Генератор

Генератор переменного тока, также известный как «генератор», является частью генератора, который вырабатывает электрическую мощность за счет механического входа, подаваемого двигателем.Он содержит набор неподвижных и подвижных частей, заключенных в корпус. Компоненты работают вместе, вызывая относительное движение между магнитным и электрическим полями, которое, в свою очередь, генерирует электричество.

(а) Статор - это стационарный компонент. Он содержит набор электрических проводников, намотанных катушками на железный сердечник.

(b) Ротор / Якорь - это движущийся компонент, который создает вращающееся магнитное поле одним из следующих трех способов:

(i) Индукционным - они известны как бесщеточные генераторы переменного тока и обычно используются в больших генераторах.
(ii) Постоянными магнитами - это обычное дело в небольших генераторах переменного тока.
(iii) Использование возбудителя. Возбудитель представляет собой небольшой источник постоянного тока (DC), который питает ротор через совокупность токопроводящих контактных колец и щеток.

Ротор создает движущееся магнитное поле вокруг статора, которое вызывает разность напряжений между обмотками статора. Это производит переменный ток (AC) на выходе генератора.

При оценке генератора переменного тока необходимо учитывать следующие факторы:

(a) Металлический корпус по сравнению с пластиковым корпусом - цельнометаллическая конструкция обеспечивает долговечность генератора.Пластиковые корпуса со временем деформируются, что приводит к обнажению движущихся частей генератора. Это увеличивает износ и, что более важно, опасно для пользователя.

(b) Шариковые подшипники по сравнению с игольчатыми подшипниками. Шариковые подшипники предпочтительнее и служат дольше.

(c) Бесщеточная конструкция - генератор, в котором не используются щетки, требует меньшего обслуживания, а также производит более чистую мощность.

Топливная система

Топливный бак обычно имеет достаточную емкость, чтобы генератор работал в среднем от 6 до 8 часов.В случае небольших генераторных установок топливный бак является частью опорной рамы генератора или устанавливается наверху рамы генератора. Для коммерческого использования может потребоваться монтаж и установка внешнего топливного бака. Все подобные установки должны быть одобрены Управлением городского планирования. Щелкните следующую ссылку для получения дополнительных сведений о топливных баках для генераторов.

Общие характеристики топливной системы включают следующее:

(a) Соединение трубопровода от топливного бака к двигателю - линия подачи направляет топливо из бака в двигатель, а обратная линия направляет топливо от двигателя в бак.

(b) Вентиляционная труба для топливного бака - Топливный бак имеет вентиляционную трубу для предотвращения повышения давления или вакуума во время заправки и опорожнения бака. При заправке топливного бака убедитесь, что металл-металл соприкасается с заправочной форсункой и топливным баком, чтобы избежать искр.

(c) Переливное соединение от топливного бака к сливной трубе - это необходимо для того, чтобы любой перелив во время заправки бака не вызывал разлив жидкости на генераторную установку.

(d) Топливный насос - перекачивает топливо из основного накопительного бака в дневной.Топливный насос обычно работает от электричества.

(e) Топливный водоотделитель / топливный фильтр - он отделяет воду и посторонние вещества от жидкого топлива для защиты других компонентов генератора от коррозии и загрязнения.

(f) Топливная форсунка - распыляет жидкое топливо и распыляет необходимое количество топлива в камеру сгорания двигателя.


Регулятор напряжения
Как следует из названия, этот компонент регулирует выходное напряжение генератора.Механизм описан ниже для каждого компонента, который участвует в циклическом процессе регулирования напряжения.

(1) Регулятор напряжения: преобразование переменного напряжения в постоянный ток - регулятор напряжения принимает небольшую часть выходного переменного напряжения генератора и преобразует его в постоянный ток. Затем регулятор напряжения подает этот постоянный ток на набор вторичных обмоток статора, известных как обмотки возбудителя.

(2) Обмотки возбудителя: преобразование постоянного тока в переменный - обмотки возбудителя теперь работают аналогично первичным обмоткам статора и генерируют небольшой переменный ток.Обмотки возбудителя подключены к блокам, известным как вращающиеся выпрямители.

(3) Вращающиеся выпрямители: преобразование переменного тока в постоянный - они выпрямляют переменный ток, генерируемый обмотками возбудителя, и преобразуют его в постоянный ток. Этот постоянный ток подается на ротор / якорь для создания электромагнитного поля в дополнение к вращающемуся магнитному полю ротора / якоря.

(4) Ротор / якорь: преобразование постоянного тока в переменное напряжение - ротор / якорь теперь индуцирует большее переменное напряжение на обмотках статора, которое генератор теперь производит как большее выходное переменное напряжение.

Этот цикл продолжается до тех пор, пока генератор не начнет выдавать выходное напряжение, эквивалентное его полной рабочей мощности. По мере увеличения выходной мощности генератора регулятор напряжения вырабатывает меньше постоянного тока. Когда генератор достигает полной рабочей мощности, регулятор напряжения достигает состояния равновесия и вырабатывает постоянный ток, достаточный для поддержания выходной мощности генератора на полном рабочем уровне.

Когда вы добавляете нагрузку к генератору, его выходное напряжение немного падает.Это вызывает действие регулятора напряжения, и начинается вышеуказанный цикл. Цикл продолжается до тех пор, пока выходная мощность генератора не достигнет своей первоначальной полной рабочей мощности.

Система охлаждения и выпуска
(а) Система охлаждения
Продолжительное использование генератора вызывает нагрев различных его компонентов. Очень важно иметь систему охлаждения и вентиляции для отвода тепла, выделяемого в процессе.

Неочищенная / пресная вода иногда используется в качестве охлаждающей жидкости для генераторов, но в основном это ограничивается конкретными ситуациями, такими как небольшие генераторы в городских условиях или очень большие агрегаты мощностью более 2250 кВт и выше.Водород иногда используется в качестве хладагента для обмоток статора больших генераторных установок, поскольку он более эффективно поглощает тепло, чем другие хладагенты. Водород отводит тепло от генератора и передает его через теплообменник во вторичный контур охлаждения, который содержит деминерализованную воду в качестве хладагента. Вот почему очень большие генераторы и малые электростанции часто имеют рядом с собой большие градирни. Для всех других распространенных применений, как жилых, так и промышленных, стандартный радиатор и вентилятор устанавливаются на генераторе и работают как основная система охлаждения.

Необходимо ежедневно проверять уровень охлаждающей жидкости в генераторе. Систему охлаждения и насос неочищенной воды следует промывать через каждые 600 часов, а теплообменник следует очищать через каждые 2400 часов работы генератора. Генератор следует размещать на открытом и вентилируемом месте с достаточным притоком свежего воздуха. Национальный электротехнический кодекс (NEC) требует, чтобы со всех сторон генератора оставалось минимум 3 фута, чтобы обеспечить свободный поток охлаждающего воздуха.

(б) Выхлопная система
Выхлопные газы, выделяемые генератором, такие же, как выхлопные газы любого другого дизельного или газового двигателя, и содержат высокотоксичные химические вещества, с которыми необходимо обращаться должным образом. Следовательно, важно установить соответствующую выхлопную систему для удаления выхлопных газов. Этот момент нельзя переоценить, поскольку отравление угарным газом остается одной из наиболее частых причин смерти в пострадавших от урагана районах, потому что люди, как правило, даже не думают об этом, пока не становится слишком поздно.

Выхлопные трубы обычно изготавливаются из чугуна, кованого железа или стали. Они должны быть отдельно стоящими и не должны поддерживаться двигателем генератора. Выхлопные трубы обычно присоединяются к двигателю с помощью гибких соединителей, чтобы минимизировать вибрации и предотвратить повреждение выхлопной системы генератора. Выхлопная труба заканчивается снаружи и ведет от дверей, окон и других отверстий в дом или здание. Вы должны убедиться, что выхлопная система вашего генератора не подключена к выхлопной системе любого другого оборудования.Вам также следует проконсультироваться с местными городскими постановлениями, чтобы определить, нужно ли для эксплуатации вашего генератора получить разрешение от местных властей, чтобы убедиться, что вы соблюдаете местное законодательство и защитите себя от штрафов и других санкций.


Смазочная система
Поскольку генератор содержит движущиеся части в своем двигателе, он требует смазки для обеспечения долговечности и бесперебойной работы в течение длительного периода времени. Двигатель генератора смазывается маслом, хранящимся в насосе.Уровень смазочного масла следует проверять каждые 8 ​​часов работы генератора. Вы также должны проверять отсутствие утечек смазки и менять смазочное масло каждые 500 часов работы генератора.


Зарядное устройство
ST e art функция генератора работает от батареи. Зарядное устройство поддерживает заряд аккумуляторной батареи генератора, подавая на нее точное «плавающее» напряжение. Если напряжение холостого хода очень низкое, аккумулятор останется недозаряженным.Если напряжение холостого хода очень высокое, это сократит срок службы батареи. Зарядные устройства для аккумуляторов обычно изготавливаются из нержавеющей стали для предотвращения коррозии. Они также полностью автоматические и не требуют каких-либо регулировок или изменений каких-либо настроек. Выходное напряжение постоянного тока зарядного устройства устанавливается на уровне 2,33 В на элемент, что является точным значением напряжения холостого хода для свинцово-кислотных аккумуляторов. Зарядное устройство аккумулятора имеет изолированный выход постоянного напряжения, который мешает нормальному функционированию генератора.


Панель управления
Это пользовательский интерфейс генератора, в котором находятся электрические розетки и элементы управления. В следующей статье представлены дополнительные сведения о панели управления генератором. Различные производители предлагают различные функции в панелях управления своих устройств. Некоторые из них упомянуты ниже.

(a) Электрический запуск и отключение - Панели управления автоматическим запуском автоматически запускают ваш генератор при отключении электроэнергии, контролируют генератор во время работы и автоматически отключают агрегат, когда он больше не нужен.

(b) Манометры двигателя. Различные датчики показывают важные параметры, такие как давление масла, температура охлаждающей жидкости, напряжение аккумуляторной батареи, скорость вращения двигателя и продолжительность работы. Постоянное измерение и мониторинг этих параметров позволяет автоматически отключать генератор, когда любой из них превышает соответствующие пороговые уровни.

(c) Датчики генератора - На панели управления также есть счетчики для измерения выходного тока и напряжения, а также рабочей частоты.

(d) Другие элементы управления - переключатель выбора фазы, переключатель частоты и переключатель управления двигателем (ручной режим, автоматический режим) среди прочего.

Основной узел / рама

Все генераторы, переносные или стационарные, имеют индивидуальные корпуса, которые обеспечивают структурную опору основания. Рама также позволяет заземлить генерируемые элементы в целях безопасности.

Ответы на семь общих вопросов по эксплуатации генератора и двигателя

Вращающееся оборудование настолько распространено, но настолько неправильно понимается, что даже опытные электрики и инженеры часто задаются вопросами об их работе.Эта статья ответит на семь наиболее часто задаваемых вопросов. Объяснения краткие и практичные из-за нехватки места; однако они позволят вам лучше понять это оборудование.

Вопрос № 1: Якорь, поле, ротор, статор: что есть что?

По определению, статор включает в себя все невращающиеся электрические части генератора или двигателя. Также по определению ротор включает в себя все вращающиеся электрические части.

Поле машины - это часть, которая генерирует прямое магнитное поле.Ток в поле не чередуется. Обмотка якоря - это то, что генерирует или имеет приложенное к ней переменное напряжение.

Обычно термины «якорь» и «поле» применяются только к генераторам переменного тока, синхронным двигателям, двигателям постоянного тока и генераторам постоянного тока.

Генераторы переменного тока . Поле синхронного генератора - это обмотка, на которую подается постоянный ток возбуждения. Якорь - это обмотка, к которой подключена нагрузка.В небольших генераторах обмотки возбуждения часто находятся на статоре, а обмотки якоря - на роторе. Однако большинство больших машин имеют вращающееся поле и неподвижный якорь.

Синхронный двигатель практически идентичен синхронному генератору. Таким образом, якорь - это статор, а поле - это ротор.

Машины постоянного тока . В машинах постоянного тока, как в двигателях, так и в генераторах, якорь - это ротор, а поле - статор. Поскольку якорь всегда является ротором в машинах постоянного тока, многие электрики и инженеры ошибочно полагают, что якорь является ротором всех двигателей и генераторов.

Вопрос № 2: Я ослабил натяжение пружин на щетках, но они все еще изнашиваются слишком быстро. Почему?

Износ щеток возникает по двум основным причинам: механическое трение и электрический износ. Механическое трение вызывается трением щеток о коллектор или контактное кольцо. Электрический износ вызывается искрением и искрением от щетки при ее перемещении по коммутатору. Механическое трение увеличивается с давлением щетки; электрический износ уменьшается с давлением щетки.

Для любой конкретной установки щетки существует оптимальное давление щетки.Если давление снижается ниже этой величины, общий износ увеличивается, поскольку увеличивается электрический износ. Если давление увеличивается выше оптимальной величины, общий износ снова увеличивается из-за увеличения механического трения.

Всегда проверяйте, чтобы давление щетки было установлено на уровне, рекомендованном производителем. Если износ по-прежнему чрезмерный, вам следует изучить тип и размер используемой щетки. Помните, что плотность тока (в амперах на квадратный дюйм кисти) должна соответствовать области применения.Надлежащая плотность тока необходима для образования смазывающей проводящей пленки на коммутаторе или контактном кольце. Эта пленка состоит из влаги, меди и углерода. Недостаточная плотность тока препятствует образованию этой пленки и может привести к чрезмерному износу щетки.

Кроме того, среда с очень низкой влажностью не обеспечивает достаточно влаги для образования смазочной пленки. Если чрезмерный износ щеток является проблемой в такой среде, возможно, вам придется увлажнить область, в которой работает машина.

Вопрос № 3: Что такое коэффициент обслуживания?

Сервисный коэффициент - это нагрузка, которая может быть приложена к двигателю без превышения допустимых значений. Например, если двигатель мощностью 10 л.с. имеет коэффициент обслуживания 1,25, он будет успешно выдавать 12,5 л.с. (10 x 1,25) без превышения указанного повышения температуры. Обратите внимание, что при приведении в действие таким образом выше номинальной нагрузки на двигатель должны подаваться номинальное напряжение и частота.

Однако имейте в виду, что мотор мощностью 10 л.с. с 1.25 - это не 12,5-сильный мотор. Если двигатель мощностью 10 л.с. будет непрерывно работать с мощностью 12,5 л.с., срок его службы изоляции может сократиться на две трети от нормального. Если вам нужен мотор мощностью 12,5 л.с., купите его; коэффициент обслуживания следует использовать только в условиях кратковременной перегрузки.

Вопрос № 4: Что такое вращающееся магнитное поле и почему оно вращается?

Вращающееся магнитное поле - это поле, северный и южный полюсы которого движутся внутри статора, как если бы стержневой магнит или магниты вращались внутри машины.

Посмотрите на статор трехфазного двигателя, показанный на прилагаемой схеме. Это 2-полюсный статор с тремя фазами, разнесенными с интервалами 120 [градусов]. Ток от каждой фазы входит в катушку на одной стороне статора и выходит через катушку на противоположной стороне. Таким образом, если одна из катушек создает магнитный северный полюс, другая катушка (для той же фазы) создаст магнитный южный полюс на противоположной стороне статора.

В позиции 1 B-фаза создает сильный северный полюс в верхнем левом углу и сильный южный полюс в нижнем правом углу.Фаза А создает более слабый северный полюс в нижнем левом углу и более слабый южный полюс внизу. C-фаза создает общее магнитное поле, северный полюс которого находится в верхнем левом углу, а его южный полюс - в нижнем правом углу.

В позиции 2, фаза A создает сильный северный полюс в нижнем левом углу и сильный южный полюс в верхнем правом углу; таким образом, сильные полюса повернулись на 60 [градусов] против часовой стрелки. (Обратите внимание, что это магнитное вращение на 60 [градусов] точно соответствует электрическому изменению фазных токов на 60 [градусов].) Слабые полюса также повернуты на 60 [градусов] против часовой стрелки. Это, по сути, означает, что полное магнитное поле повернулось на 60 [градусов] относительно положения 1.

При более подробном анализе мы можем показать, что напряженность магнитного поля плавно вращается из положения 1 в положение 2, поскольку токи в каждой из фаз изменяются более чем на 60 электрических градусов. Анализ положений 3, 4, 5 и 6 показывает, что магнитное поле продолжает вращаться.

Скорость вращения магнитного поля называется синхронной скоростью и описывается следующим уравнением:

S = (f x P) / 120, где S = скорость вращения в оборотах в минуту f = частота подаваемого напряжения (Гц) P = количество магнитных полюсов во вращающемся магнитном поле

Если бы в этот статор был помещен постоянный магнит с валом, который позволял ему вращаться, его бы толкали (или тянули) с синхронной скоростью.Именно так работает синхронный двигатель, за исключением того, что магнитное поле ротора (поле) создается электромагнетизмом, а не постоянным магнитом.

Ротор асинхронного двигателя состоит из короткозамкнутых обмоток, и ток индуцируется в обмотках ротора, когда вращающееся магнитное поле прорезает их. Этот ток создает поле, которое противостоит вращающемуся полю. В результате ротор толкается (или тянется) вращающимся полем. Обратите внимание, что ротор асинхронного двигателя не может вращаться с синхронной скоростью, поскольку вращающееся поле должно прорезать обмотки ротора для создания крутящего момента.Разница между синхронной скоростью и фактической скоростью ротора называется проскальзыванием в процентах; он выражается в процентах.

Однофазные двигатели также имеют вращающееся магнитное поле. Вращающееся поле, необходимое для запуска двигателя, создается второй обмоткой, называемой пусковой обмоткой. После того, как двигатель наберет нужную скорость, пусковая обмотка отключается, и вращающееся поле создается за счет взаимодействия основной обмотки статора и ротора.

Вопрос № 5: Как работает индукционный генератор?

Асинхронный генератор по конструкции идентичен асинхронному двигателю.Обмотки статора подключены к трехфазной системе питания, и три фазы создают вращающееся магнитное поле. Ротор индукционного генератора вращается первичным двигателем, который вращается быстрее, чем синхронная скорость. Когда обмотки ротора прорезают вращающееся поле, в них индуцируется ток. Этот индуцированный ток создает поле, которое, в свою очередь, прорезает обмотки статора, создавая выходную мощность на нагрузку.

Таким образом, индукционный генератор получает возбуждение от энергосистемы, к которой он подключен.Асинхронный двигатель должен иметь синхронные генераторы, подключенные к его статору, чтобы начать генерацию. После того, как индукционный генератор заработает, для возбуждения можно использовать конденсаторы.

Вопрос № 6: Почему подшипники генератора и двигателя изолированы?

Магнитное поле внутри двигателя или генератора не полностью однородно. Таким образом, когда ротор вращается, на валу в продольном направлении (непосредственно вдоль вала) создается напряжение. Это напряжение может вызвать прохождение микротоков через смазочную пленку на подшипниках.Эти токи, в свою очередь, могут вызвать незначительное искрение, нагрев и, в конечном итоге, выход подшипника из строя. Чем больше машина, тем хуже становится проблема.

Чтобы избежать этой проблемы, сторона ротора корпуса подшипника часто изолирована от стороны статора. В большинстве случаев, по крайней мере, один подшипник будет изолирован, обычно это самый дальний от первичного двигателя для генераторов и самый дальний от нагрузки для двигателей. Иногда оба подшипника изолированы.

Вопрос № 7: Как генераторы переменного тока управляют переменными, напряжением и мощностью?

Хотя элементы управления генератора действительно взаимодействуют, верны следующие общие положения.

* Выходная мощность генератора регулируется его первичным двигателем.

* Напряжение и / или переменная мощность генератора контролируются уровнем тока возбудителя.

Например, предположим, что к выходу генератора подключена дополнительная нагрузка. Дополнительный ток увеличивает силу магнитного поля якоря и замедляет работу генератора. Чтобы поддерживать частоту, регулятор генератора увеличивает мощность, потребляемую первичным двигателем.Таким образом, дополнительная мощность, необходимая для генератора, регулируется входом первичного двигателя.

В нашем примере чистый магнитный поток в воздушном зазоре будет уменьшаться, поскольку увеличение якоря противодействует потоку поля. Если поток поля не увеличивается, чтобы компенсировать это изменение, выходное напряжение генератора будет уменьшаться. Таким образом, ток возбуждения используется для управления выходным напряжением.

Давайте рассмотрим другой пример в качестве дальнейшего пояснения. Допустим, к нашему генератору добавлена ​​дополнительная нагрузка var.В этом случае выходной ток генератора снова увеличится. Однако, поскольку новая нагрузка не является «реальной» мощностью, первичный двигатель необходимо увеличить ровно настолько, чтобы преодолеть дополнительное падение ИК-излучения, создаваемое дополнительным током.

В качестве последнего примера предположим, что у нас есть два или более генератора, работающих параллельно и питающих нагрузку. Генератор 1 (G1) несет всю нагрузку (реальную и реактивную), а генератор 2 (G2) работает с нулевой мощностью и нулевой мощностью. Если оператор G2 открывает дроссель первичного двигателя, G2 начинает подавать ватт в систему.Поскольку подключенная нагрузка не изменилась, оба генератора будут ускоряться, если G1 не дросселируется.

Поскольку G2 принимает на себя дополнительную долю нагрузки, ему требуется увеличенный магнитный поток. Если оператор G2 не увеличивает поле G2, G2 будет получать дополнительное возбуждение от G1, требуя от G1 увеличения уровня возбуждения. Если ни G1, ни G2 не увеличивают уровень возбуждения, общее напряжение системы упадет.

Cadick, P.E. является президентом Cadick Professional Services, Гарланд, Техас., международная ассоциация электрических испытаний. (NETA) член.

Медь и электричество - как производить электричество от движения

Что такое генератор?
Ветряная турбина включает генератор для выработки электроэнергии. Ветер заставляет его вращаться. В свою очередь, турбина вращает генератор; внутри генератора находится катушка с проволокой, которая вращается в магнитном поле. Если повернуть катушку, в катушке появится напряжение. Напряжение может управлять током по кабелям национальной сети, чтобы осветить наши дома.

(С любезного разрешения «Новости альтернативной энергетики».)

Компоненты ветряной турбины.

Генераторы на электростанции похожи, но намного больше. Они способны производить многие мегаватты энергии.

Генератор немного похож на двигатель заднего хода. Приводим в движение и вынимаем электрический ток.

Это пример электромагнитной индукции - в катушке возникает напряжение, когда она движется в магнитном поле.

Внутри генератора
Внутренняя часть простого генератора очень похожа на внутреннюю часть простого электродвигателя.Есть катушка, которая может свободно вращаться между двумя магнитами. Магниты связаны стальным каркасом, а катушка соединяется с проводами с помощью щеток. Однако вместо коммутатора в генераторе используются контактные кольца. Таким образом, контакты не меняются местами - каждая щетка поддерживает контакт с одним концом катушки на протяжении всего цикла.

Напряжение индуцируется, когда катушка вращается в магнитном поле. Смотрите видео ниже.

Простая анимация генерации постоянного тока. (Любезно предоставлено Стивеном Карпентером.)

Уведомление:

  • положение катушки, когда наведенное напряжение достигает максимального значения.
  • изменение направления тока во время цикла.

Что заставляет генератор работать?
Генератор вырабатывает напряжение. Он подает ток, когда мы подключаем его к нагрузке (например, к лампочке). Ток загорается лампочкой. Однако это также затрудняет вращение генератора.

Мы должны усерднее работать, чтобы генератор продолжал вращаться после того, как на него подается ток.Чем больше тока мы берем от генератора, тем труднее его крутить.

В этом есть смысл: мы ничего не получаем даром. Как только мы заставим генератор работать за нас, мы должны вложить в него больше работы. И чем больше у нас работы, тем больше работы мы должны вложить. Если бы это было не так, мы бы получали что-то даром. А это противоречило бы идеям сохранения энергии.

Есть веская физическая причина, по которой становится труднее повернуть генератор, когда он выдает ток: он начинает вести себя как двигатель.В катушках течет ток. Следовательно, на катушки действует сила - как если бы это был двигатель. И эта сила будет противодействовать движению генератора и затруднять его вращение. Это физическое происхождение закона Ленца. Сила наведенного тока противостоит силе, которую вы прикладываете, чтобы заставить ток течь.

Работа входит, электричество нет
Когда вы крутите педали на велосипеде, становится немного сложнее, когда динамо-машина работает для включения света. Дело не только в увеличении трения.Вы должны сделать так, чтобы динамо-машина снабжала свет электричеством. И чем больше тока потребляет лампа, тем сложнее крутить педали.

Всякий раз, когда мы получаем ток от генератора или динамо-машины, должна присутствовать некоторая механическая движущая сила:

  • Велосипедист крутил педали, чтобы включить динамо-машину (используя химическую энергию из пищи).
  • Ветер вращает турбину; ветер стихает.
  • Движущийся пар на тепловой электростанции вращает турбины, которые вращают генераторы (мы должны сжигать больше топлива, чтобы произвести больше пара).

В каждом случае ничего не получаем даром. Чтобы подать электрический ток, нам нужно выполнять механическую работу.

Велосипедное динамо-машина генерирует напряжение для зажигания лампы. Чем больше сила тока, тем труднее крутить педали.

Что такое индукция?

Создание напряжения
Мы можем навести напряжение в проводе с помощью магнитного поля. Нам нужно заставить проволоку двигаться по полю.Мы называем напряжение наведенной ЭДС (электродвижущей силой). Чем быстрее проводник движется через поле, тем больше наведенная ЭДС. Это закон Фарадея.

Если мы переместим провод в другую сторону, то направление ЭДС изменится на противоположное.

ЭДС упадет до нуля, если на проводе:

  • останавливается или
  • находится вне магнитного поля.

Проволоку необходимо прорезать линии потока, чтобы вызвать ЭДС.

Создание напряжения в проводе, проходящем через магнитное поле.

Чем быстрее проводник движется через поле, тем больше наведенная ЭДС.

Перемещение провода в противоположном направлении меняет направление ЭДС на противоположное.

ЭДС падает до нуля, если провод перестает двигаться или выходит за пределы магнитного поля.

Мы получаем наибольшее наведенное напряжение, когда эти три величины расположены под прямым углом друг к другу:

  • движение кондуктора.
  • магнитное поле Б.
  • провод (а значит, и наведенная ЭДС).

Почему у нас напряжение?
Представьте, что несколько свободных электронов (или пучок электронов) попадают в магнитное поле. На электроны будет действовать сила. Электроны имеют отрицательный заряд. Это означает, что, хотя электроны движутся слева направо, они подобны току, текущему справа налево.

Мы можем использовать правило мотора левой руки Флеминга, чтобы определить направление силы.Это вниз. Таким образом, электроны выталкиваются вниз.

Кусок медной проволоки также содержит свободные электроны (A). Поэтому, когда проволока движется в поле, электроны выталкиваются вниз (B). Это оставляет чистый положительный заряд наверху провода. Следовательно, заряд разделяется в проводе, создавая напряжение (C). Верх стал более позитивным, а нижний - более негативным.

(А)

(В)

(К)

В каком направлении находится сила?
Эта ЭДС подобна ЭДС клетки.Он доступен для управления током по цепи. Если к проводу прикрепить нагрузку, то будет течь ток. Мы называем это индуцированным током. Однако, как только мы снимаем ток с провода, провод ощущает силу (провод, несущий ток в магнитном поле, ощущает силу).

Мы можем использовать правило моторики левой руки Флеминга, чтобы определить направление силы. В данном случае это вниз.

Другими словами, сила будет противодействовать движению проволоки.Проволока замедлится. Если мы хотим, чтобы он продолжал двигаться, нам нужно его подтолкнуть.

Если мы возьмем из провода больший ток, нам придется протолкнуть его сильнее. Чем больше ток, который мы получаем от наведенной ЭДС, тем больше работы мы должны приложить.

В этом есть смысл: мы ничего не получаем даром. Когда мы берем больший ток, мы заставляем наведенную ЭДС выполнять за нас больше работы с электричеством. Следовательно, мы должны приложить больше механических усилий. Это сохранение энергии.

Закон Ленца
Когда мы начинаем получать ток из индуцированного напряжения, на провод действует сила. Мы уже видели, что сила будет замедлять провод или затруднять его удержание. Это выражено в законе Ленца:

«Индуцированный ток течет таким образом, чтобы противодействовать движению, которое его вызвало».

Закон Ленца основан на идее сохранения энергии. Если бы индуцированный ток не протекал таким образом, мы могли бы получить что-то бесплатно.

Индукция в катушках

Наведение тока
Представьте себе магнит рядом с катушкой из медной проволоки. Катушка подключена к чувствительному амперметру. Когда магнит неподвижен, в катушке нет тока. Однако, если мы подвинем магнит к катушке, амперметр сдвинется вправо. Теперь давайте вытащим магнит. Катушка щелкнет влево.

Это показывает, что мы индуцировали ток в катушке - но только во время движения магнита. Направление тока зависело от направления движения.

Чтобы получить длительный ток от катушки, мы должны постоянно вдавливать и вытаскивать магнит. Это заставит ток двигаться вперед и назад. Другими словами, мы создали переменный ток.

Но как мы можем определить, в какую сторону будет течь ток? Используя закон Ленца.

Закон Ленца и катушки
Когда мы индуцируем ток в катушке, она становится электромагнитом. Один конец катушки - это северный полюс, а другой конец - южный полюс.

Когда северный полюс нашего магнита движется к левому концу катушки, индуцированный ток течет против часовой стрелки (если смотреть на левый конец). Это превращает левый конец катушки в северный полюс. И этот северный полюс пытается отразить входящий северный полюс магнита.

Итак, индуцированный ток противостоит движению, которое его вызвало (из закона Ленца).

Когда мы вытаскиваем магнит, левый конец катушки становится южным полюсом (чтобы попытаться удержать магнит).Следовательно, индуцированный ток должен течь по часовой стрелке.

Поддержание тока
Мы можем установить магнит на коленчатый вал и повернуть ручку, чтобы сделать простой генератор.

Как всегда, мы должны продолжать вращать магнит, чтобы преодолеть противодействующую силу, создаваемую индуцированным током. Т.е. мы должны выполнять механическую работу, чтобы получить электроэнергию.

В некоторых генераторах используется магнит, движущийся рядом с катушкой. Другие используют движущуюся катушку в магнитном поле.Хотя движется катушка, это работает по тому же принципу - магнитное поле движется относительно катушки.

Еще раз о движущихся катушках
Теперь мы можем понять, почему мы получаем индуцированное напряжение в движущейся катушке. Есть два взгляда на это.

  • Провода на стороне катушки прорезают линии магнитного потока.
  • : катушка продвигается к северному полюсу, затем к южному полюсу и так далее.

Флюс и плотность потока

Наведение тока
Мы видели, что мы можем индуцировать ЭДС, изменяя величину магнитного поля в цепи.Мы можем сделать это, пропуская провод через магнитное поле или перемещая магнит рядом с катушкой. Но что мы подразумеваем под величиной магнитного поля?

Магнитный поток
Представьте себе провод, движущийся в магнитном поле. Мы представляем магнитное поле с помощью силовых линий магнитного поля. По мере того, как провод движется по полю, он прорезает силовые линии. Количество силовых линий, перерезаемых проволокой, называется магнитным потоком. Это связано с площадью магнитного поля, через которое проходит провод, и силой магнитного поля (плотностью магнитного потока).

Мы можем увеличить поток, перемещая провод быстрее или увеличивая напряженность магнитного поля. Это похоже на приближение магнита к катушке в предыдущем примере.

Значит, поток в цепи меняется, если мы:

  • переместите провод в устойчивом поле, или
  • изменить поле.

И в каждом случае получаем наведенную ЭДС.

Плотность магнитного потока
Вы можете думать о магнитном потоке как о количестве силовых линий.Иногда мы называем их линиями магнитного потока. Чем ближе друг к другу линии потока, тем сильнее поле. То есть напряженность поля представлена ​​плотностью линий магнитного потока. Иногда мы называем напряженность магнитного поля B плотностью магнитного потока. И мы используем эту идею для определения потока:

Напряженность магнитного поля = плотность магнитного потока = поток на единицу площади

B = Φ / A
Φ = B A

Закон Фарадея
Мы видели, что чем быстрее мы перемещаем провод, тем больше индуцируемая нами ЭДС.Фактически, мы обнаруживаем, что ЭДС (ε) пропорциональна скорости изменения потока. Итак, в простой схеме:

ε ∝ dΦ / dt

Это означает, что если мы удвоим скорость проволоки, поток в цепи увеличится вдвое быстрее. Следовательно, ЭДС в два раза больше.

Мы можем увеличить общий поток, соединяющий цепь, используя катушку, а не отдельный кусок провода. В этом случае ЭДС ε будет увеличиваться пропорционально количеству катушек N.Таким образом, мы получаем выражение закона Фарадея:

ε = - N (dΦ / dt)

Обратите внимание на знак минус в уравнении. Это указывает на то, что наведенная ЭДС противодействует изменению потока, которое ее произвело.

Как подключить генератор

Переносной генератор - это удобный способ безопасно генерировать собственную электроэнергию, когда сеть выходит из строя по естественным или искусственным причинам. Независимо от того, начинаете ли вы пользоваться генератором или имеете большой опыт, вам нужно знать несколько вещей, чтобы использовать его безопасно.

«Самое важное, что вы можете сделать для безопасной эксплуатации генератора, - это спланировать, как использовать генератор до того, как он вам понадобится», - говорит Кевин Коул, младший инженер производителя генераторов Generac. Спланируйте, что вы хотите запитать и как вы будете использовать генератор для питания этих нагрузок.

Электробезопасность

1. Размер имеет значение Правильно подберите размер генератора, чтобы он соответствовал электрическим нагрузкам, которые вы собираетесь питать, с некоторой встроенной избыточной мощностью.Мы писали на эту тему , как и многие другие, так что недостатка в хорошей информации нет. Если вы уменьшите мощность генератора, вы создадите по существу те же условия, что и в случае отключения электроэнергии от сети при недостаточном напряжении. Это может повредить что-нибудь большое, например, скважинный насос, или такое маленькое, как компьютер.

2. Использование безобрывного переключателя Самый безопасный способ использования портативного генератора для домашнего резервного питания - это использовать его вместе с ручным безобрывным переключателем - прочной частью электрического оборудования.Генератор подключается к безобрывному переключателю с помощью толстого прочного кабеля, называемого шнуром генератора, который подключается к розетке, установленной снаружи дома (эта розетка официально называется коробкой подачи питания). Кабель внутри дома проходит от розетки до безобрывного переключателя. Электроэнергия от генератора проходит через шнур генераторной установки, к розетке, через внутренний кабель, к безобрывному переключателю и его автоматическим выключателям к различным цепям, которые вам нужны для питания - безопасно.

Передаточный переключатель имеет три цели:

  • Он изолирует электрические цепи в доме, которые вы хотите запитать; все остальные цепи остаются без доступа к питанию, что помогает предотвратить перегрузку.
  • Передаточный переключатель электрически изолирует генератор и дом от сети. Это предотвращает обратную подачу электроэнергии в сеть и искрообразование, а также травмы обслуживающего персонала, пришедшего для выполнения ремонтных работ и восстановления подачи электроэнергии.
  • Переключатель предотвращает подачу электроэнергии в дом при работающем генераторе, что может вызвать электрический пожар и, вероятно, также вызвать возгорание генератора.


    3. Использование переключателя GFCI на генераторе GFCI Национальный электротехнический кодекс (NEC) требует наличия розеток GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю) на генераторах с двойным напряжением (которые вырабатывают 120 и 240 вольт). Для генераторов, оборудованных розетками GFCI, требуется автоматический переключатель, предназначенный для них.Этот переключатель можно назвать трехполюсным переключателем или просто переключателем, совместимым с GFCI, и он также требуется NEC. Когда вы включаете этот переключатель, вы не только отделяете цепи, питаемые генератором, от двух цепей на 120 В, питаемых электросетью, но также отключаете третью ветвь цепи, питаемой от электросети, называемую нейтралью. Если вы используете стандартный 2-полюсный переключатель на генераторе, оборудованном GFCI (который не отключает нейтраль), выходы GFCI отключатся. Использование этого переключателя является нарушением электрического кодекса, и, отключив розетки GFCI, вы ограничили возможности генератора.Это иронично, поскольку вы заплатили дополнительные деньги, чтобы получить защиту GFCI. Вы можете использовать 3-полюсный переключатель или 2-полюсный переключатель на всех других типах генераторов (без GFCI).

    Woods 100-футовый удлинитель для сверхтяжелых условий эксплуатации 12-го калибра

    4. Правильно используйте шнуры для тяжелых условий эксплуатации Предположим, у вас еще нет денег на установку безобрывного переключателя. Вы можете безопасно управлять приборами, подключенными непосредственно к генератору.Вы можете привести в действие свой холодильник, электроинструменты и компьютеры (например), подключив к генератору длинные удлинители. Эти шнуры должны быть прочными и иметь достаточно толстую проволоку, чтобы выдерживать ток, протекающий через них; упаковка шнура сообщит вам, на какую электрическую нагрузку он рассчитан. Затем шнуры должны быть рассчитаны на использование вне помещений. Наконец, вы хотите прокладывать шнуры таким образом, чтобы они не повреждались, не перекручивались или не скручивались, особенно при питании мощного устройства, такого как обогреватель.Свернутые в спираль удлинители могут сильно нагреваться, они могут расплавиться.

    Существует правильная последовательность питания нагрузки через удлинитель. Запустите генератор и подключите к нему шнуры. Затем войдите внутрь и подключите нагрузки к удлинителю. Сделайте обратное, когда пришло время отключить нагрузки. Отключите нагрузки от генератора, затем выйдите на улицу, отсоедините шнуры и выключите генератор.



    5. Поймите, когда и как использовать заземляющий стержень Не подключайте генератор к заземляющему стержню, когда вы подключаете нагрузки непосредственно к генератору с помощью удлинительных шнуров.Чтобы повторить это: если вы подключаете сверхмощный удлинитель к генератору и подключаете его к прибору, электроинструменту или устройству, пропустите заземляющий стержень.

    И наоборот, используйте заземляющий стержень при питании цепей через безобрывный переключатель. Подключите клемму заземления на генераторе к заземляющему стержню с помощью куска медного провода того же диаметра, что и самый тяжелый провод в цепи, которую вы запитываете. Например, если вы используете генератор для питания чего-то такого большого, как кондиционер на 240 вольт или электрическая плита, вам может понадобиться провод заземления сечением 6 или 8.

    Lex20Getty Изображений

    CO Безопасность

    Как и большинство машин с малым двигателем, генераторы производят большое количество окиси углерода. Вы слышали, как мы говорили это раньше, но мы скажем это снова: никогда, ни при каких обстоятельствах не включайте генератор в гараже, хозяйственном здании или сарае (даже с открытой дверью), в подвале или в любом другом помещении. способ, которым окись углерода может накапливаться до такой степени, что становится смертельной.

    Кроме того, направьте выхлоп генератора подальше от дома. Если возможно сориентировать генератор относительно преобладающего ветра так, чтобы ветер дул против дома, сделайте это. Зафиксируйте генератор с помощью высокопрочной цепи и навесного замка.

    Наконец, многие генераторы оснащены детекторами CO, которые отключают машину до того, как CO накапливается до точки, когда он становится смертельным. Хотя генератор, оборудованный таким образом, немного дороже, чем генератор без технологии, это все же хорошая идея.

    STA-BIL Стабилизатор топлива для хранения

    СТА-БИЛ walmart.com

    8,88 долл. США

    Качество и безопасность топлива

    Не заправляйте горячий генератор, не заправляйте его при наличии обогревателя или другого горячего объекта (гриля для барбекю), который работает поблизости, и не храните емкости с топливом рядом с генератором . Обратите особое внимание на то, что глушитель генератора может быть достаточно горячим, чтобы расплавить пластик.Представьте себе это: вы выключаете генератор и кладете к нему газовый баллон, пока ждете, пока генератор остынет - в процессе вы забываете, что глушитель раскаленный докрасна, и в этом случае он небрежно расплавляет отверстие в боковой стороне поместили газовую баллонку.

    Поддерживайте запас топлива. Если вы покупаете топливо оптом, чтобы его хватило на несколько дней или дольше, используйте стабилизатор топлива, чтобы замедлить химическое разложение топлива. После того, как аварийная ситуация прошла, тщательно удалите топливо из генератора. Дайте машине прогреться и слейте газ из карбюратора и топливных магистралей.Химически испорченное топливо может оставлять остатки, затрудняющие перезапуск генератора.

    Безопасность при погодных условиях

    Люди изобретательно строят всевозможные сооружения из брусчатки для защиты своих генераторов от ветра, дождя и снега. Если предположить, что они не будут взорваны или разрушены, все в порядке, но оставьте воздушное пространство в 5 футов от генератора до окружающих поверхностей; это предотвращает перегрев генератора и снижает риск возгорания. Если вы предпочитаете решение «под ключ», вы можете купить заводское покрытие для работы генератора в ненастную погоду, например, Gen Tent.

    Эксплуатационная безопасность: проведите пробный запуск

    Единственный способ убедиться, что ваша система работает должным образом, - это тщательно протестировать ее сразу после установки. Не ждите чрезвычайной ситуации, сделайте полный тестовый запуск, пока все в норме и вы спокоены. Вы можете узнать несколько вещей. Все может работать от генерируемой энергии так же легко, как и от электросети. А может и нет. Когда тестовый запуск указывает на проблемы, необходимо проверить несколько вещей.

    1. Отключение выходов GFCI Это указывает на то, что в цепи, которую питает генератор, имеется либо замыкание на землю, либо использовался несовместимый двухполюсный переключатель. Установка 3-полюсного безобрывного переключателя должна решить проблему. Если это не так, вам нужно найти место замыкания на землю, скрывающееся где-то в электрической системе.

    2. Сработавшие выключатели Вы что-то перегрузили. Попробуйте лучше управлять питанием. Например, вы могли рассчитать потребляемую мощность вашего скважинного насоса.Если выясняется, что двигателю насоса требуется больше мощности, чем вы думали, настройте потребление энергии так, чтобы ничто другое не потребляло мощность (или только незначительную мощность), и позвольте скважинному насосу иметь полный доступ к полной мощности генератора, когда он заряжает хорошо танк. Последнее, что вам нужно, это пониженное напряжение для больших нагрузок, таких как скважинный насос, что в конечном итоге приведет к его повреждению. Электродвигатели могут увеличивать ток в три раза больше номинального в течение первых нескольких секунд запуска.


    4 отличных портативных домашних генератора

    Самый мощный

    Переносной генератор DuroMax XP12000EH

    DuroMax амазонка.ком

    $ 1 299,00

    Этот двухтопливный генератор с пусковой мощностью 12000 Вт может работать на пропане или электричестве и имеет электрический запуск и отключение при низком уровне масла.

    Тихий

    Champion 4000-ваттный инвертор-генератор с открытой рамой

    Чемпион amazon.com

    566,75 долл. США

    Этот Champion тише и легче генераторов такой же мощности, и его можно подключать к жилым домам или розеткам, а также работать на газе до 17 часов.

    Портативный

    WEN 56200i Газовый инвертор-генератор мощностью 2000 Вт

    Этот компактный генератор с резервуаром на один галлон и множеством розеток безопасен для зарядки электроники.

    Дистанционный запуск

    Портативный генератор Westinghouse WGen7500

    Westinghouse amazon.com

    849 долларов США

    Благодаря дистанционному брелку и простому запуску с помощью кнопки вы можете безопасно запустить этот генератор на расстоянии до 260 футов от вашего дома на газе или пропане.


    3. Устройства, которые отказываются работать или работают плохо от мощности генератора Этому есть множество причин, от неаккуратной установки безобрывного переключателя до неисправности самого генератора. Недорогие генераторы (от компаний, о которых вы никогда не слышали) могут быть не по качеству производимой электроэнергии. Например, генератор выдает 120 вольт, но не постоянно. Эти плохие новости становятся еще хуже, когда размер генератора меньше.Теперь его низкое качество электроэнергии при нормальных условиях эксплуатации становится еще хуже, поскольку к нему предъявляются повышенные требования.

    И недорогая бытовая электроника (тот огромный телевизор с плоским экраном, который был подозрительно недорогим в крупном розничном магазине), и крупная бытовая техника часто имеют плохие возможности фильтрации мощности в схемах постоянного тока. Оба они могут быть уязвимы из-за низкого качества электроэнергии, производимой генераторами, производимыми компаниями-однодневками. Это приведет к повреждению вашего прибора или электроники.

    Мы советуем придерживаться известных брендов генераторов, особенно производителей, входящих в Ассоциацию производителей портативных генераторов. Это не гарантия от проблем с качеством электроэнергии, но, безусловно, улучшает шансы.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

    Как использовать резервный генератор | Вестчестер, штат Нью-Йорк,

    Ниже приведены некоторые ресурсы и руководства, которые помогут вам узнать, как использовать резервный генератор


    • При необходимости залейте бензин в бак и проверьте масло.
    • Убедитесь, что выхлоп может свободно вентилироваться
      (Держать подальше от окон и воздухозаборников)

    • Подключите шнур питания к генератору и входной коробке в доме
    • Убедитесь, что шнур затянут и не свисает из розетки.
      (Концы шнура питания могут закручиваться, затягивая по часовой стрелке)

    • Убедитесь, что топливный рычаг находится в положении ВКЛ.
    • Первый шаг к запуску двигателя, закрытие CHOKE I / I
    • Потяните шнур, чтобы начать. Или нажмите кнопку электрического запуска

    • Почти сразу после запуска переведите воздушную заслонку в положение ОТКРЫТО.
      I I. Теперь ваш генератор должен работать.

    • Автоматический выключатель в положении ВКЛ.
    • На шнуре питания нет явных разрывов или повреждений
    • Выхлоп обращен в сторону от окон, дверей и вентиляционных отверстий.
    • Дроссель отключен во время работы.
    • Если идет дождь или снег, вы можете положить кусок фанеры на генератор.
    • Есть газ?



    * Нажатие выключателя к центру панели включает его
      • Выключайте отдельные выключатели по одному.
      • Пора перевернуть Inter-lock, Inter-lock сделан так, что оба выключателя не могут быть в положении ON одновременно.
      • Отодвиньте главный силовой выключатель от центра панели, ВЫКЛ.
      • Сдвинуть силовой выключатель генератора к центру панели, ВКЛ.
      • Теперь панель генератора находится под напряжением, включите отдельные выключатели по очереди.
      • * Имейте в виду, что ваш генератор может быть недостаточно мощным для одновременной работы всех цепей. Так что необходимо разделение нагрузки.
      • (электрическое отопление плинтуса и кондиционеры могут потреблять много энергии)
    • Выключить все индивидуальные выключатели по одному
    • Выключить генератор.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *