Характеристики генератора

– внешняя характеристика n, I _ОВ= const:

 

Уменьшение напряжения U генератора с ростом нагрузки вызвано размагничивающим действием реакции якоря и возрастанием падения напряжения в фазах обмотки якоря.

– скоростная характеристика I _Н, I _ОВ= const:

 

 

– токоскоростная харктеристика:

 

– регулировочная характеристика:

Достоинства такого генератора:

– простота конструкции;

– высокая удельная мощность;

– простота технического обслуживания;

– малый уровень шума;

– незначительные радиопомехи;

– значительный ресурс.

Недостатки:

– наличие щёточного узла;

– невозможно самовозбуждение, необходим первичный источник напря-жения (АКБ).

 

Выпрямитель

В данной ЭМС используется трёхфазный мостовой выпрямитель, так как именно такая конструкция позволяет обеспечить минимальный уровень пульсаций выходного напряжения. Схема реализуется на диодах.

Назначение выпрямителя – преобразовать трёхфазное переменное напряжение в постоянное. В современных генераторах уже имеется встроенный выпрямитель.

Схема выпрямителя представлена на рис. 3.

Принцип действия.

Рассмотрим работу схемы рис. 4 на активную нагрузку. С момента времени q₁ ток проводят диоды VD1 и VD6, а остальные диоды находятся в непроводящем состоянии. Тогда к нагрузке приложено линейное напряжение u_ab, и выпрямленный ток I_d протекает по контуру: обмотка фазы А – диод VD1 – нагрузка R_d – диод VD6 – обмотка фазы В. Этот процесс продолжается до момента времени q₂. Начиная с этого момента времени напряжение u_bc становится положительным, т.е. прямым для диода VD2 – он начинает проводить ток, а диод VD6 закроется. В момент времени q₃ в работу вступает диод VD3, а диод VD1 закрывается, т.к. напряжение фазы В становится выше напряжения фазы А.

Далее через интервалы времени, равные p/3, происходят включения следующих пар диодов: VD2 - VD4, VD3 - VD5, VD5 - VD1. Таким образом, длительность прохождения тока через каждый диод составляет 2p/3, а остальное время он закрыт.

Поочерёдная работа пар диодов в схеме приводит к появлению на сопротивлении нагрузки R_d выпрямленного напряжения, состоящего из частей линейных напряжений, приходящих на вход выпрямителя.

 

Рис.3.

Диаграммы токов и напряжение рассматриваемой трёхфазной мостовой схемы выпрямления приведены на рис. 4.

 

Рис. 4. Диаграммы напряжений и токов выпрямителя

Регулятор напряжения

В данной системе используется регулятор на основе микроконтроллера, управляющего силовым транзистором по принципу ШИМ. Принципиальная схема управления показана на рис. 5.

 

 

Рис. 5. Принципиальная схема управления током обмотки возбуждения.

Как видно из схемы, на вход регулятора подаётся выпрямленное напряжение Ud с блока диодов. Затем снизившись до необходимого уровня на делителе напряжений R12 - R14 поступает на вход микроконтроллера DA2, который сравнивает его с заданным уровнем. Конденсатор С ₇ отвечает за продолжительность периодов ШИМ, а С ₈ вкупе с резистором R16 – за стабильность питания микроконтроллера. Свой сигнал на включение обмотки возбуждения (ОВ) микроконтроллер создаёт путём подачи управляющего тока базы вспомогательного транзистора VT4, в следствии чего, потенциал затвора силового транзистора IRF1 становится меньше потенциала истока, и он открывается. Время открытого состояния IRF1 зависит от скорости вращения ротора генератора и подключённой нагрузки. Дабы уберечь силовой транзистор в момент закрытия от перенапряжения из-за ЭДС самоиндукции обмотки возбуждения, установлен обратный диод VD7.