В автомобилях источник тока служит

Основополагающие законы электромеханического преобразования энергии в индуктивных машинах

Закон Ампера

Согласно закону, установленному Ампером, на проводник с током в магнитном поле действует сила

  • где F – сила, Н,
  • I – сила тока, А,
  • – длина проводника, м,
  • B — магнитная индукция, Тл,
  • — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции, град.

Направление этой силы определяется по правилу «левой руки».

Закон электромагнитной индукции Фарадея

Открытие электромагнитной индукции в 1831 году Фарадеем — одно из фундаментальных открытий в электродинамики. Максвеллу принадлежит следующая углубленная формулировка закона электромагнитной индукции:

Всякое изменение магнитного поля во времени возбуждает в окружающем пространстве электрическое поле. Циркуляция вектора напряженности E этого поля по любому неподвижному замкнутому контуру s определяется выражением

  • где E – напряженность электрического поля, В/м,
  • ds – элемент контура, м,
  • Ф — магнитный поток, Вб,
  • t — время, с

Электродвижущая сила индукции возникающая в замкнутом контуре, равна скорости изменения во времени потока магнитной индукции

где – электродвижущая сила индукции, В

Знак «-» показывает, что индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.

Мощность автогенератора

Если включить все энергоемкие приборы в автомобиле, то генератор может не справляться с нагрузкой и часть энергии будет отдавать аккумулятор.

Чтобы рассчитать мощность генератора достаточно воспользоваться простой формулой из школьного курса P = I * U, где Р – мощность, I – сила тока, U – напряжение.

Мы узнали, что напряжение на выходе генератора должно быть в районе 13,5В – 14,2В. Сила тока у разных моделей может отличаться. В среднем это от 80А до 140А. Возьмем среднее значение в 100А.

По формуле получаем 13,5В*100А = 1 350 Вт или 1,35 КВт. Это и есть мощность генератора, которая измеряется в Ваттах. Нужно также учитывать, что это максимальное значение, которое достигается при определенных оборотах двигателя, как правило, от 3000 об/мин и выше. На холостом ходе выдаваемая мощность равняется 75% от максимально возможной. Считается, что для автомобиля хватает 80А. Если применить более мощный автогенератор, то бортовая сеть может не справиться с нагрузкой. Нужно это учитывать. Большая мощность не всегда идет на пользу.

Классификация по роду тока и принципу действия

Как известно, существует два рода электрического тока – переменный и постоянный.

Исходя из этого, электрические машины также подразделяют по роду тока на два вида – машины электрические переменного тока и машины электрические постоянного тока.

Электрические машины переменного тока

Трансформаторы – наиболее широко применимы в сетях электроснабжения для преобразования напряжений (повышение и понижение). Также довольно широко их применяют в выпрямительных установках для согласования напряжений, в устройствах связи, вычислительной техники и автоматики. Часто применяются и для проведения измерений электрических (измерительные трансформаторы), а также для различных функциональных преобразований (трансформаторы вращающиеся).

Асинхронные электродвигатели – самые распространенные в мире благодаря своей относительной простоте и низкой стоимости. Применяются в промышленных электроустановках (станки, краны, подъемные машины) и в бытовых (компрессора холодильников, вентиляторы, пылесосы). Довольно широкое применение получили однофазные и двухфазные асинхронные управляемые электродвигатели, а также сельсины и тахогенераторы асинхронные.

  • Синхронные электродвигатели – наиболее часто применяемы в качестве генераторов электрического тока на электрических станциях. Также применимы в качестве генераторов повышенной частоты в различных источниках питания (например, на кораблях, тепловозах, самолетах). Также в электроприводах большой мощности применяют синхронные электродвигатели, которые могут также помимо выполнения полезной работы и также влиять на коэффициент мощности сети cos φ.
  • Коллекторные машины – используют их только в качестве электродвигателей. Это вызвано сложностью их конструкции и необходимостью тщательного ухода. В бытовых электроприборах и устройствах автоматики применяются универсальные коллекторные электродвигатели, способные работать на двух родах тока – постоянном и переменном.

Электрические машины постоянного тока

Они работают практически во всех сферах промышленности и транспорта.

В связи с большим распространением машин постоянного тока также были распространены и генераторы постоянного тока. Они использовались в качестве источников постоянного напряжения для зарядки аккумуляторных батарей, на транспорте (тепловозы, теплоходы и другие), а также в промышленности (система генератор — двигатель). Ввиду развития полупроводниковой техники генераторы постоянного тока постепенно вытесняются из работы и активно заменяются на генераторы переменного тока работающих в паре с полупроводниковым преобразователем.

Также применяются электродвигатели постоянного тока и в системах автоматического управления АСУ в качестве усилителей электромашинных, тахогенераторов и исполнительных электродвигателей.

Электрические микромашины

Микромашины активно применяются в устройствах автоматических.

Их подразделяют на группы:

Силовые микродвигатели – приводят во вращения механизмы различных автоматических устройств. Например, самопишущие устройства и другие.

  • Исполнительные (управляемые) микромашины – выполняют преобразование энергии электрической в механическую, то есть ведут обработку определенных команд из вне.
  • Тахогенераторы – преобразуют механическую энергию вращения вала в электрический сигнал напряжения, который пропорционален скорости вращения вала.
  • Вращающиеся трансформаторы – на выходе этих трансформаторов устанавливается напряжение, пропорциональное функции углу поворота ротора, например синусу или косинусу данного угла или же самому углу.
  • Машины синхронной связи – (магнесины или сельсины) осуществляют синфазный и синхронный поворот или же вращения нескольких осей, не имеющих между собой механической связи.
  • Микромашины гироскопических приборов – вращают роторы гироскопов с довольно высокой частотой, а также производят коррекцию их положения.
  • Электромашинные усилители и преобразователи.

Параметры генератора

Работу генератора оценивают по нескольким параметрам:

  • номинальный ток и номинальное напряжение;
  • номинальная частота возбуждения;
  • частота самовозбуждения;
  • коэффициент полезного действия (КПД).

Номинальное напряжение для бортовой сети автомобиля от генератора 12В или 24В. Токоскоростная характеристика показывает зависимость силу тока от частоты вращения генератора.

Напряжение генератора можно измерить мультиметром. При всех выключенных потребителях без нагрузки на холостом ходу мультиметр должен показывать напряжение в пределах 14,3В – 15,5В. Если напряжение после запуска двигателя свыше 14В, то это может говорить о разряде АКБ и зарядке его генератором. При поочередном включении потребителей (фары, подогрев, кондиционер и т.д.) напряжение уменьшается примерно на 0,2 после каждого включения. Но в итоге напряжение не должно снижаться ниже 12,8В. Если значение меньше, то аккумулятор начнет разряжаться. Если напряжение, наоборот, сильно высокое (14В и выше), то это может привести к выходу АКБ из строя. При этом на выходе самого аккумулятора напряжение должно быть в пределах 12,6В – 12,7В.

Напряжение генератора под нагрузкой может отличаться от номинальных значений 12В. После включения всех потребителей тока значение должно быть в пределах 13,5В – 14В. Если ниже, то это может указывать на неисправность устройства. Допустимым пределом считается 13В.

На картинке ниже показана подробная схема подключения генератора в автомобиле.

Система электрооборудования автомобиля

Электрооборудование автомобиля вырабатывает и передает электрическую энергию ее потребителям, которыми являются разные системы и устройства авто. В этой статье мы подробно разберем устройство и работу системы электрооборудования автомобиля. И так…

Система электрооборудования автомобиля

Электрооборудование автомобиля состоит из источников тока, потребителей тока, элементов управления и электрической проводки. Данные элементы – это единая бортовая сеть.

Электрооборудование авто имеет цепи низкого и высокого напряжения.

Цепь низкого напряжения снабжает электричеством систему пуска, освещение и сигнализацию.

Система пуска служит для обеспечения первичного проворачивания коленчатого вала и работы двигателя во время пуска. Чаще всего двигатель запускается при помощи электрического стартера, то есть высокооборотного двигателя постоянного тока с последовательным или смешанным возбуждением, конструктивно соединенным с шестеренным приводом.

Миссия освещения и сигнализации в освещении дороги приборами и обозначении габаритов автомобиля, а также в сигнализации выполняемых маневров.

Функция контрольно-измерительных и дополнительных приборов в контроле за работой и управлением системами авто.

Функция высокого напряжения в воспламенении рабочей смеси в цилиндрах за счет системы зажигания.

Система зажигания воспламеняет горючую смесь и используется на авто с бензиновыми двигателями. Смесь воспламеняется после того, как подается искра зажигания в цилиндры, отсюда и название системы «искрового зажигания».

Таким образом, роль системы зажигания в создании тока высокого напряжения, распределении его по цилиндрам двигателя и воспламенении рабочей смеси в камере сгорания в нужные моменты. Современные авто оборудованы контактно-транзитной и бесконтактной системами зажигания.

Источники тока в автомобиле

Электрооборудование автомобиля имеет источники отрабатывания тока и потребителей тока. Электрическая проводка обеспечивает их взаимосвязанную работу.

К источникам тока относятся аккумуляторная батарея и генератор.

Генератор – это основной источник электрического тока, так как он подзаряжает аккумуляторную батарею и питает электричеством все приборы в то время, когда автомобиль движется.

Функция аккумуляторной батареи заключается в питании потребителей низкой цепи электроэнергией во время неработающего двигателя, запуска двигателя и его работы на низких оборотах.

Элементы управления электрооборудования

Элементы управления – это щитки предохранителей, электронные блоки управления и блоки реле. Именно они обеспечивают согласованную работу приборов электрооборудования авто. Современные авто оборудованы блоками управления, которые:

  • Контролируют потребителей;
  • Контролируют напряжение;
  • Регулируют нагрузки;
  • Управляют системой комфорта.

Потребители энергии

Потребители энергии могут быть длительными, кратковременными и основными.

Основные включают в себя системы топливную, впрыска, зажигания, управления двигателем, автоматическую коробку передач и электроусилитель рулевого управления.

Дополнительные потребители энергии – это системы охлаждения, освещения, активной и пассивной безопасности, отопления, кондиционирования, навигации, противоугонная и аудиосистема.

К кратковременным потребителям относятся системы комфорта и пуска, звуковой сигнал, свечи накаливания и прикуриватель.

Как видите, система электрооборудования автомобиля очень сложная. Более подробно и наглядно с ней вас познакомит это видео:

Источник



Источники тока

К источникам тока относятся аккумуляторная батарея и генератор.

Аккумуляторная батарея1 — корпус; 2 — крышка; 3 — `плюсовая` клемма; 4 — один из шести аккумуляторов; 5 — `минусовая` клемма; 6 — пробка; 7 — заливное отверстие; 8 — пластины аккумулятора

Аккумуляторная батарея предназначена для питания потребителей электрическим током при неработающем двигателе и при его работе на малых оборотах. Она расположена в моторном отсеке автомобиля и крепится на специальной полке. Минус аккумуляторной батареи соединен с `массой` (кузовом) автомобиля, а плюс соединяется с электрической цепью потребителей тока с помощью проводников.

Аккумуляторная батарея состоит из шести аккумуляторов, объединенных в одном корпусе и соединенных между собой последовательно в единую электрическую цепь. Так как каждый аккумулятор, в результате протекающих в нем электрохимических процессов, выдает по 2 вольта, то в сумме на полюсных штырях, батарея имеет напряжение 12 вольт постоянного тока.

В зависимости от модели автомобиля могут применяться батареи различной `мощности`. Например, на большинстве моделей `Жигулей` и `Москвичей` устанавливается аккумуляторная батарея 6СТ-55А. Маркировка батареи означает следующее:

6 — количество аккумуляторов в батарее. Для легковых автомобилей эта цифра всегда будет постоянной, так как в них используются 12-ти вольтовые (6 х 2 =12) батареи. СТ — означает, что батарея стартерного типа. Такие батареи выдерживают большие разрядные токи, что требуется для пуска двигателя с помощью самого `крупного` потребителя электроэнергии — стартера.

55 — емкость батареи, измеряемая в ампер-часах (А.ч). Надеюсь, вы догадываетесь о том, что чем больше емкость батареи, тем больше времени она может выдержать `издевательства` водителя.

А — буквой обозначают материал, из которого сделан корпус батареи. В частности А — это полупрозрачная пластмасса (полипропилен).

Генератор1 — корпус генератора; 2 — обмотка статора; 3 — ротор; 4 — шкив привода генератора; 5 — ремень; 6 — кронштейн крепления; 7 — контактные кольца; 8 — щетки; 9 — регулятор напряжения; 10 — вывод `30` для подключения потребителей; 11 — вывод `61` для питания цепи амперметра и контрольных ламп на щитке приборов; 12 — выпрямитель

Он включен в электрическую цепь автомобиля параллельно аккумуляторной батарее. Поэтому, питать потребителей и заряжать батарею, генератор будет только в том случае, если вырабатываемое им напряжение превысит напряжение аккумуляторной батареи. А произойдет это тогда, когда двигатель автомобиля начнет работать на оборотах выше холостых, так как напряжение, вырабатываемое генератором, зависит от скорости вращения его ротора.

Однако по мере увеличения частоты вращения ротора генератора, вырабатываемое им напряжение может превысить требуемое. Поэтому генератор работает в паре с регулятором напряжения.

Регулятор напряжения является электронным прибором, который ограничивает вырабатываемое генератором напряжение и поддерживает его в пределах 13,6 — 14,2 вольта. В зависимости от модели автомобиля регулятор монтируется в корпусе генератора (`таблетка` на щеточном узле) или устанавливается отдельно в подкапотном пространстве.

Генератор устанавливается на специальном кронштейне двигателя и приводится в действие от шкива коленчатого вала через ременную передачу. На некоторых моделях автомобилей, это тот же самый ремень, который заставляет вращаться водяной насос и постоянно включенный вентилятор системы охлаждения двигателя, а на некоторых — отдельный. Натяжение ремня, как в одном, так и в другом случае, регулируется отклонением корпуса генератора.

Привод генератораа) на примере автомобиля ВАЗ 21051 — генератор; 2 — гайка; 3 — натяжная планка; 4 — шкив водяного насоса; 5 — вентилятор; 6 — ремень; 7 — шкив коленчатого вала А — прогиб ремняПривод генератораб) на примере автомобиля ВАЗ 21081 — ремень привода генератора; 2 — генератор; 3 — натяжная планка; 4 — гайка; 5 — шкив коленчатого вала; А — прогиб ремня

На щитке приборов перед водителем имеется контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи. При включении зажигания, она загорается красным светом, а когда двигатель запустится, она должна погаснуть, что означает начало работы генератора. Если же лампочка не погасла, то — у вас появились проблемы о чем чуть ниже.

Потребители тока

К потребителям тока в системе электрооборудования автомобиля относятся:

система зажигания,
система пуска двигателя,
система освещения и сигнализации,
контрольно-измерительные приборы,
дополнительное оборудование.

Источник

Классификация по мощности

  • Микромашины – их мощность может варьироваться от нескольких долей ватта до 500 Вт. Они могут производится для двух родов тока — постоянного и переменного. Могут быть рассчитаны как на работу при нормальной (промышленной) частоте 50 Гц, так и при повышенной ( от 400 до 2000 Гц).
  • Электродвигатели малой мощности – от 0,5 до 10 кВт. Также могут изготавливаться для двух родов тока – постоянного и переменного нормальной и повышенной частоты.
  • Электродвигатели средней мощности – от 10 кВт до нескольких сотен ватт.
  • Электродвигатели большой мощности – мощность данных машин больше нескольких сотен киловатт. Такие электродвигатели предназначены для работы на постоянном и переменном напряжении нормальной частоты. Исключение могут составлять электродвигатели специального назначения (авиация, флот) и другие.

Основные неисправности

Устройство довольно надежное и должно работать продолжительное время, но некоторые компоненты могут выходить из строя по разным причинам. Неисправности могут иметь механический или электрический характер.

Механические неисправности

Главной возможной поломкой может быть обрыв приводного ремня. В этом случае вращение от коленвала на ротор не будет передаваться. Всю нагрузку на себя берет аккумулятор, который начнет разряжаться. Это покажет контрольная лампа в салоне автомобиля. Чтобы избежать обрыва ремня, нужно периодически проверять его состояние и натяжение.

Также может случиться простой износ графитовых щеток. В этом случае надо менять весь щеточный узел.

Электрические неисправности

Неполадки с электрикой в генераторе случаются нередко, и заметить их трудно. Может возникнуть замыкание в обмотках возбуждения ротора или статора, обрыв обмотки. Может выйти из строя регулятор напряжения, что чревато большими проблемами для всей электроники и АКБ. Также случается так называемый пробой диодного моста по различным причинам. Нельзя отключать генератор или АКБ во время работы двигателя. Также нужно следить за надежностью соединений, чистить клеммы и т.д.

Каждому водителю нужно знать устройство и принцип работы автомобильного генератора. Это поможет избежать многих проблем, которые могут возникнуть с устройством. Нужно регулярно следить за компонентами генератора. Проверять натяжение и состояние приводного ремня, крепление устройства, напряжение и другое. При правильной эксплуатации устройство прослужит исправно долгие годы.

Источник

Дополнительное оборудование автомобиля не предусмотренное конструкцией.

Подключение не штатного оборудования кроме уже перечисленных сложностей, может столкнуться ещё с немало важным, это крепление этого оборудования. Не всегда дополнительное оборудование хорошо гармонирует с внешним видом и интерьером автомобиля. Кроме того это оборудование может сильно нагружать или перегружать штатную проводку, особенно при не правильном подключении.

Что надо учитывать при подключении.

Самое главное, на что надо обратить внимание при подключении дополнительного оборудования, особенно не штатного, это мощность генератора. В современных автомобилях генератор устанавливается с большим запасом мощности, но проконтролировать ни когда не помешает

Суммарная потребляемая мощность должна быть меньше номинальной мощности генератора примерно на четверть. Как рассчитать мощность потребителей рассматривалось на сайте в статье «Замена генератора» и останавливаться тут на этом я не буду

Второе не маловажное на что следует обратить особое внимание это соответствие сечения провода и тока потребления подключаемого оборудования. При недостаточном сечении токопроводящей части провода он начнёт нагреваться и его изоляция плавиться

Существуют нормы по токовой нагрузке одножильных проводов, которые приведены в таблице ниже, но если у Вас нет желания заморачиваться в расчётах, то можно исходить из принципа 10А на 1 кв. мм. сечения.

Ещё одна проблема которая может возникнуть при подключении, это наличие цифрового управления потребителями. Особенно это становится актуально на современных автомобилях иностранного производства. Не грамотное подключение может вызвать порчу электронных блоков и дорогостоящему ремонту.

Ну и наверно последнее, что очень важно это приборы коммутации, которые будут осуществлять включение и отключение оборудования. Ток, на который рассчитаны выключатели, в основном равен 5А

При этом если подключение производится к уже установленному оборудованию, то потребляемый ток должен суммироваться с уже установленными приборами. Если потребляемый ток выше расчётного тока выключателя, то обязательно применение промежуточного реле. Игнорирование этого правила может привести к быстрому выходу из строя переключателя и даже возможно к возгоранию.

И ещё один нюанс. Установка дополнительного оборудования не должна идти в разрез с правилами дорожного движения и другими нормативными актами. В противном случае это может повлечь административную ответственность.

Источники тока в автомобиле

Источники тока в авто

Аккумуляторная батарея Батарея обеспечивает питание электрическим током, когда двигатель работает при малых оборотах, при неработающем двигателе. Она состоит из отдельных аккумуляторов, которые находятся в общем корпусе и соединены между собой. Аккумулятор достаточно просто работает. Он, словно губка впитывает электрическую энергию, а затем ее отдает. Так повторяется много раз. Но ни один аккумулятор не может запасти в себе много электричества, поэтому их в батарее применяют по нескольку. Аккумуляторная батарея соединена со всей электрической частью авто. Когда двигатель заработал, генератор приходит на помощь аккумуляторной батарее.

Генератор вырабатывает больше энергии и пока работает двигатель, отдает ее неограниченное время. Часть энергии генератор отдает аккумуляторной батарее, подзаряжает ее, а другая основная часть идет в систему электрооборудования. Они и работают в паре, вначале аккумулятор «оживляет» генератор и двигатель, а потом генератор заряжает аккумулятор.

Потребителями электрического тока, вырабатываемой аккумуляторной батарее и генератором, являются: система зажигания, система пуска двигателя, контрольные и измерительные приборы, дополнительное оборудование, система сигнализации и освещения.

Система пуска двигателя В этой системе основным является стартер, который вращает маховик двигателя при его запуске. Потом в цилиндрах происходят рабочие процессы и он заводится. Достаточно тяжело вращать коленчатый вал с маховиком, поэтому стартер потребляет очень много энергии. Из аккумуляторной батареи берется вся энергия. Система пуска управляется при помощи ключа и замка зажигания.

Система зажигания При работе двигателя генератор помогает аккумулятору, он и заряжает его. Эта пара и дает электрическую энергию, которая нужна, чтобы в цилиндре двигателя образовалась искра. Система сигнализации и освещения В темное время для движения автомобиля необходимы приборы такой системы. Они освещают салон авто, обеспечивают освещение дороги, обозначают габариты авто, предупреждают других водителей о его остановке или повороте.

У современного автомобиля установлены блок-фары, это не просто фара, а несколько приборов. Фары освещают перед автомобилем дорогу, указатель поворота свидетельствует об изменениях движения, а маленькая лампочка обозначает габариты авто. Сзади авто установлены блоки задних фонарей. В которые входят указатели поворотов, которые подают сигналы автомобилям, находящимся сзади. В темное время габаритный фонарь служит для обозначения габаритов авто. Фонарь заднего хода предупреждает водителей, что будет совершен маневр, к тому же он освещает дорогу в темное время суток при движении авто задним ходом. Сигнал торможения подается стоп-сигналом, если у вас загорелись стоп-сигналы, то водитель сзади вас тоже притормозит.

Управление приборами световой сигнализацией и освещения осуществляется водителем вручную или автоматически при помощи выключателя, который расположен в той или иной системе. Когда водитель нажимает на тормоз, зажигаются красные лампочки. Приборов значительно больше, они располагаются в салоне, в моторном отсеке автомобиля и в багажнике. Со многими вы знакомы, когда ездили в автобусе или автомобиле. На улице вам мигали указатели поворотов автомобилей, а звуковые сигналы звучали сердито и громко, если вы перешли дорогу в не положенном месте. Контрольные и измерительные приборы Они контролируют работу систем авто, дают водителю информацию, замеряют нужные величины. Приборы находятся перед глазами водителя на щитке

Важно, чтобы гидравлическая тормозная система была герметична. За всем этим следит цепь приборов, при утечке жидкости загорается красная лампа

Аналогичная цепь сигнализирует, если в системе смазки двигателя падает давления масла.

За нагревом двигателя следит специальный прибор со стрелкой. Водитель по ней контролирует температуру нагрева двигателя. Если двигателю грозит перегрев, поднялась температура, то загорается красная тревожная лампочка. На щитке много лампочек, когда загорается красный свет, нельзя ехать в этом направлении, если горит желтый, то что-то не в порядке, зеленый, можно ехать, все в норме.

На щитке можно увидеть стрелочные указатели. Основные тахометр, который показывает обороты двигателя и спидометр, показывает скорость движения авто.

В автомобиле к дополнительному оборудованию относятся — очиститель и омыватель ветрового стекла, отопитель салона, очиститель и омыватель заднего стекла, очиститель фар. В современном автомобиле на самом деле больше дополнительного оборудования, потребляющего энергию.

Области применения электрических машин

Современные электрические машины имеют самое разнообразное конструктивное исполнение и могут реализовывать различные роды напряжения и тока, а также различные виды движения — вращательное, колебательное, линейное и т.д. Диапазон мощностей современных электрических машин составляет 10 -17 — 10 9 Вт. На рисунке 1 показаны области распространения и зоны использования емкостных (график 1), индуктивно-емкостных (график 2) и индуктивных (график 3) электрических машин. Электрическая машина является весьма экономичным преобразователем энергии.

Рисунок 1 – Области распространения электрических машин

Для управления современными электрическими машинами используются сложные электронные системы, которые конструктивно объединяются с электромеханическим преобразователем и образуют так называемую электромеханотронную систему, выступающую как единый технический комплекс. Все это существенно расширяет функциональные возможности электрических машин и обеспечивает их широкое внедрение во все сферы производственной и бытовой деятельности человечества .

Магнетизм и электромагнетизм

Все знают, что такое магнит. Также все замечали, что магниты притягивают к себе стальные предметы не только при непосредственном соприкосновении, но и на расстоянии, что свидетельствует о наличии вокруг них магнитного поля. Каждый магнит имеет два полюса, которые условно называют северным (N) и южным (S). При сближении одноименных полюсов двух магнитов они отталкиваются, а при сближении разноименных полюсов- притягиваются.

Магнитное поле, созданное вокруг магнитов, состоит из магнитных силовых линий, направленных от северного полюса к южному. С удалением от магнита величина магнитного поля уменьшается.

Магнитное поле вокруг проводника с током

Если через проводник пропустить электрический ток, то вокруг него создается кольцевое магнитное поле без выраженных полюсов. Если же проводник свернуть в виде спирали, то при прохождении по нему тока магнитное поле образует на концах спирали полюса- северный и южный. Если в середину такой катушки поместить стальной сердечник, то образуется электромагнит, имеющий все свойства обычного магнита (очень наглядно это показано в мультфильме “Ивашка из дворца пионеров”, где главный герой с помощью электромагнита расправляется с Кащеем Бессмертным).

Простейший электромагнит

Магнитное поле электромагнита можно увеличивать или уменьшать, изменяя силу тока или количество витков катушки. С увеличением силы тока или количества витков электромагнита увеличивается его магнитное поле.

Если проводник с током поместить в магнитное поле магнита (электромагнита), то в результате взаимодействия магнитных полей проводника и магнита проводник будет выталкиваться, т.е. электрическая энергия будет превращаться в механическую. На этом явлении основана работа электродвигателей.


Принцип работы генератора


Принцип работы электродвигателя

Для превращения механической энергии в электрическую используют явление электромагнитной индукции. Если замкнутый проводник вращать в магнитном поле, то в проводнике возникает электрический ток. Величина тока зависит от длины проводника, скорости пересечения,плотности магнитного поля и угла, под которым пересекаются магнитные силовые линии. На этом явлении основана работа генератора.

Вы, конечно же обратили внимание, что картинки практически одинаковы? Не удивляйтесь, это свидетельство обратимости электрических машин. Обратимость электрических машин — одинаковое устройство преобразователей электрической энергии в механическую и механической в электрическую

Таким образом, электрические машины взаимозаменяемы: любой электродвигатель может использоваться в качестве генератора и наоборот. Приоритетная функция электрической машины определяет её конструктивные особенности, вследствие которых обратимость становится неравномерной. Говоря по-русски, электрогенератор будет работать лучше, чем используемый в качестве генератора соответствующий по размерам электродвигатель, и наоборот.

Устройство и конструкция автомобильного генератора

Трехфазные электроагрегаты переменного тока, устанавливаемые на современных машинах, могут быть 2-х видов: стандартный и компактный. Общее устройство автомобильных генераторов 2-х видов одинаково — они состоят из следующих элементов:

  • Шкива с валом и подшипниками.
  • Ротора с контактными кольцами.
  • Обмоток статора.
  • Корпуса генератора.
  • Регулятора напряжения.
  • Выпрямительного устройства.
  • Щеточного узла.

Конструкции автомобильных генераторов различаются только особенностями компоновки. При одинаковых электрических параметрах стандартные агрегаты значительно крупнее малоразмерных. Компактность обеспечивается за счет использования современных материалов и технологий.

Устройство электромобиля и принцип его работы

Принцип работы электромобиля заключается в следующем. В нем задействован механизм электромагнитной индукции, который состоит в том, что при наличии переменного электрического тока в проводнике возникает магнитное поле, которое по закону Ампера выполняет отклоняющее действие.

В моторе существуют два основных компонента: ротор и статор.

Статор остается постоянно неподвижным и по нему пропускается электрический ток определенной частоты.

Генерируемое в статоре магнитное поле действует на ротор и тот начинает вращаться. Получаемая механическая энергия используется для движения транспортного средства. Скорость движка прямо пропорциональна частоте тока и количеству установленных магнитных полюсов.

Ток для питания статора генерируется установленными на борту батареями. В зависимости от модели машины, батареи могут иметь разную емкость, конструкцию, особенности используемых механизмов работы.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Ремонт авто
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector