Определение частот вращения ротора генератора и передаточного числа привода от двигателя к генератору
Инженерный расчет генератора, сводится к перерасчету передаточного отношения привода генератора от коленчатого вала двигателя. Э.д.с фазы будем считать по формуле е=l·Vотн·Вd . Воспользуемся рядом упрощений и допущений /19/. Вектор магнитной индукции Вd перпендикулярен вектору относительной скорости движения Vотн. Магнитная индукция в зазоре равна индукции постоянного магнита Вd=Вм, так как считаем что воздушные зазоры пренебрежимо малы и линии индукции не имеют выпячиваний в воздушном зазоре ( т.е. параллельны друг другу). Тогда можно записать что:
Для перерасчета считаем, что l·Vотн=const для определенной частоты вращения. При пересчете будем опираться на технические данные ГУ Г273 и его ТСХ /20/ (Рисунок А.1 в приложении А). Также считаем, что у обмотки возбуждения магнитная индукция равна Вм1=1.7 Тл, а у выбранного магнита Вм2=1.05 Тл.
1. Расчет при холостом ходе генератора.
-частота вращения ротора генератора при Iнагр =0 и UГУ =28 В.
— следовательно, так как магнитная индукция в 1.62 раза меньше, то исходя из формулы (1) считаем, что частоту вращения ротора надо поднять с 1050 до 1700 об/мин. Так как при n=1050 об/мин и Вм2=1.05 Тл генератор не выдает необходимого напряжения в 28 Вольт (Напряжение равно только 17 В).
2. При контрольном режиме ТСХ.
при Iнагр =20 и UГУ =28 В
Соотношение Вd и Вм остается прежним 1.62 раза. Из формулы (1) находим, что чтобы обеспечить необходимое напряжение ГУ в 28 Вольт надо поднять частоту вращения генератора до 3564 об/мин.
3. При номинальном режиме работы, когда nномгу = 5000 об/мин при Iнагр =28А и UГУ =28 В, надо поднять частоту вращения ротора до 8100 об/мин.
При максимальной частоте вращения двигателя частота вращения ротора генератора должна составлять не менее 10800 об/мин.
Ввиду того, что частота вращения ротора генератора необходимая для обеспечения заданного напряжения не соответствует частоте вращения коленчатотго вала двигателя, необходимо ставить повышающий редуктор привода генератора. Примерные частоты вращения двигателя находятся в пределах 700 -4500 об/мин, минимальная частота вращения генератора 1700 об/мин.
Необходимо обеспечить токоотдачу на минимальных оборотах то, есть при минимальной частоте вращения двигателя 700 об/мин, надо чтобы генератор имел частоту вращения 1700 об/мин. Следовательно необходимо выбрать передаточное число 1700/700=2.4, (i=2.4)- повышающего редуктора от двигателя к генератору.
Так как вместо обмотки возбуждения на генераторе установлен постоянный магнит магнитный поток невозможно уменьшить при увеличении частоты вращения (Ф=const). Неизбежно повышение напряжения на выходе генератора, причем оно будет увеличиваться пропорционально увеличению частоты вращения ротора генератора. Рассчитаем во сколько раз увеличится напряжение генератора по-формуле
,где nmax и nmin частоты вращения двигателя.
Нам известны nmax =4500 об/мин, nmin =700 об/мин и Umin=28 В , тогда
.
Напряжение генераторной установки изменяется в пределах 28 . 170 Вольт.
Вход в порт Вход в порт обычно размещают в глубоководной части акватории порта в наибольшем удалении от берега. Угол между осью входа в порт и общим направлением береговой линии на подходе к порту должен быть не более 30°. Направление оси входа в порт должно составлять с направлением господствующих ветров угол .
Определение состава и площадей помещений Производственная площадь, занимаемая рабочими и вспомогательными постами, автомобиле-местами ожидания и хранения определяется следующим образом: Fр.п = fавт ×X× kп , (13) где Fр.п – площадь зоны, м2; fавт – площадь, нанимаемая автомобилем в плане (табл. 4); Х – число постов; kп – коэффи .
Построение конструктивных схем машины Руководствуясь структурной схемой автомата, таблицами вида 3, «Автофигурами» и (или) схемами рис. 1-3, постройте конструктивные схемы машины. Основной вариант конструктивной схемы машины должен отвечать требованиям задания на курсовое проектирование. 1.4 Описание последовательности выполнения задан .
Это важно:
Движение в сложных погодных условиях
Если вам надо срочно ехать, а на улице сильный дождь, ночь или ослепительно яркое солнце, то, скорее всего, это вас не остановит. Но если уж вы решились на поездку в таких условиях, только одного осознания трудностей предстоящей поездки недостаточно.
Источник
Доводим привод генератора. Умей вертеться!
Пока мотор работает, жив и генератор, подзаряжающий аккумуляторную батарею. Но представим запруду на речке: чем больше воды в искусственном озере, тем дольше можно поливать огороды в засушливое время. Однако не вечно. Пересохнет речка – наступит очередь и пруда. Наша батарея сродни такому пруду – при отказе генератора потребители энергии могут приемлемо работать лишь какое-то время. Важно понимать и другое: зарядить батарею больше, чем позволяет ее емкость, нельзя. Никакой генератор не поможет вернуть молодость батарее, потерявшей процентов 70–80 начальной емкости. Было в ней, к примеру, 60 А.ч (ампер-часов), а осталось 10 А.ч. Вот и все ее возможности сегодня! Но чтобы закачать в батарею этот скромный заряд, генератор должен исправно работать – прежде всего, его ротор обязан достаточно быстро вращаться.
Стоя в пробке, многие замечали, что при сбросе оборотов свет фар тускнеет сильней, чем обычно, – значит, батарея основательно истощилась.
Потребителей тока на автомобиле – длинный список, причем большинство штатных (стартер, зажигание, ЭБУ системы впрыска и ее бензонасос, лампы фар, габаритов, стопов, поворотов и т. д.) – назойливые нахлебники, от которых не отмахнешься. Без них не обойтись. Не желая остаться в пробке без электричества, сознательный автомобилист может пожертвовать немногим, например выключить магнитолу, а в светлое время в городе не включать фары (ведь не едем – стоим!).
Почему мы об этом заговорили? Допустим, машина за три часа одолела пять километров (банальная для мегаполисов ситуация). Прикиньте, сколько времени она реально ехала, например, на первой передаче? Вряд ли больше 20–30 минут. Остальное время мотор работал на холостом ходу, делая 800–900 оборотов в минуту. Передвижение шагами по 5–10 метров тоже медленное; вот и получается, что все три часа генератор был «еле жив». Но все же во многих случаях уже небольшое повышение оборотов делает свет фар ярче – генератор явно оживает. Вот это и вдохновило нас на технический поиск.
На старой карбюраторной «восьмерке» одного из коллег – скромный генератор с током отдачи не более 55 А. Привод от шкива коленвала обычным клиновым ремнем. Для сравнения: на ВАЗ-2110 генератор способен отдавать ток 80 А. Привод – поликлиновым ремнем. Понятно, что эти показатели достигаются при высоких оборотах роторов – до 9–10 тысяч в минуту и выше. А что будет на низких – например, при остановке машины в пробке? Здесь между «восьмеркой» и «десяткой» есть определенная разница: владельцы ВАЗ-2110 редко жалуются на проблемы с подзарядкой. На наш взгляд, немалую роль тут играет более высокое, по сравнению с «восьмеркой», передаточное число привода. Ротор генератора «десятки» вращается примерно на 25% быстрей. Взгляните на фото 1 – оно легко подтвердит сказанное.
А почему бы не ускорить вращение ротора и на «восьмерке»? Мы купили шкив коленчатого вала от двигателя 2111 и малый шкив, генераторный. В последнем сделали паз под шпонку «восьмерки». Где взять крыльчатку охлаждения? Изъяли из разборного шкива «классики». При сборке обнаружили, что для нашей машины поликлиновой ремень длинноват – не натянуть! Мы вышли из этого положения просто (см. фото внизу). Нашли подходящую втулку (возможные размеры – на рисунке) и соответствующий ей длинный болт. Вот и сэкономили на покупке дорогого «десятого» кронштейна! Вся реконструкция обошлась меньше чем в тысячу рублей.
Любопытно, что генератор, взбодренный поликлиновым приводом «десятки», заметно улучшил энергетический баланс машины при низких оборотах, в том числе на холостом ходу в пробках. Подчеркну: после этой доработки в работе самого генератора в электрическом смысле ничто не меняется – просто его характеристика сдвигается вниз относительно оборотов коленвала. Максимальное напряжение – показатель, важный для потребителей – остается прежним. Эксплуатация машины показала, что запас прочности узла вполне достаточный для езды даже при максимальных оборотах двигателя.
У читателя может возникнуть вопрос: что мешает повысить напряжение генератора другим хорошо известным способом – включив диод в цепь клеммы «Ш» генератора? Отвечу: при оборотах двигателя 850–950 в минуту все может быть отлично – свет, подзарядка и т. д. Но на высоких оборотах напряжение может достигать 16,5–17 В, что губительно для большинства потребителей, включая дорогие – коммутатор, батарею и др. Наш вариант смело рекомендую владельцам старых «восьмерок» и «девяток».
Источник
ПРИВОДЫ ПОДВАГОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ.
Назначение и типы приводов.
Привод подвагонного генератора обеспечивает передачу вращающего момента якорю генератора от оси колесной пары. В зависимости от наличия указанных устройств различают приводы следующих типов: плоскоременный, клиноременный (текстропный), текстропно-карданный, редукторно-карданный, текстропно-редукторно-карданный. Кроме того, все приводы можно разделить на две группы, исходя из того от какой части колесной пары вагона передается вращение: от торца шейки оси или от средней части оси. Наличие на вагоне того или иного типа привода обусловлено мощностью и типом подвагонного генератора, скоростью движения поезда, годом постройки вагона.
Приводы от торца шейки оси. Редукторно-карданный привод.
На вагонах без кондиционирования воздуха зарубежной постройки с 1960г. эксплуатируются редукторно-карданные приводы от торца оси с редукторами типов РК-6 (Польша) и «Фага — II» (Германия). С 1963 в качестве типового используется привод с редуктором РК-6, имеющим передаточное число 2,529. Приводы с редуктором «Фага — II» ставились на вагоны постройки Германии (купейные, рестораны, вагоны с купе-буфетом). Привод состоит: 1 . Генератор;
Такой привод применяется на купейных и не купейных вагонах без кондиционирования воздуха постройки заводов Германии и ТВЗ. Он устанавливается на тележки КВЗ-ЦНИИ с котловой стороны вагона и приводит в действие генератор, укрепленный на раме этой же тележки. ТРКП состоит из ведущего и ведомого шкивов, комплекта клиновых (текстропных) ремней, редуктора, карданного вала, натяжного и предохранительных устройств. Ведущий шкив привода закреплен на торце шейки оси колесной пары, ведомый шкив вместе с редуктором установлен на раме тележки, редуктор соединен с генератором карданным валом. Передаточное число редуктора 2,9, передаточное число привода 4,05. что обеспечивает включение генератора в работу при скорости движения поезда 32-45 км/ч. Подвагонный генератор упруго подвешен к опорной плите рамы тележки при помощи четырех армированных блоков. Такая подвеска не передает высокочастотные колебания на плиту рамы тележки. Предохранительные устройства предотвращают падение на путь редуктора, генератора и карданного вала в случае обрыва их крепления. На поверхности ведущего и ведомого шкивов имеются ручьи для установки четырех клиновых ремней. Натяжение ремней регулируется натяжным устройством, состоящим из пружины, гайки и винта. Текстропно-карданный привод.
Для внедрения на купейных не купейных вагонах без кондиционирования воздуха постройки заводов Германии и ТВЗ подвагонных генераторов с меньшей номинальной частотой вращения потребовался привод генератора с меньшим передаточным числом, которое могла обеспечить одна ременная передача. Таким образом, необходимость применения в приводе редуктора отпала.
Текстропно-карданный привод ТК-2 обеспечивает требуемую мощность генератора в диапазоне скоростей движения поезда 40-160 км/ч. Передаточное число привода — 2,7 (с учетом 3% упругого скольжения). Привод состоит из узла ведущего шкива расположенного на буксовом узле колесной пары, комплекта приводных клиновых ремней, узла ведомого шкива, натяжного устройства, карданного вала, подвески генератора и предохранительных устройств.
Приводы от средней части оси. Плоскоременный привод.
Плоскоременный привод применяется на вагонах, оборудованных генераторами мощностью 4,5-5,5 кВт (23/07.11, ГСВ-2, ГСВ-8). Привод этого типа состоит из двух шкивов и плоского ремня. Ведущий (осевой) шкив установлен на оси колесной пары, ведомый (машинный) меньшего диаметра насажен на вал генератора. Ведущий шкив состоит из двух половин, которые после установки на ось стягивается четырьмя болтами.
На обоих шкивах имеются реборды, которые не дают ремню соскочить во время движения поезда. Бочкообразная форма рабочей поверхности шкивов способствует меньшему растяжению ремня при прохождении вагоном кривых участков пути.
Плоский трехслойный ремень изготовлен из уточно-шнуровой прорезиненной ткани шириной 110-125 мм и длиной 4,6-4,75 мм. Длина ремня зависит от типа генератора (4,6 м — для ГСВ; 4,75 — для 23/07.11).
К достоинствам плоскоременного привода относятся простота устройства, небольшие затраты на изготовление, легкость замены ремня в пути следования, а к недостаткам — ограниченная передаваемая мощность, проскальзывание ремня при неблагоприятной погоде и быстрый его износ. Редукторно-карданные приводы.
На вагонах и вагонах-ресторанах, оборудованных установками кондиционирования воздуха, редуктор привода подвагонного генератора установлен на средней части оси колесной пары.
С 1965г. заводы Германии поставляли купейные и служебные вагоны, а с 1966 и вагоны-рестораны с редукторами типа EUK-160-1M.
В связи с увеличением емкости холодильных установок в вагоне-ресторане и с целью исключения редуктора в приводах от торца оси с 1977г. выпускаются вагоны с приводами, где установлены редукторы ВБА-32/2.
-частота вращения ротора генератора при Iнагр =0 и UГУ =28 В.
— следовательно, так как магнитная индукция в 1.62 раза меньше, то исходя из формулы (1) считаем, что частоту вращения ротора надо поднять с 1050 до 1700 об/мин. Так как при n=1050 об/мин и Вм2=1.05 Тл генератор не выдает необходимого напряжения в 28 Вольт (Напряжение равно только 17 В).
при Iнагр =20 и UГУ =28 В
,где nmax и nmin частоты вращения двигателя.
.
