Без дозволу викладача підключати коло до мережі забороняється! 4 страница

Обладнання: 1. Установка для дослідження автомобільних генераторів. 2. Амперметр на струм 50 А. 3. Вольтметр на напругу 15 В. 4. Омметр. 5. Ротор. 6. Статор. 7. Діодний випрямляч генератора.

КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

В сучасних автомобілях використовуються трифазні генератори змінного струму. Генератор складається зі статора, на якому розміщується трифазна обмотка; ротора з обмоткою збудження та контактними кільцями, до яких подасться напруга збудження через щітки; випрямного трифазного діодного містка – тому генератор видає постійну напругу.

Генератор має три виводи: “М” – маса, тобто “–“, “ + ” та “Ш“ – шунт. Клема “М“ завжди приєднується до корпусу автомобіля; клема “+“ приєднується до акумуляторної батареї, споживачів та до відповідної клеми на реле-регуляторі; клема “Ш“ – це вивід одного кінця обмотки збудження (інший кінець підключений до маси), під'єднується тільки до відповідної клеми на реле-регуляторі.

Таким чином автомобільний генератор є звичайний синхронний трифазний генератор змінного струму з діодним містком. Основні характеристики генератора: – номінальна напруга; – максимальний струм навантаження; - частота обертів без навантаження, – частота обертів при навантаженні силою струму та відповідною напругою ; – струм збудження; – максимально допустима робоча температура.

Іноді на генераторі вказується не максимальний струм навантаження, а максимальна потужність .

Розглянемо паралельну роботу генератора Г 250 та реле-регулятора РР-380 (рис. 1).

Під час запуску двигуна автомобіля все електрообладнання живиться від акумуляторної батареї, в тому числі напруга через шунтову обмотку реле подається на обмотку збудження генератора. Ротор генератора приводиться в обертання від двигуна внутрішнього згорання через клинопасову передачу. "+" генератора підключений до струмової обмотки реле-регулятора. Коли напруга на генераторі досягає номінальної, то по струмовій обмотці реле починає протікати струм, який створює магнітне поле, достатнє, щоб притягнути якірок. При цьому перемикаються контакти і все електрообладнання починає працювати лише від генератора, причому акумулятор отримує від нього підзарядку. Як тільки частота обертів падає нижче номінальної, то в результаті зменшення струму в струмовій обмотці реле-регулятора якірок під дією пружини повертається в початкове положення і все електрообладнання працює від акумулятора.

Зараз існує багато різновидів таких генераторів та реле-регуляторів. Основні з них та їх характеристики представлені в таблицях 1, 2.

Складна система роботи електрообладнання автомобіля вимагає дбайливого ставлення і періодичної перевірки або ремонту. Коли з ладу виходить хоча б одна ланка, то автомобіль починає погано працювати, або взагалі не працює. Для перевірки генератора або реле-регулятора не достатньо лише перевірити обмотки на обрив, або пошкодження ізоляції, тому що робота цього обладнання залежить від багатьох факторів. Звідси випливає потреба у створенні для обладнання реальних умов роботи. Так як на автомобілі це зробити складно або іноді взагалі не можливо, то були створені спеціальні стенди для перевірки електрообладнання автомобілів.

В даній лабораторній роботі використовується стенд, що якісно відрізняється від вже застарілих. Він складається з двох основних частин: приводу (рис. 2) та робочого дослідного стенду (рис. 3).

Приводом служить двигун постійного струму 9, частота обертів якого регулюється за допомогою автотрансформатора ЛАТР 9 та двох реостатів 11 (рис. 3). Обертовий момент від двигуна до генератора передається через клинопасову передачу 8. На робочому столі знаходяться електровимірювальні прилади – амперметр вольт-

метр електронний тахометр - 8, покази якого потрібно помножити на 50, щоб отримати одиниці вимірювання об/хв; маховичок повзунка автотрансформатора ЛАТР; два реостати та ; реле-регулятор РР-380 - 7; панель ламп для навантаження генератора 3. Напруга живлення подається за допомогою апаратів ручного керування – пакетного вимикача 5 та

автомата АП 50 - 4, розрахованого

на струм спрацювання 10 А (рис. 3).

Генератор перевіряють у двох режимах: холостий хід та навантаження. Режим холостого ходу перевіряють двома способами:

1. Збирають робочу схему генератора без реле-регулятора. Тоді при збільшенні частоти обертів справний генератор почне видавати напругу, яка буде збільшуватись прямо пропорційно частоті обертів від 0 до безмежності (рис. 4).

2. Збирають схему генератора з реле-регулятором. При цьому внаслідок збільшення частоти обертів справний генератор почне видавати напругу від 0 В також прямо пропорційно, але тільки до частоти обертів , потім відбувається спрацювання реле-регулятора і напруга на генераторі перестає збільшуватись –залишається сталою (рис.5).

Для режиму навантаження збирають схему з реле-регулятором. Встановлюють частоту обертів генератора 5000 об/хв і починають поступово його навантажувати до максимального струму. При досягненні максимально можливого струму надалі він не буде зростати а при збільшені частоти обертів напруга буде знижуватися (рис. 6).

Якщо генератор виявляється несправним, тоді його розбирають і перевіряють окремо всі його частини. Основні несправності, які можуть виникати в генераторі: обрив обмотки статора або ротора, пошкодження ізоляції обмоток, пробій діодів випрямляючого містка, спрацювання щіток або контактних кілець. Технічні характеристики генераторів та реле-регуляторів, які найчастіше використовуються на вантажних автомобілях приведені в таблицях 1 та 2.

Таблиця 1

Тип генератора	Рм, Вт	Uм, В	Iм, А	n0, об/хв	nРм, об/хв	U Рм,В	I Рм,А	Вага, кг
Г502-А								3,2
Г250						12,5		5,2
Г221-А								4,2
Г222								4,3
37.3701								4,4
16.3701								5,6
17. 3701						12,5		5,2
19. 3701
29. 3701
32. 3701
38. 3701
58. 3701								4,8
Г254								5,2
Г226								5,6
Г286
Г273								5,4
Г289
Г263-А,-Б								21,5
65.3701								8,8

Таблиця 2

Модель регулятора	Номінальна напруга, В	Регульована напруга, В	Застосовується з генераторами
РР 127		27,4 ….30,2	Г271
РР 380		14,2+- 0,3	Г221
РР 362		13,8…14,6	Г250
РР 350		13,8…14,5	Г250
РР 350 – А		14,0…14,7	Г250
13.3702		13,8…14,5	16.3701
РР 356		28,4 +-0,8	Г272
Я 112 – А		14,3+-0,2	Г266,Г254,17.3701
Я 112 – В		14,1+-0,2	Г222
Я 120		27,5+-0,3	Г273

САМОСТІЙНА ПІДГОТОВКА
ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

1. Ознайомитись з інструкцією і установкою для перевірки автомобільного генератора в лабораторії. Звернути увагу на способи керування частотою обертів генератора, розміщення вимірювальних приладів, розташування приводу та генератора на ньому.

2. Відповісти на одне з контрольних питань до роботи. Номер питання приймається за останньою цифрою залікової книжки.

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Ознайомитись з обладнанням та вимірювальними приладами, які використовуються в роботі, записати їх технічні характеристики. Перевірити наявність необхідного обладнання і приладів та відповідність їх параметрів умовам виконання роботи. Записати основні технічні показники генератора, що буде досліджуватись.

2. Скласти робочу схему (рис. 7). Після перевірки схеми викладачем і одержання дозволу на виконання роботи потрібно: встановити маховичок повзунка ЛАТРа в крайнє положення проти годинникової стрілки, реостат R₁ в положення «введено», а реостат R₂ в положення «виведено»; вимикачі ламп навантаження – «вимкнено»; перед кожним ввімкненням навантаження дещо підвищувати швидкість обертання двигуна, щоб уникнути завеликого падіння обертів, що може спричинити спрацювання реле-регулятора і генератор перестане видавати номінальну напругу, а в обмотках двигуна буде протікати дуже великий струм; кнопку «збудження» можна натискувати лише при номінальних обертах і на короткий час.

3. Ввімкнути пакетний вимикач , потім апарат АП 50 – . Повільно повертаючи маховичок ЛАТРа за годинниковою стрілкою впевнитися візуально у правильності напрямку обертання ротора генератора (за годинниковою стрілкою, якщо дивитися на генератор з боку шківа). Якщо напрямок обертання не співпадає з потрібним, то необхідно змінити напрямок обертання ротора двигуна, змінивши напрям струму в обмотці збудження або якоря.

4. Маховичок ЛАТРа повернути в крайнє праве положення і вивести повільно повзунок реостата . При цьому частота обертів зросте до певної величини і за рахунок залишкового намагнічення ротора генератора він самозбудиться і почне видавати номінальну напругу, яка фіксуватиметься на вольтметрі . Це буде також чутно по спрацюванню реле-регулятора. Якщо цього не станеться, то потрібно при частоті обертів приблизно 2000 об/хв. натиснути на кнопку «збудження».

5. Зменшувати повільно частоту обертів генератора. На певній частоті вимкнеться реле-регулятор (зафіксуйте цю частоту обертів). Далі, зменшуючи через рівні проміжки частоту обертів, зняти характеристику режиму холостого ходу генератора до мінімального значення напруги на ньому (8-10 значень). Дані досліду занести до таблиці 1.

6. Зняти характеристику навантаження генератора. Для цього встановити частоту 5000 об/хв. Поступово вмикати навантаження (лампи), фіксуючи покази амперметра та зміну частоти обертів. Дані (8-10 вимірів) занести до таблиці 2.

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

1. Будова і принцип дії автомобільного генератора.

2. Поясніть принцип дії паралельної роботи реле-регулятора та генератора.

3. Як перевірити справність обмоток ротора та статора не розбираючи генератор?

4. Як знімаються характеристики генераторів і для чого вони використовуються?

5. Які несправності генератора можна виявити при перевірці його на холостому ході та в режимі навантаження?

6. Чи можна генератор змінного струму збудити без акумуляторної батареї і чому?

7. Чому не можна перевантажити генератор змінного струму?

8. Як на практиці визначити максимальну потужність генератора?

9. Що зміниться в роботі генератора при зміні напрямку обертання ротора?

10. Як впливає спрацювання щіток на роботу генератора?

11. Які несправності генератора спричиняють несправності реле-регулятора напруги?

12. Перерахуйте всі засоби перевірки на справність ротора та статора.

ЛІТЕРАТУРА

1. Электрооборудование автомобилей: Справочник / А.В. Акимов, О.А. Акимов, СВ. Акимов и др.; Под. ред. Ю.П. Чижкова. – М.: Транспорт, 1993. – 233 С.

2. Тимофеев Ю.Л., Тимофеев Г.Л. Лабораторный практикум по электрооборудованию автомобилей: Учебное пособие для учащихся техникумов. – М.: Транспорт, 1988. – 160 с.

ЗВІТ ДО РОБОТИ

1. Результати дослідження генератора в режимі холостого ходу занесіть до таблиці 1.

Таблиця 1

№
Частота обертів n, об/хв.
Напруга на генераторі Uхх, В

2. За даними досліджень генератора в режимі холостого ходу побудуйте графік залежності . Позначте на графіку точку, коли спрацював реле-регулятор і на генераторі з’явилась номінальна напруга.

3. Результати дослідження генератора в режимі навантаження занесіть до таблиці 2. По даних дослідження побудуйте характеристику навантаження . .

Таблиця 2

№
Сила струму навантаження Ін, А
Частота обертів n, об/хв.

4. Зробіть висновки по роботі.

ГРАФІКИ ЗАЛЕЖНОСТІ та

РОЗРАХУНКИ ТА ВИСНОВКИ

ОСНОВНІ ПРАВИЛА ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПРИ ВИКОНАННІ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Перед початком лабораторних занять студенти повинні ознайомитись з правилами техніки безпеки і суворо дотримуватись їх при виконанні лабораторних робіт. Необхідно дотримуватись наступних правил безпеки:

1. Перед початком роботи слід перевірити відсутність напруги на затискачах джерела дослідного стенда.

2. Після складання схема обов’язково перевіряється викладачем або лаборантом.

3. Вмикати схему в мережу без попередньої перевірки її викладачем або лаборантом категорично забороняється.

4. Подавати на схему напругу можна тільки переконавшись, що ніхто не торкається до струмопровідних частин схеми.

5. Перед вмиканням кола під напругу попередити про це всіх членів бригади.

6. Після вмикання схеми забороняється торкатися руками проводів і частин приладів, що знаходяться під напругою.

7. Будь-які зміни в схемі кола виконувати тільки після відключення її з мережі. Вмикання в мережу після внесених змін проводити з дозволу викладача.

8. При виявленні відхилень у роботі елементів кола негайно відключити його від мережі і повідомити про це викладача або лаборанта.

9. Категорично забороняється залишати без нагляду електроустановку, що знаходиться під напругою.

10. Розбирати коло можна тільки після відключення його від джерел напруги на дослідному стенді.

11. Головні вимикачі вмикаються й вимикаються тільки викладачем або лаборантом.

12. При нещасному випадку негайно вимкнути напругу і надати першу допомогу тому, хто постраждав від електричного струму.

ПРАВИЛА ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Кожна лабораторна робота виконується на окремому дослідному стенді. Виконання роботи передбачає складання схем, проведення вимірювань, обробку отриманого дослідного матеріалу, складання звіту досліджень.

Перед складанням схеми необхідно ознайомитися з матеріальною частиною.

Дуже важливо спочатку з'ясувати, які прилади відповідають тим чи іншим позначенням схеми.

Перед початком складання електричної схеми необхідно переконатись у тому, що напруга на затискачах джерела живлення відсутня.

Складаючи схему досліджень, основну увагу треба звернути на надійність контактів.

При складанні кола завжди слід збирати спочатку головне послідовне коло з амперметром і струмовими колами ватметрів, а потім допоміжні та паралельні кола, підключаючи вольтметри та обмотки напруги ватметрів. При такій послідовності складання схеми кола зменшується можливість неправильних з'єднань, а також значно скорочується час збирання кола.

Перед вмиканням електричного кола всі апарати, що регулюють струм і напругу (реостати, автотрансформатори), повинні бути встановлені в положення, яке відповідає мінімуму величини, що регулюється. Усі багатомежові прилади повинні бути увімкнені на максимальні межі вимірювань. Перехід на менші межі вимірювань допускається тільки після дослідної перевірки і впевненості, що вимірювана величина менше межі вимірювання приладу.

Складена схема перевіряється усіма членами бригади, які виконують дану роботу, а потім вже викладачем або лаборантом.

Без дозволу викладача підключати коло до мережі забороняється!

На увімкнутому під напругу електричному колі викладач першим проводить всі регулювання та перевіряє почергово роботу кола на всіх режимах.

Необхідно постійно стежити за показами вимірювальних приладів. Якщо стрілки приладів виходять за межі шкали, необхідно негайно вимкнути напругу та повідомити викладача.

Під час роботи забороняється відходити від обладнання, що знаходиться під напругою.

Під час проведення досліду покази приладів записують у заздалегідь складені таблиці із зазначенням постійної ціни поділки приладу.

Після закінчення всіх дослідів і вимірювань коло вимикається з мережі, але не розбирається до затвердження викладачем попередніх результатів роботи. Експеримент із помилковими даними повторюється.

Про виконану лабораторну роботу складається звіт. Бригада, яка не подала звіт про попередню роботу, до лабораторних робіт не допускається.

Під час роботи в лабораторії студенти повинні дотримуватись правил техніки безпеки й правил внутрішнього розпорядку Чернігівського державного педагогічного університету імені Т.Г.Шевченка.

Студенти, які порушують ці правила, від роботи в лабораторії відстороняються.

У випадках, коли порушення правил тягне за собою пошкодження обладнання, ремонт та відновлення останнього проводиться за кошти порушника.

Методичне видання