Какое напряжение на обмотке возбуждения генератора

0
3117

Содержание

Проверка генератора
Данное руководство применимо почти ко всем системам зарядки.

Самая простая проверка системы зарядки
Замерить напряжение аккумулятора на незапущенном двигателе, если акум не разряжен, то напряжение должно быть 12,5 — 12,8 вольт. Теперь нужно запустить двигатель и замерить напряжение на аккумуляторе. Допустимые пределы напряжения 13,5-14,5. Допустимый максимум зарядки на некоторых автомобилях 14,7 вольт. Учтите что если аккумулятор разряжен, то напряжение на его клеммах при заведенном двигателе может быть и выше.

Простая проверка на автомобиле
Не снимая с автомобиля можно провести ряд простых предварительных проверок. При выключенном зажигании проверьте при помощи контрольной лампы (5Вт) наличие напряжения на силовом проводе В+. Этот провод практически всегда напрямую соединен с плюсом аккумулятора. На некоторых авто он может идти через мощный предохранитель (от 60 ампер и выше).

Так же контролькой проверяем наличие питания на проводе S, здесь тоже должно присутствовать +12 вольт и лампа будет гореть в полную мощность.

Включите зажигание. При подаче отрицательного напряжения на вывод L должен загораться светодиод контроля заряда на панели приборов. Все эти проверки свидетельствуют о том, что с проводкой все в порядке.

Проверяем снятый с автомобиля генератор
Проверка ротора

Мультиметром в режиме измерения сопротивлений прозвоните обмотку возбуждения (на роторе). Сопротивление исправной обмотки на генераторах лифан должно быть в пределах 2,7 -3,1 Ом. Если сопротивление не показывает совсем, то в обмотке обрыв. Если сопротивление ниже положенного, то скорее всего межвитковое замыкание. Если же выше, то возможно плохой контакт или непропаяны как следует выводы обмотки к контактным кольцам.

Так же замеряем потребляемый обмоткой возбуждения ток. Для этого подаем на контактные кольца +12 вольт и в разрыв цепи подключаем амперметр постоянного тока. Ток потребляемый обмоткой должен быть в пределах 3-4,5 Ампер. Если ток завышен, значит в обмотке ротора межвитковое зажигание и она требует замены. Максимальный ток реле-регулятора 5 Ампер, поэтому при завышенном токе обмотки ротора регулятор тоже нужно заменить.

Сопротивление изоляции можно проверить высоким переменным напряжением 220 вольт, подав напряжение через лампу накаливания 220 в, 40 Вт., один контакт подлючаем на контактное кольцо, другой на металлический корпус ротора. При отсутствии замыканий на корпус лампа гореть не должна. Если нить лампы хоть чуть-чуть светится, значит имеет место утечка тока на массу. Такая обмотка требует ремента или замены.

Соблюдайте меры предосторожности при работе с высоким напряжением!

Статор генератора
Обмотки статора можно смотреть только отсоединив или отпаяв выводы от диодного моста. Сопротивление между выводами обмоток должно быть примерно 0,2 Ома. А между выводом любой обмотки и 0 (общим выводом) около 0,3 Ом. Если замыкают обмотки статора или диодный мост, то генератор при работе сильно гудит.

Точно так же проверка изоляции на пробой осуществляется через лампу напряжением 220 вольт. Один контакт подсоединяется к выводу обмотки, второй на корпус статора. При исправной изоляции лампа гореть не должна!

Так же внимательно осмотрите состояние внутренних частей статора и наружной части ротора. Они не должны соприкасаться между собой при работе. Как говорится "башмачить". При такой работе генератор издает повышенный шум, что свидетельствует об износе подшипников или втулок.

Диодный мост
Диодный мост состоит из двух пластин, одна из которых положительная, а другая отрицательная. Диоды проверяются мультиметром в режиме омметра.

Подсодините один щуп к выоду В+ дионого моста, а второй поочередно подсоединяйте к выводам Ф1 Ф2 Ф3 и 0. Затем поменяйте щупы местами и проделайте то же самое. В одном случае тестер должен показывать проводимость (какое-либо сопротивление), а в другом нет. Таким образом мы проверили диоды на плюсовой пластине.

Для проверки диодов на отрицательной пластине один щуп соединяем с отрицательной пластиной, а второй с выводами диодов поочередно. Точно так же потом меняем щупы местами и повторяем процедуру. В одном случае проводимость будет, в другом нет.

Обратите внимание что сопротивление не должно равняться нулю! Это говорит о пробое диода. Так же о пробое диода говорит отсутствие сопростивления в обе стороны при подключении. Диодный мост даже с одним неисправным диодом будет давать недрозаряд аккумулятора, поэтому требует замены.

Щетки и контактные кольца
Кольца и щетки можно проверить визуально, оценив их состояние и исправность. Проверить выступающую длину щеток. Она должна быть не меньше 4,5 мм. А в норме 8-10 мм.

Так же диаметр токосъемных колец должен быть минимум 12,8 мм. а в идеале 14,2-14,4. Изношенные кольца можно поменять, если вы найдете их в магазине. Снимаются они специальным съемником, при этом отпаиваются выводы обмотки. После установки новых колец их можно проточить на токарном станке для устранения биений и шлифануть мелкой наждачкой для ликвидации заусенцев.

криво (с)тырено. потерялись картинки с пояснениями.

#1 ОФФЛАЙН nik464

  • Пользователи
  • Cообщений: 32
    • Город: псков
    • Автомобиль:
      W124 1991г.в.230е автомат

    У меня на провод возбуждения идёт 2 вольта .Зарядка появляется когда даю ещё провод с 12вольтами.Провод в порядке, снят пропаян, на колодке откуда он идёт тоже 2 вольта. После запуска и подачи 12 в. напряжение как в сети 13-14 вольт.Спасибо зарание!

    w124 230e автомат ке-джет дв102982 91г.в.еzl

    #2 ОФФЛАЙН kurashoff

  • Мерсоводы
  • Cообщений: 245
    • Город: Москва
    • Автомобиль:
      w201

    А лампочка зарядки на приборке, исправна?
    При включении зажигания она горит?
    Если нет, то зарядки и не будет, через нее идет начальное возбуждение.

    W201, 93г. M102.910 (1.8л), МКПП 4, конд, ABS. ГУР.
    Было: KE-Jetronic, EZL, RUF.
    Сейчас: Январь 5.1, ДМРВ, ДЗ Мb, Возд.Фильтр Мb, ДПДЗ ВАЗ, ДФ, ДД, ДК
    Разбит и продан.

    #3 ОФФЛАЙН ЗоМер

  • Модераторы
  • Cообщений: 28 972
    • Город: Санкт-Петербург

    У меня на провод возбуждения идёт 2 вольта

    После запуска и подачи 12 в. напряжение как в сети 13-14 вольт

    Зарядка появляется когда даю ещё провод с 12вольтами

    W123 , M102 230E , K-Jet, 4РКПП , 1982 г.в.

    #4 ОФФЛАЙН haligali123

  • Заблокированные
  • Cообщений: 8 912
    • Город: Столица нашей родины, Самара:)
    • Автомобиль:
      w123, w126

    У меня на провод возбуждения идёт 2 вольта .Зарядка появляется когда даю ещё провод с 12вольтами.Провод в порядке, снят пропаян, на колодке откуда он идёт тоже 2 вольта. После запуска и подачи 12 в. напряжение как в сети 13-14 вольт.Спасибо зарание!

    Все просто: w123 да w126, более не нужно , а остальное уже не важно.
    П.С. Вот зараза, видимо важно! — Взял *Волка в овечьей шкуре* w124 420E.

    #5 ОФФЛАЙН kit123

  • Мерсоводы
  • Cообщений: 2 068
    • Город: Москва, ЮВАО
    • Автомобиль:
      W123

    На один из выводов лампы подаётся потенциал от батареи, через зажигание, а на другой от вывода D+ на генераторе. Лампа горит. После заводки от генератора поступает больший потенциал, который запирает лампу и она гаснет.

    W123 2.3E 102.985 K-jetronic МКПП-4 1983 чёрный. 2002-20015->>>>
    Купить Мерседес может каждый, а содержать избранные.
    Если человек хороший, то совершенно неважно, какого цвета у него "Мерседес".

    #6 ОФФЛАЙН nik464

  • Пользователи
  • Cообщений: 32
    • Город: псков
    • Автомобиль:
      W124 1991г.в.230е автомат

    Зажигание включаю лампочка зарядки горит но не очень ярко впол накала.Гаснет после подачи 12 вольт с акб изаряд идёт до того как заглушу двигатель потом по новой надо 12 вольт пихать.

    w124 230e автомат ке-джет дв102982 91г.в.еzl

    #7 ОФФЛАЙН ЗоМер

  • Модераторы
  • Cообщений: 28 972
    • Город: Санкт-Петербург

    SA — выключатель зажигания
    HL — лампа "заряд аккума" в приборке
    D+ — тонкий (синий) провод генератора (клемма генератора)
    R — резистор в таблетке, через который светится лампа "заряд акк" при включении зажигания.
    После пуска двигла три диода под резистором вырабатывают напряжение бортсети. Напряжение бортсети и на аккуме (и лампе заряда) после выключателя зажигания (с клеммы B+ генератора).
    С обеих концов лампы плюсы — лампа гаснет.
    Удачи !

    W123 , M102 230E , K-Jet, 4РКПП , 1982 г.в.

    #8 ОФФЛАЙН nik464

  • Пользователи
  • Cообщений: 32
    • Город: псков
    • Автомобиль:
      W124 1991г.в.230е автомат

    Спасибо за схему! Везде искал не нашёл.

    w124 230e автомат ке-джет дв102982 91г.в.еzl

    #9 ОФФЛАЙН ARMEN123

  • Мерсоводы
  • Cообщений: 869
    • Город: москва
    • Автомобиль:
      124 дизель 2.5

    Мой гараж

    на новой 14 вольт при заведенной ) акб 12 и +2 при плахой генераторе будет гореть приборка .генератор должен подавать зарядку без скачков

    Обмотки роторов синхронных генераторов получают питание от специальных источников постоянного тока, называемых возбудителями.

    Мощность возбудителей составляет 0,3-1% мощности генератора, а номинальное напряжение — от 100 до 650 В. Чем мощнее генератор, тем обычно больше номинальное напряжение возбуждения.

    Современные схемы возбуждения кроме возбудителя содержат большое количество вспомогательного оборудования. Совокупность возбудителя, вспомогательных и регулирующих устройств принято называть системой возбуждения.

    Электрическое соединение возбудителя с обмоткой ротора генератора выполняется преимущественно при помощи контактных колец и щеток. Созданы и применяются бесщеточные системы возбуждения.

    Системы возбуждения должны быть надежными и экономичными, допускать регулирование тока возбуждения в необходимых пределах, быть достаточно быстродействующими, а также обеспечивать потолочное возбуждение при возникновении аварии в сети.

    Регулируя ток возбуждения, изменяют напряжение синхронного генератора и отдаваемую им в сеть реактивную мощность. Регулирование возбуждения генератора позволяет повысить устойчивость параллельной работы.

    При глубоких снижениях напряжения, которые имеют место, например, при коротких замыканиях, применяется форсировка (быстрое увеличение) возбуждения генераторов, что способствует прекращению электрических качаний и сохранению устойчивости параллельной работы генераторов. Кроме того, быстродействующее регулирование и форсировка возбуждения повышают надежность работы релейной защиты и облегчают условия самозапуска электродвигателей собственных нужд электростанций.

    Рис.1. Изменение напряжения возбуждения при форсировке

    Важнейшими характеристиками систем возбуждения являются: быстродействие, определяемое скоростью нарастания напряжения на обмотке ротора при форсировке V = 0,632(Uf,пот — Uf,ном) / Uf,номt1 (рис.1), и отношение потолочного напряжения к номинальному напряжению возбуждения Uf,пот / Uf,ном = kф — так называемая кратность форсировки.

    Согласно ГОСТ турбогенераторы должны иметь kф≥2, а скорость нарастания возбуждения не менее 2 1/с. Кратность форсировки для гидрогенераторов должна быть не менее 1,8 для коллекторных возбудителей, соединенных с валом генератора, и не менее 2 для других систем возбуждения. Скорость нарастания напряжения возбуждения должна быть не менее 1,3 1/с для гидрогенераторов до 4 MBА включительно и не менее 1,5 1/с для гидрогенераторов больших мощностей.

    Для мощных гидрогенераторов, работающих на дальние электропередачи, к системам возбуждения предъявляется более высокое требование (kф=3-4, скорость нарастания возбуждения до 10Uf,ном в секунду).

    Обмотка ротора и системы возбуждения генераторов с косвенным охлаждением должны выдерживать двукратный по отношению к номинальному ток в течение 50 с. Для генераторов с непосредственным охлаждением обмоток ротора это время сокращается до 20 с, для генераторов 800-1000 МВт принято время 15 с, 1200 МВт — 10 с (ГОСТ533-85Е).

    Системы возбуждения генераторов можно разделить на две группы: независимое возбуждение и самовозбуждение (зависимое возбуждение).

    К первой группе относятся все электромашинные возбудители постоянного и переменного тока, сопряженные с валом генератора. Вторую группу составляют системы возбуждения, получающие питание непосредственно от выводов генератора через специальные понижающие трансформаторы. К этой группе могут быть отнесены системы возбуждения с отдельно установленными электромашинными возбудителями, приводимыми во вращение электродвигателями переменного тока, которые получают питание от шин собственных нужд электростанций.

    Независимое возбуждение генераторов

    Независимое возбуждение генераторов получило наибольшее распространение. Основное достоинство этого способа состоит в том, что возбуждение синхронного генератора не зависит от режима электрической сети и поэтому является наиболее надежным.

    На генераторах мощностью до 100 МВт включительно применяют, как правило, в качестве возбудителя генератор постоянного тока, соединенный с валом синхронного генератора (рис.2).

    Рис.2. Принципиальная схема независимого электромашинного возбуждения генератора

    Возбуждение самого возбудителя выполнено по схеме самовозбуждения (обмотка возбуждения возбудителя LGE питается от якоря самого возбудителя). Регулирование возбуждения возбудителя осуществляется вручную шунтовым реостатом RR, установленным в цепи LGE, или автоматически регулятором возбуждения АРВ.

    Недостатки системы возбуждения с генератором постоянного тока определяются в основном недостатками самого возбудителя. Одним из недостатков является сравнительно невысокая скорость нарастания возбуждения, особенно у возбудителей гидрогенераторов, которые имеют низкую частоту вращения (V=1-2 1/с).

    Другой недостаток рассматриваемой системы возбуждения характерен для турбогенераторов, имеющих большую частоту вращения. Он обусловлен снижением надежности работы генератора постоянного тока из-за вибрации и тяжелых условий работы щеток и коллектора (условий коммутации).

    Для турбогенераторов мощностью выше 165 МВт мощность возбуждения становится настолько значительной, что выполнить надежно работающий генератор постоянного тока на частоту вращения 3000 об/мин по условиям коммутации становится затруднительным.

    Для снижения частоты вращения возбудителя с целью повышения надежности его работы иногда выполняют соединение возбудителя с валом генератора через редуктор. Такая система была применена для ряда турбогенераторов, в том числе и для генераторов ТГВ-300 и ТВМ-300. Недостатком этой системы возбуждения является наличие дополнительной механической передачи.

    Для возбуждения крупных генераторов в СССР применяются системы возбуждения с полупроводниковыми выпрямителями.

    В системе возбуждения с использованием полупроводниковых выпрямителей с валом турбогенератора сочленен вспомогательный генератор, напряжение которого выпрямляется и подводится к обмотке ротора турбогенератора (рис.3).

    Рис.3. Принципиальная схема высокочастотного возбуждения турбогенератора

    В качестве вспомогательного генератора применяется высокочастотный генератор индукторного типа. Такой генератор не имеет обмотки на вращающемся роторе, что повышает его надежность в эксплуатации. Повышенная частота (500 Гц) позволяет уменьшить габариты и повысить быстродействие системы возбуждения.

    Индукторный высокочастотный генератор-возбудитель ВГТ имеет три обмотки возбуждения, расположенные вместе с трехфазной обмоткой переменного тока на неподвижном статоре. Первая из них LGE1 включается последовательно с обмоткой ротора основного генератора LG и обеспечивает основное возбуждение ВГТ. Благодаря включению LGE1 последовательно с обмоткой ротора основного генератора обеспечивается резкое увеличение возбуждения ВГТ при коротких замыканиях в энергосистеме вследствие броска тока в роторе. Обмотки IGE2 и LGЕЗ получают питание от высокочастотного подвозбудителя GEA через выпрямители. Подвозбудитель (высокочастотная машина 400 Гц с постоянными магнитами), как и вспомогательный генератор ВГТ, соединен с валом турбогенератора.

    Регулирование тока в LGE2 и LGE3 осуществляется с помощью двух устройств — соответственно регуляторов электромагнитного типа АРВ (автоматический регулятор возбуждения) и УБФ (устройство бесконтактной форсировки возбуждения).

    Устройство АРВ обеспечивает поддержание напряжения генератора в нормальном режиме работы изменением тока в обмотке LGE2. Устройство УБФ обеспечивает начальное возбуждение генератора и его форсировку при снижении напряжений более чем на 5%.

    Высокочастотная система возбуждения обеспечивает kф=2 и скорость нарастания напряжения возбуждения не менее 2 1/с.

    Рис.4. Принципиальная схема независимого тиристорного возбуждения генераторов

    Принципиальная схема системы независимого тиристорного возбуждения (ТН) представлена на рис.4. На одном валу с генератором G располагается синхронный вспомогательный генератор GE, который имеет на статоре трехфазную обмотку с отпайками. В схеме, показанной на рис.4, имеются две группы тиристоров: рабочая VS1 и форсировочная VS2. На стороне переменного тока они включены на разное напряжение, на стороне постоянного тока — параллельно. Возбуждение генератора в нормальном режиме обеспечивает рабочая группа тиристоров VS1, которые открываются подачей на управляющий электрод соответствующего потенциала.

    Форсировочная группа при этом почти закрыта. В режиме форсировки возбуждения тиристоры FS2, питающиеся от полного напряжения вспомогательного генератора, открываются полностью и дают весь ток форсировки. Рабочая группа при этом запирается более высоким напряжением форсировочной группы.

    Рассмотренная система имеет наибольшее быстродействие по сравнению с другими системами и позволяет получить kф>2. Системы независимого тиристорного возбуждения нашли широкое применение. Ранее, до освоения отечественной промышленностью производства тиристоров достаточной мощности, по аналогичным схемам выполнялись схемы ионного независимого возбуждения (ИН), где применялись ртутные вентили с сеточным управлением.

    Все генераторы с рассмотренными выше возбудителями имеют специальную конструкцию для подвода тока к обмотке ротора. Она представляет собой контактные кольца на валу ротора, к которым ток подводится с помощью щеток. Такая контактная система недостаточно надежна. Этот недостаток особенно проявляется при токах возбуждения 3000 А и более (генераторы мощностью 300 МВт и больше).

    Перспективной, особенно для турбогенераторов большой мощности, является система бесщеточного возбуждения, не обладающая указанными недостатками. В этой системе возбуждения, сущность которой поясняет рис.5, нет подвижных контактных соединений.

    Рис.5. Принципиальная схема бесщеточного возбуждения генераторов

    Источником энергии для питания обмотки ротора LG является вспомогательный синхронный генератор GE. Этот генератор выполнен по типу обратимых машин, т.е. обмотка переменного тока расположена на вращающейся части, а обмотка возбуждения неподвижна. Возбуждение генератора GE осуществляется от возбудителя GEA.

    Ток от вращающейся обмотки переменного тока вспомогательного генератора подводится через проводники, закрепленные на валу, к вращающемуся полупроводниковому (обычно кремниевому) выпрямителю. Выпрямленный ток подводится непосредственно к обмотке возбуждения основного генератора.

    Регулирование тока возбуждения в обмотке ротора LG производится изменением тока в обмотке возбуждения вспомогательного генератора LGE.

    Вращающийся полупроводниковый преобразователь VD снаружи закрывается звукопоглощающим кожухом.

    Система бесщеточного возбуждения интенсивно совершенствуется и является перспективной для генераторов всех типов, особенно для турбогенераторов большой мощности (300-1200 МВт).

    Системы самовозбуждения

    Системы самовозбуждения менее надежны, чем системы независимого возбуждения, поскольку в них работа возбудителя зависит от режима сети переменного тока. Короткие замыкания в сети, сопровождающиеся понижением напряжения, нарушают нормальную работу системы возбуждения, которая именно в этих случаях должна обеспечить форсировку тока в обмотке ротора генератора.

    Рис.6. Принципиальная схема зависимого электромашинного возбуждения

    Принципиальная схема возбуждения синхронного генератора с электромашинным возбудительным агрегатом показана на рис.6. Возбудительный агрегат состоит из асинхронного двигателя М, питающегося от шин собственных нужд электростанции и генератора постоянного тока GE. Для повышения надежности работы возбудительного агрегата при форсировке возбуждения асинхронный двигатель, вращающий возбудитель GE, выбирается с необходимой перегрузочной способностью.

    Такие возбудительные агрегаты получили широкое распространение на электростанциях в качестве резервных источников возбуждения.

    Рис.7. Принципиальная схема полупроводникового самовозбуждения

    Один из возможных вариантов схем самовозбуждения с полупроводниковыми преобразователями представлен на рис.7.

    Основными элементами схемы являются: две группы полупроводниковых преобразователей — неуправляемые вентили VD и управляемые VS, трансформатор силового компаундирования ТА и выпрямительный трансформатор ТЕ.

    Неуправляемые вентили VD получают питание от трансформаторов ТА, вторичный ток которых пропорционален току статора генератора, управляемые вентили VS получают питание от трансформатора ТЕ, вторичное напряжение которого пропорционально напряжению генератора.

    Вентили VD, ток которых пропорционален току статора генератора, обеспечивают возбуждение машины при нагрузке и форсировку возбуждения при коротких замыканиях. Мощность вентилей VS рассчитывают таким образом, чтобы она была достаточна для возбуждения генераторов на холостом ходу и для регулирования возбуждения в нормальном режиме. В номинальном режиме неуправляемые вентили обеспечивают 70-80% тока возбуждения генератора. При надлежащем выборе параметров система полупроводникового самовозбуждения по своим свойствам приближается к системе независимого тиристорного (ионного) возбуждения и поэтому применяется на мощных синхронных машинах. Ранее промышленность широко выпускала системы ионного самовозбуждения с ртутными вентилями.