Особенности конструкции синхронных генераторов

В устройство синхронных генераторов входят следующие компоненты: статор, ротор, обмотки, система охлаждения.
Статор
Статор – неподвижная часть, состоящая из корпуса и сердечника, собираемого из тонких листов. Между собой листы разделяются изоляционными материалами, например, лаковыми составами. В пазы сердечника укладывается трехфазная обмотка. Качество генерируемого электротока зависит от того, какие листы используются в сердечнике, – цельные или сборные.
Статор имеет вид цельного или набранного из сегментов цилиндра. Статоры мощных машин состоят из двух частей, которые можно разделить вдоль оси ротора. Такой конструктивный вариант облегчает транспортировку, установку, монтаж СГ.
В моделях с самовозбуждением присутствует обмотка возбуждения статора. В дорогих системах ее изготавливают из медного эмаль-провода, в более дешевых – из алюминиевого проводника. В бесщеточных СГ обмотки статора расположены таким образом, что их сердечники совпадают с выступами магнитных полюсов ротора. Электроток снимается непосредственно со статорных обмоток.
В мощных электромашинах всегда устанавливаются только обмотки с независимым возбуждением. Для их электропитания востребованы генераторы постоянного электротока невысокой мощности.
Ротор
Ротор – вращающаяся часть СГ, в которой располагается сердечник с обмоткой возбуждения или магниты. Роторы изготавливаются явно и неявнополюсными. Устройства первого типа востребованы в синхронных машинах, совмещенных с ДВС с низкочастотным валом. В генераторах высокой мощности и частоты устанавливаются роторы второго типа, часто монтируемые на одном валу с паровыми турбинами. СГ такой конструкции называют турбогенераторами.
Система охлаждения
Тепло от статора и ротора отводят с помощью систем охлаждения. В электромашинах невысокой мощности эта проблема решается с помощью вентиляторов. В крупных устройствах предусмотрена водородная система охлаждения.
Преимущества и недостатки синхронных генераторов
Популярность синхронным генераторам обеспечивают следующие технические характеристики:
К минусам этого технического решения относят:
Виды синхронных генераторов
В соответствии с конструктивным исполнением СГ разделяют на типы:
Синхронные генераторы могут работать в режиме электромоторов: на входе присутствует электроэнергия, на выходе – механическая энергия. Обмотка статора подсоединяется к централизованной сати электроснабжения, а ротора – к источнику постоянного электротока. Синхронные электромоторы обычно используются в электроустановках с мощностью более 50 кВт.
Принцип работы СГ
В синхронной электромашины, используемой в режиме электрогенератора, первичной является механическая энергия, вращающая вал.
Принцип работы синхронного генератора переменного тока:
Где применяются синхронные генераторы переменного тока
Трехфазные СГ востребованы в:
СГ могут использоваться и в других областях, в которых требуются постоянные параметры напряжения и тока на выходе, устойчивость к перегрузам при подключении нагрузок с активной и реактивной мощностью.
Я занимаюсь разработкой и производством диктофонов для безопасности Edic-mini, но в голову часто приходят мысли о других полезных устройствах, которые мне были бы интересны, но их нет (или я не нашел) на рынке. Я решил оформлять мысли о таких устройствах в виде статей на Хабре, чтобы получить обратную связь от умных людей и, возможно, найти заинтересованных партнеров в их разработке и производстве. Идеи должны работать, а не пылиться в голове.
Итак, идея вторая — простое устройство для облегчения запуска автомобиля на морозе. Навеяно морозами в Москве сейчас. Первая идея камерофона-кирпича здесь: https://habr.com/ru/articles/780766/
(С) нейросеть Кандинский 3.0*
У запуска двигателя зимой есть 2 проблемы — загустевание масла и замерзание аккумулятора. Первое требует больших стартовых токов, второе уменьшает возможность стартовых токов.
Итак, что же предлагается? А предлагается просто и недорого полечить и первую и вторую проблему.
Есть пробочные подогреватели масла, например, https://aliexpress.ru/item/1005004916727741.html?sku_id=12000031008249784 ,
вкручиваемые вместо сливной крышки масла.
Для подогрева масла в картере на 15град (что в реале вполне достаточно для Московского региона, так как при минус 15 практически любая машина заводится без проблем) нужно примерно 15град1500дж/град/кг (теплоемкость масла)4кг= 90000дж(втсек) энергии. Для запаса (есть потери на охлаждение двигателя) увеличим цифру вдвое. 180квтсек =50вт*час. Отсюда и видно, что подогрев надо включать примерно за час до запуска двигателя, так как мощность подогревателя 60вт.
Один аккумулятор Li-On 18650 дает примерно 3Ачас 3.6в=10втчас, те для выполнения задачи подогрева масла в картере на 15град достаточно 5 аккумуляторов.
Допустим, что для подогрева и подзарядки аккума тоже выделим такую же энергию. Итого надо 10 аккумуляторов 18650. Это как раз батарея для гироскутера, которая стоит порядка 1500руб.
Итак себестоимость получается такой:
Подогреватель масла — 1000р (на опте)
Аккумулятор для гироскутера — 1500руб (впрочем, можно сделать сборку и на меньшее напряжение, чтобы сэкономить на преобразователях).
Электроника (преобразователи напряжения, индикация, управление) — думаю, что можно уложиться в 1000руб. Включение подогрева можно делать в заданное время или можно сделать управление через сотовую сеть (ну еще 1000р себестоимости). Корпус устройства надо делать термозащищенным из условного пенополистирола или чего-то подобного с небольшим локальным подогревом, чтобы не морозить аккумуляторы. Еще полезно обложить аккумулятор автомобиля листами, например, пенополистирола или пенофола для сохранения тепла. Ну добавим еще 500р на себестоимость корпуса.
Итак суммарная себестоимость получается 4000р, продажная розничная цена 6000р. По мне получается вполне доступно, даже с учетом того, что понадобится установка (весьма простая).
Увеличение ресурса аккумулятора автомобиля, двигателя и, вообще, возможность завестись в сильный мороз с лихвой окупит такие расходы.
PS Да я в курсе, что есть jump starters, но беда их использования в том, что они здорово сажают ресурс двигателя, мощно проворачивая его на сухую при загустевшем масле.
PPS Эта статья на уровне пришедшей в голову идеи, без детальной проработки и обдумывания, поэтому прошу не относиться к ней строго. Буду рад, если кто-то сможет реализовать эту идею в железе.
PPPS На скорую руку экспериментально проверил часть идеи. Взял 4 элемента 18650, резистор для ограничения тока (на уровне порядка 10А), разъем прикуривателя и подключал такого помощника на 5мин в прикуриватель перед заводкой авто. Наблюдал существенный положительный эффект. Возможно сыграли 3 фактора — нагрев электролита при подзарядке, небольшая подзарядка, помощь небольшим током. На чистоту эксперимента не претендую, так как обстоятельства были разные. Но повторить его несложно. Будет интересно узнать его результаты у других. Ну и по уму, конечно, надо ставить более правильный ограничитель тока, чем резистор.
Было дело, поспорил я с одним человеком, можно ли подключать обмотку возбуждения непосредственно к аккумулятору. Человек утверждал, что так оно и вообще всегда подключено, всего лишь через замок зажигания. И что вообще через диод или как, неважно, «не к 220 же». Увы, часто люди утверждают, не вдаваясь в подробности устройства.
Если отвечать на вопрос коротко, можно ли подвести возбуждение от аккумулятора, то да, можно, но через диод.
Более подробно. Если вдруг пропало возбуждение генератора, то можно подвести напряжение от аккумулятора ко входу D генератора во время или сразу после запуска двигателя. Вскоре исправный генератор должен перейти в режим самовозбуждения от вырабатываемого им самим напряжения. Подключать нужно через диод, но не напрямую, иначе рискуете спалить допдиоды генератора. И естественно, только при включенном зажигании, иначе посадите аккумулятор во время стоянки.
Теперь совсем подробно.
Сам по себе, просто посредством вращения ротора, генератор не станет вырабатывать напряжение. Чтобы он начал это делать, его нужно возбудить — «дать пинка», и для этого в нём есть обмотка возбуждения, которая потребляет некоторый ток. Напряжение на неё подводится через контакт D генератора и регулятор напряжения. Регулятор также отключает обмотку при превышении вырабатываемого напряжения, собственно в этом и вся его функция.

Бывает, что генератор не хочет возбуждаться.
Самый первый и простой возможный вариант здесь — проверить клемму контакте D генератора, там может быть плохой контакт, всё очень просто: поджимаем, зачищаем, радуемся.
Берём провод, последовательно с ним диод и подключаем от плюса аккумулятора к D-контакту генератора. Если генератор исправен, он перейдет в автономный режим, и провод можно будет отключить.

Обмотка возбуждения ВАЗ-2108 и подобных автомобилей питается не от основных диодов, а от дополнительных, специально для неё предназначенных (на схеме — слева горизонтально). Эти диоды рассчитаны на небольшой ток. Если пробежаться по схеме, то видно, что никуда более, чем на обмотку возбуждения, ток с них попасть не может.

Если же мы запитываем обмотку через диод, то он допускает ток только от аккумулятора, но не наоборот.
Возвращаясь к моему спору с тем человеком, который утверждал, что «похрен через диод, через лампу или предохранитель». Да, похрен, но только если это касается генераторов без допдиодов обмотки возбуждения, а это генераторы ВАЗ-2101, некоторой «классики», «камазовские» и возможно какие-то ещё. Да, в таких генераторах обмотка запитана прямо от основных диодов, а им в свою очередь откровенно пофиг, какой ток через них идёт — они же и служат для основного питания. Но такое не прокатит на «переднем приводе»!
И ещё, если обратить внимание на первую схему, то там зелёным выделены 2 резистора и диод. Эта группа также может давать стартовое возбуждение, даже если перегорела лампа контроля заряда — фактически это обход. А диод в ней предотвращает запитывание всей нагрузки в обратном направлении: от допдиодов на остальную схему автомобиля.
Ну и разумеется, если видны явные симптомы неисправности генератора, не нужно делать костыли, заводить «левые» провода, да ещё не зная, как всё это устроено — риск может быть велик. Лучше займитесь ремонтом генератора и цепей заряда.
Надеюсь, объяснил понятно. Если есть вопросы, буду рад ответить.
Эл. схемы, схемы подключения, распиновки и др.
Доброго времени суток! Подскажите пожалуйста , как сделать так, чтоб индикация панели приборов всегда была включена? FF2 2006 дорестайл. Разобрался сам. Может кому пригодится. БК работает от 6- и 32+ пинов, индикация работает только вместе с БК, то есть от 6-,32+ и 15+,9+ (+везде по 12V). Можно порезать провод 9 пина, один конец изолируем, второй врезаем в провод 15 пина. Теперь как только включено зажигание панель приборов подсвечивается.ЗЫ Схему пришлось усложнить, ибо, если есть диммер, индикация панели приборов ему не подконтрольна. Поставил реле, теперь как только включены габариты, индикацией управляет диммер.
Привет всем. Помогите, кто может, с электросхемой генератора 1S7T-BC. А также с распиновкой 3-х контактного разъема.
чуть выше разъем с870
VMV Спасибо большое. Я, понял, что два провода идут в PCM, а третий- от предохранителя на возбуждение генератора. А как провода располагаются на самом штеккере, в каком порядке?
VMV На самом штеккере обозначений нет, авто тоже нет рядом, а хотелось бы подключиться и проверить гену на стенде.

VMV Что из себя представляет приставка для проверки генераторов FR-Sig-A. В общих чертах.
Ссылка не рабочая.
FishFishichПоэтому в закрепленном сообщении есть ссылка на копию на форуме
ок, уже всё нашёл. Пасиб.
Ребята, помогите плиз!
нужна распиновка блока света если это важно то дорестаил с птфами, без регулировки яркости.
хочу взять плюс с разъема блока света.
какие она там есть и от чего зависят.
630600подключается С320, + приходит на 7,8,11,12 пины


Grigory2008а плюсы там постоянные или от чегото зависят.
630600лучше по альбому смотреть
8 — напрямую на замок зажигания, + при положении ключа на 2 (48,49 страницы)
остальные зависят от функционала — дневной свет, автосвет
народ, полистал тему посмотрел поиском, ничего не нашел, у меня дилема, нужно воткнуть провод в разъем С100 в 3 пин, посмотрел сам разъем, оттуда нет никакого провода, соответственно нужен кончик на провод (маму) чтоб воткнуть в ячейку подскажите как выглядит этот кончик, где взять или как это делается другим способом? поездил по магазинам но ничего подобного там нетВобще изначально требовалось 12 вольт от зажигания, мне подсказали что как раз оттуда можно взять
Цепляйся к C102 (большой синий) 36 контакт, провод зеленый с желтой полосой, он точно есть
vitaskuа за что этот пин отвечает?
Frey4iНу собственно провод зажигания (второе положение ключа) с замка зажигания.
спасибо, завтра буду пробовать
Нужна распиновка силовой кнопки стеклоподъемника (пассажирской).
из альбома схем дорестайла

Подскажите пожалуйста, куда уходят провода от педальки газа, нужно проверить надежность соединения.(1,6 115) Если можно кусочек схемы.
Есть такая проблема: глохнет двигатель на ходу, пропадает зажигание, т.е. никак не реагирует на третье положение ключа. Лечится аккуратным ударом по блоку предохранителей в салоне в район разъема С102, но не всегда. Авто рестайл 1,6 115 л.с.Подскажите если кто что знает, а то уже и за город страшно выезжать
-Denzеll-Смотрим зеленый с желтой полосой провод приходящий от замка зажигания в 36 пин этого разъема.Сигналка не стоит? Обычно на этом проводе ставят блокировку или просто берут сигнал о зажигании, впридачу цепляют на скрутках, оттуда и проблемы.
Извеняюсь если повторяю чьито вопросы , но может кто подскажет что означает эта надпись на проводах в схеме и подобные 91-FA13 BK-OG WA 0.35BK-OG это я понимаю цвет провода. а все остальное что?Заранее спасибо
Вот тебе ответ. Только у тебя странная надпись
По идее должно быть: 91-FA13 .35 BK/OG

что конечно такое 30-MB10 circuit number (чило кругооборота) я так и не понял
ArtemAAcircuit number = номер цепи





