Какой ток должен выдавать генератор


Сколько вольт должен выдавать генератор на аккумулятор: нормальная зарядка АКБ

В автомобиле за зарядку аккумулятора отвечает автомобильный генератор. Фактически, это устройство, которое приводится от двигателя и преобразует механическую энергию в электрическую. В свою очередь, АКБ автомобиля, расходуя часть заряда на запуск двигателя и на поддержание питания в бортовой сети, когда двигатель заглушен, нуждается в активной подзарядке. 

Если система исправна, аккумулятор подзаряжается от генератора, при этом не происходит как недозаряда аккумуляторной батареи, так и перезаряда. Однако в процессе эксплуатации автомобиля по ряду причин могут возникать неполадки. Результат- аккумулятор  выходит из строя. При этом  «здоровье» батареи ухудшается во всех случаях (если батарея сильно разряжена, имеет место постоянный разряд,  если перезаряжена, аккумулятор кипит).

Так или иначе, в подобной ситуации необходима диагностика. Далее мы рассмотрим, сколько выдает генератор автомобиля в норме, почему генератор не дает зарядку на АКБ, по каким причинам возникает перезаряд, какое напряжение должно быть на аккумуляторе и т.д.

Содержание статьи

Сколько выдает генератор: на что обратить внимание

Прежде всего, если возникли проблемы с АКБ, поверять нужно как аккумулятор, так и генератор. Более того, часто бывает так, что генератор на первый взгляд нормально работает, однако аккумулятор недостаточно заряжается или заряд батареи высокий, что приводит к закипанию электролита. В этом случае важно определить, какая зарядка генератора идет на АКБ. Другими словами, необходимо знать, как проверить генератор.

Что касается основных симптомов, признаки неисправности генератора следующие:

Проверка начинается с осмотра ремня привода генератора и его натяжения, а также анализа работоспособности других элементов (проводка, клеммы, соединения, ролики и шкивы ремня генератора и т.д.). Если замечаний нет, тогда следует оценить, как работает сам генератор, нет ли посторонних шумов при вращении ротора.

В том случае, когда отклонений от нормы не выявлено, можно переходить к замерам напряжения и силы тока. Замерить необходимо напряжение, силу тока, сопротивление. Чтобы выполнить замеры, следует иметь под рукой мультиметр или вольтметр (можно использовать и нагрузочную вилку).

  • Итак, в норме на аккумулятор с генератора должно приходить 5—14.5В. Это и есть тот показатель, который обязан выдавать генератор на АКБ. Если заряд генератора отличается, тогда это указывает на проблемы с узлом.

Для замера нужно учитывать, как проверить напряжение генератора на аккумуляторе. Для этого есть два способа – можно выполнить замер на генераторе, а также через АКБ. Дело в том, что генератор напрямую связан с батареей и разницу потенциалов вполне можно измерить прямо на батарее.

Проще всего использовать мультиметр, который подключается к АКБ в любой последовательности. Если же использовать вилку нагрузочную, она должна быть соединена с клеммами АКБ, при этом строго соблюдается полярность.

Так вот, нормой по напряжению в сети должен быть показатель не ниже 12 вольт. Если завести двигатель, в режиме ХХ  и отключенных энергопотребителях  напряжение на аккумуляторе должно быть 13.5-14В. Если заметно снижение показателей (например, до 13.3-13.8 вольта), это явное отклонение от нормы, указывающее на неполадки.

  • Еще полезной может быть информация, сколько ампер выдает генератор на аккумулятор. Фактически, это сила тока, причем на разных авто она отличается в зависимости от электропотребителей. При этом ток заряда должен быть таким, чтобы обеспечивать работу сети и заряжать АКБ.

Чтобы замерить данный показатель, необходимо создать нагрузку в бортовой сети автомобиля (включить «тяжелые» энергопотребители) после запуска ДВС. После того, как мотор запущен и потребители выключены, ток заряда 6—10 ампер, далее показатель снижается, так как идет заряд АКБ. Если же включить габариты, фары, обогрев стекол, сидений, зеркал, тогда происходит повышение зарядного тока. Если этого не происходит, опять же, очевидна неисправность.

Обратите внимание, для точного определения того, какой должна быть сила тока при той или иной нагрузке, можно воспользоваться таблицей (таблица часто встречается на профильных форумах, в специализированной литературе и т.д.). В ней содержатся данные, которые должен выдавать генератор при разной нагрузке. Характеристики генератора привязаны к количеству оборотов двигателя, то есть устройство на разных оборотах должно вырабатывать разный ток.

Еще добавим, что также не лишним будет проверить сопротивление составных компонентов генератора  (ротор, статор и диодный мост). Что касается ротора, замер сопротивления осуществляется на обмотке. Если просто, щупы мультиметра соединяют с контактными кольцами (показания от 2.3 до 5.1 Ом укажут на то, что элемент исправен). Если обмотка потребляет ток в рамках от 3 до 4.5 ампер, тогда это норма. Рабочее сопротивление  должно быть 0.2 Ома.

Для проверки диодного моста необходимо определить, присутствует или отсутствует сопротивление, при этом сами показатели не важны. Главное, чтобы не было «нулевых» показателей. Мерить нужно попарно (плюс и все пластины на этой стороне/минус и все пластины на его стороне).

Не дает зарядку генератор: причины

Еще раз отметим, нормально работающий генератор осуществляет полное восполнение уровня заряда АКБ, при этом заряд под нагрузкой уменьшается.  При этом в общей схеме есть много элементов, которые могут стать причиной нарушения заряда АКБ. Зачастую, проблемы возникают как по механической части (привод генератора, подшипники и т.д.), так и по части электрики (обрыв или замыкание обмоток, выгорание диодного моста, износ щеток, пробои). Отдельно следует проверять и реле-регулятор генератора.

Так или иначе, важно найти проблемный элемент. Отметим, что обычно подавляющее большинство поломок генератора или проблем с зарядкой АКБ можно устранить (выполнив замену ремня привода, роликов, осуществив ремонт генератора, проведя ревизию контактов, клемм и других элементов). Однако есть поломки, которые становятся основанием для замены всего генератора в сборе.

Также часто встречается ситуация, когда генератор исправен, АКБ в норме, однако все равно имеет место низкое напряжение. Более того, диагностика при помощи рассмотренных выше методов может не выявить неполадок. В таком случае отдельное внимание следует уделить клеммам аккумулятора.

Клеммы должны сидеть плотно, не допускается их окисление. То же самое касается и электропроводки. Все провода должны быть целыми, а контакты надежно закрепленными и чистыми. Кстати, важно периодически зачищать контакты от окисления, так как ток будет хуже проходить через окисленные выходы.

Еще не следует исключать ошибки, которые могут быть допущены в рамках обслуживания генератора. Неправильные подключения контактов  могут  стать причиной сбоев в работе генератора, разряда АКБ и других неисправностей.

Что в итоге

С учетом приведенной выше информации становится понятно, что  если начались проблемы с АКБ, часто причиной неполадок является именно генератор, а не аккумуляторная батарея. При этом проверять генератор нужно комплексно (щетки генератора, контактные кольца, обмотка, реле генератора, проводка, клеммы и т.д.)

Обратите внимание, слишком высокая нагрузка на генератор (например, при установке мощных нештатных потребителей электроэнергии) во многих случаях является причиной быстрого выхода генератора из строя. Чтобы избежать проблем (особенно при выборе нового генератора), нужно отдельно учитывать некоторые особенности.

Если просто, ток заряда должен составлять не менее 10% от емкости аккумулятора (производители указывает на корпусе генератора, какой ток генератор выдает на АКБ). Также отдельно принимается в расчет и общее потребление в сети (высчитывается по максимальным показателям электроприборов и систем автомобиля). Также установка более мощного аккумулятора может потребовать и более мощного генератора.

В качестве итога добавим, что каждые 15-20 тыс. км. пробега  необходимо проверять натяжение ремня генератора, так как его ослабление снижает производительность генерирующего устройства. Еще необходимо периодически осуществлять проверку диодного моста, регулятора напряжения, а также ряда других элементов. Параллельно выполняется чистка клемм, осуществляется обслуживание АКБ. Такой подход позволит поддерживать полную работоспособность системы и исключить возможные непредвиденные поломки.

Сколько должен выдавать генератор для нормальной зарядки аккумулятора

Очень часто автомобилисты сталкиваются с такой проблемой, что напряжение в бортовой сети автомобиля стало меньше положенного.

Узнать об этом можно, как по показаниям с приборной панели, так и по косвенным признакам, таким, как тусклый или мерцающий свет фар, нестабильная работа различных электроприборов или плохой запуск двигателя.

Часто на приборке может гореть значок аккумулятора. При этом большинство водителей сразу подозревает неисправность генератора, если АКБ в норме. Но так ли это на самом деле и как найти причину почему генератор выдает низкое напряжение?

Сколько должен выдавать генератор для нормальной зарядки аккумулятора

Стоит напомнить, что нормальным считается напряжение в бортсети не менее 14 Вольт. Но показания на приборной панели могут быть неточными.

И, даже если это значение немного меньше, возможно, всё нормально. Это – просто погрешность. Но в таком случае и никаких проявлений неисправности не будет.

Проверьте провода!

Если всё-таки напряжение низкое, первым делом стоит осмотреть контакты на аккумуляторной батарее и генераторе. Возможно, контакты окислились или соединение неплотное. Тогда нужно просто почистить эти места от окислов и получше затянуть клеммы либо поменять их.

Также легко заметить и повреждения проводов. В таком случае их следует заменить.

Проверить генератор мультиметром

Если никаких внешних повреждений не обнаружено, следует взять мультиметр и измерить напряжение на клеммах аккумулятора и на генераторе. Для этого прибор необходимо перевести в режим вольтметра и установить значение 20 Вольт.

После запуска двигателя напряжение на клеммах аккумуляторной батареи должно быть не меньше 13,6 Вольт, а лучше – 14 Вольт и более. Далее нужно провести измерения на клемме генератора. Это – большой болт. Если и там значение низкое, то генератор неисправен. Если же в норме, значит, виновата проводка или АКБ.

Почему генератор выдает низкое напряжение

Самой распространённой неисправностью генератора является выход из строя реле регулятора напряжения (таблетка). Эта деталь обычно стоит недорого. А заменить её не составляет особого труда.

Чтобы проверить регулятор, нужно снять генератор и щётки. Между ними необходимо подключить любую лампу на 5 Ампер. При этом на минус подать минус от аккумулятора, на плюс – соответственно плюс от него же.

Лампочка при исправном генераторе должна загореться несколько слабее, чем при подключении напрямую к батарее. Если она горит сильнее или слабее – регулятор напряжения следует заменить.

Также у генератора часто выходит из строя диодный мост. Но могут подвести и другие его детали. Без соответствующего опыта и знаний заниматься их заменой нежелательно.

Поэтому в таком случае лучше обратиться к автоэлектрику для диагностики и ремонта узла. В некоторых случаях его целесообразнее не ремонтировать, а заменить.

какое напряжение должен выдавать генератор при полной загрузке?

Ответ: какое напряжение должен выдавать генератор при полной загрузке?

Конечно «Человеку свойственно ошибаться» (машины, генераторы разные, НТП не стоит на месте…), но поскольку всех нас объединяют особо неизменившееся по своему принципу одни и те же аккумуляторные батареи, то информация найденная мной и проверенная на моем личном опыте скорее кому-то поможет, чем навредит

Для начала.

Guru сказал(а):

Уменьшение напряжения при прогреве...хм..логичных объяснений не нахожу..

Нажмите, чтобы раскрыть...

Зачет! Не должно так быть! А тем более падать до 12,2. По Ельзе, если после простоя в 2 часа напряжение на батарее з заглушенным мотором падает ниже 12,5В, то это – проблема! А тут мотор заведен, и такое…
<O

Rash сказал(а):

c напряжением все нормально, такая разница от аккумулятора

Нажмите, чтобы раскрыть...

<O
По-моему тоже дело в аккумуляторе , а именно в его хроническом недозаряде. Где-то читал, что для восстановления отданной аккумулятором энергии во время холодного пуска при минусовых температурах, нужно проехать около 50 км. Езда изо дня в день на короткие расстояния с большим количеством потребителей не дает аккумулятору полностью зарядиться. Соответственно сопротивление батареи низкое, а падение напряжения большое. Почему и не рекомендуется ставить аккумуляторы большей емкости, чем те, на которые рассчитан генератор. Кстати, при такой эксплуатации идет безвозвратная реакция сульфатации части недозаряжаемых пластин (уменьшение емкости, до той которую «тянет» гена) и сокращение срока службы аккумулятора. В таком случае, «книга» рекомендует проводить зарядку батареи зарядным устройством (в идеале малым током циклично с небольшой нагрузкой до полного восстановления плотности вплоть до 3-5 суток). Обязательно проводить полную зарядку батареи зарядным устройством, если случаем ее довелось посадить под ноль! На автомобиле сделать это почти не реально (нужна длительная поездка на расстояние 1000-2000км).

<O

audimaxx сказал(а):

У меня та же фигня, на холодную 14 вольт, как прогреется 12,5-13. Не пойму в чем дело? При чем тут аккумулятор?

Нажмите, чтобы раскрыть...


<OА если поднять обороты двигателя на прогретом, неужели напряжение не поднимается? Может просто при прогреве мотор то работает на повышенных оборотах, поэтому гена выдает больший ток, которого хватает и для потребителей , и для аккумулятора (он в данном, хронически недозаряженом состоянии тоже потребитель)? Только смотреть все-таки надо на клеммах. Тут точность нужна до 0,1В. От этого напрямую зависит идет ток в батарею или из нее. А параллельно штатному вольтметру, на тех же проводах, может, на пример, висеть какой-то потребитель и показания его из-за немного увеличившегося сопротивления в данной области проводки, соответственно будут «плавать». Короче, вольтметр на панели просто ОРИЕНТИР!
<O

sssyy сказал(а):

У меня на всех режимах и нагрузках фсегда 14,2.

Нажмите, чтобы раскрыть...

<OЕсли это правда (повторюсь, роль играет каждая десятая вольта по этому нужно быть уверенным в показаниях прибора!) - это тоже не есть гуд. Аккумулятор будет подвыкипать, особенно летом. Стоит особое внимание обращать на уровень электролита, или просто может даже заменить «таблетку».
<O

audimaxx сказал(а):

а еще в дождь вообще до 12 падает, но это согласно доп датчику

Нажмите, чтобы раскрыть...

Если батарея грязная, то слой влаги в грязи «подкорачивает» клеммы. Или может еще где-то коротит водичка…<O
Желаю всем успешно победить в борьбе за вольты..

 

Как заряжается аккумулятор автомобиля от генератора – принцип работы и возможные проблемы

Во время запуска авто аккумуляторная батарея отдает электрический ток, при этом разряжается. Когда двигатель автомобиля работает, генератор, вырабатывает энергию. Бортовая электрическая станция автомобиля при взаимодействии обмоток ротора и статора выдает переменный трехфазный ток. Полученная энергия пополняет  аккумулятор и питает электрическую систему автомобиля.

Как работает энергетическая система автомобиля

Трехфазный генератор выдает переменный ток, а электроснабжение рассчитано на постоянный. Поэтому через выпрямитель энергия подается в аккумулятор, а оттуда распределяется потребителям. Если аккумулятор от генератора не получит энергии, он сядет, и автомобиль обесточится. Полностью от внутренней сети автомобиля аккумулятор зарядиться не может. Периодически требуется внешняя подзарядка.

Как проверить, заряжается ли аккумулятор от генератора

Прежде, чем тестировать работоспособность генератора, необходимо убедиться в исправности АКБ. Если аккумулятор автомобиля не заряжается, проверка генератора может выявить механические и электрические неполадки. В автомобилях ВАЗ нередко случаются проблемы запуска мотора, когда генератор недостаточно заряжает аккумулятор.

Виды контроля за работой устройства:

  • Визуальный осмотр. Если АКБ не заряжается, нужно внимательно осмотреть проводку. Обязательно очистить окислившиеся контакты от генератора, подтянуть соединительный крепеж. Необходимо осмотреть корпус батареи – при перезарядке по вине гена увеличивается скорость разрушения батареи. Признаки: на аккумуляторе появится устойчивый налет, а индикатор зарядки будет светиться красным.
  • После ремонта авто нелишним будет проверить правильность подключения генератора по вращению. Подсоединяем к выходам противотуманную лампочку. Вращение на ротор подаем дрелью. Если лампочка не загорится, нужно менять полярность подключения.
  • Исправный генератор подает стабильное напряжение 14,1 – 14,5 В. Замерить показатель можно на стенде. Диагностику ведут с помощью батарейки и лампы накаливания на 50 ВТ. Если свечение яркое – генератор исправный. А это значит, причины, почему не заряжается аккумулятор автомобиля нужно искать глубже.
  • Большую точность при нахождении проблемных мест даст тестирование отдельно статора и ротора. Ищут межвитковое замыкание или замыкание отдельных проводов на корпус или плохое соединение выводов с контактами. КЗ часто служит причиной, когда не заряжается аккумулятор автомобиля ВАЗ от генератора.
  • Проверка диодного моста на пригодность всех диодов, 3 положительных и 3 отрицательных. Если хотя бы один из диодов пробит, аккумулятор будет показывать малый заряд.
  • Сигналом к проверке системы энергоснабжения может стать аварийный сигнал Control Ind. Если генератор и аккумулятор автомобиля исправны, причина, почему нет заряда , может крыться в неисправности реле напряжения.

Зарядится ли аккумулятор от генератора при повреждениях, мешающих вращению ротора? К механическим неполадкам относят неисправности, по которым ротор не крутится – порванный или ослабленный ремень ГРМ, рассыпавшийся подшипник и подобные.

На сколько заряжается аккумулятор от генератора

Генератор и аккумулятор должны соответствовать по техническим параметрам. Полного заряда аккумулятора хватает на несколько попыток завести мотор с перерывом между поворотами стартера. При этом аккумулятор не получает подпитки и может полностью разрядиться.

Сколько после этого заряжает генератор автомобиля аккумулятор? Если учитывать, что восполнение энергии не должно быть больше 10 % от емкости аккумулятора – довольно долго. Поданная энергия тут же направляется на подпитку работающих приборов. И только резерв энергии пополняет запасы емкости аккумулятора. За какое время севший при запуске двигателя, аккумулятор зарядится от генератора?

Если мощность генератора соответствует емкости установленного аккумулятора, бортовая электростанция вырабатывает 10 % энергии от емкости АКБ. Сколько нужно накопителю, чтобы зарядиться? Если емкость его 60 А/ч, то генератор должен выдавать ток в 6 А, без учета потребителей. Поэтому, мощность генератора должна быть больше, чтобы восполнить потери, а сервисные приборы подбирают сопоставимыми с  возможностью силового узла.

Если аккумулятор не заряжается от генератора, причина может быть в большом количестве источников потребления, которые могут забирать до 80 А. При недостаточной мощности генератора, его неисправности, будет ли заряжаться АКБ от него? Необходимо отключить часть сервисного оборудования – медиацентр, кондиционер и подобные.

Сколько времени заряжается аккумулятор автомобиля от генератора

Как долго заряжается автомобильный аккумулятор от генератора – показатель имперический. Он зависит от легкости запуска – сколько раз был повернут стартер. Остаточный заряд батареи после длительной стоянки разный, температурные условия тоже. Поэтому восстановление емкости батареи зависит от технических показателей генератора, на каких оборотах он выдает ток, сколько дополнительно приборов запитано.

Однако известно, чтобы восстановить способность аккумулятора запустить мотор, нужно поработать на холостом ходу и проехать на средней скорости не менее 20 минут. Для полного восстановления емкости потребуется не менее 3 часов непрерывного движения автомобиля.

Сколько заряжается аккумулятор от автомобильного генератора, зависит от температуры окружающего воздуха, от состояния батареи. Но по мере нагревания электролита химический процесс идет быстрее, внешней энергии требуется меньше. Как быстро идет процесс накопления заряда, больше всего зависит от длительности работы генератора. Поэтому на дальнобойных автомобилях зарядка аккумуляторов от сети производится редко.

Подведем итоги

При эксплуатации автомобиля важно, чтобы генератор и аккумулятор соответствовали по мощности и емкости. Необходимо систематически чистить и проверять контакты силового узла, производить инструментальные замеры напряжения ХХ и рабочего тока на клеммах аккумулятора. Включать оптимальное количество сервисных приборов, чтобы не сажать аккумулятор при работе генератора.

Предлагаем ознакомиться с Видео по проверке работоспособности генератора.

Как проверить зарядку аккумулятора от генератора: пошаговая инструкция

Аккумулятор – основной источник энергии в автомобиле. Исправная, находящаяся в постоянно заряженном состоянии аккумуляторная батарея обеспечит беспроблемный запуск вашего авто в любой период года. Стоит отметить, что для новейших «железных коней» это единственный способ осуществить пуск двигателя самостоятельно без привлечения посторонней помощи. А откуда же сама АКБ получает зарядку или, другими словами, что заряжает аккумулятор в машине?

Зарядка аккумулятора от генератора

Во время движения автомобиля установка для генерации электроэнергии вырабатывает зарядное напряжение, оно и является главным ресурсом для подзарядки аккумулирующего блока. Процесс зарядки аккумулятора от двигателя осуществляется в щадящем режиме, полностью исключая возможность закипания электролита в банках.

Какая зарядка должна идти с генератора на аккумулятор?

Какая должна быть зарядка аккумулятора от генератора для обеспечения его полноценной работы? Принято считать, что для полноценного восполнения энергетических затрат аккумулятора достаточно будет генерирующего устройства, объём зарядного тока которого составляет не менее 10 % ёмкости самого накопителя. Другими словами, для АКБ в 70 ампер/часов система генерации обязана выдавать не менее 7 ампер зарядного тока, что и будет являться нормальной зарядкой аккумулятора от генератора. Мощность аккумулирующего источника должна соответствовать рекомендациям завода-производителя автотранспортного средства.

В случае использования более мощного аккумулирующего блока, токовой величины, генерируемой при работе автодвигателя, может быть недостаточно для полноценного восстановления энергетического расхода. Это в дальнейшем способно привести к разрядке батареи и возникновению проблем с запуском двигателя. Кроме того, следует помнить и о нагрузке от всех электроприборов, которыми оснащена машина, – с ней генерирующий источник тоже обязан справляться.

А как обычный автолюбитель может проверить наличие зарядки аккумулятора от генератора?

Как самостоятельно проверить, заряжает ли генератор аккумулятор?

Автотранспортные средства XXI века оборудованы бортовыми электронными системами, контролирующими работу всех механизмов, а также позволяющими осуществлять проверку зарядки аккумулятора от генератора. В случае потери заряда батареей на панели приборов загорится красным её значок. Помимо того, с помощью современных электронных приборов можно отслеживать значение напряжения в сети.

А как быть тем, у кого машина старого образца, без наворотов? Есть так называемые «шоферские» способы, позволяющие проверить, заряжает ли генератор аккумулятор:

  • Снятие клеммы с АКБ – при неисправности генератора двигатель тут же заглохнет (подходит только для систем с механическим зажиганием).
  • Замыкание плюсовой клеммы кратковременно на массу – проверка на искру.

Приведённые способы запрещено использовать при диагностике современных авто – мгновенно выйдут из строя блок управления, предохранители или диодный мост.

Как проверить зарядку генератора прибором мультиметром?

Контролировать работу генераторной установки, проводить диагностику значения силы тока, напряжения, сопротивления следует в течение года не реже двух раз.

Как проверить, идёт ли зарядка на аккумулятор? Диагностику разности потенциалов возможно осуществить двумя методами:

  1. Напрямую на генераторной обмотке.
  2. Через аккумуляторный блок, с которым источник генерации энергии неразрывно связан проводом большого сечения напрямую.

Подключим провода прибора в любом порядке к клеммам АКБ и определим сетевое напряжение, величина которого не должна быть ниже 12 В. На холостом же ходу мотора при полностью отключенной нагрузке допустимое напряжение определяется диапазоном от 13,5 до 14 В. При этом возможны отклонения не более 0,2 В в сторону уменьшения или увеличения.

Сколько времени заряжается аккумулятор от генератора?

При работающем движке генератор, вырабатывая энергию, пополняет её запас в аккумуляторной батарее. Продолжительность зарядки зависит от нескольких критериев:

  • температура окружающего воздуха;
  • остаточный заряд батареи;
  • продолжительность срока её службы;
  • величина зарядного тока генерирующего источника.

Сколько времени нужно проехать на машине, чтобы зарядить аккумулятор? Для полного заряда батареи автомобиль должен находиться в непрерывном движении не менее трёх часов. Аккумулирующие источники тех авто, что регулярно перемещаются на значительные расстояния, не будут нуждаться в подзарядке от внешних сетевых приспособлений.

Нередко у автовладельцев возникает вопрос: а происходит ли подзарядка аккумулятора, если движок запущен, а транспортное средство не движется? При правильном функционировании всех систем автомобиля энергия аккумулятора доступна для пуска двигателя или для обеспечения работы электроприборов при заглушенном двигателе. Следовательно, когда движок работает, независимо, находится машина в движении или нет, накопитель начинает подзаряжаться, восстанавливая энергетический запас. Единственное отличие – подзарядка на холостом ходу, как и при поездке на малой скорости с постоянными остановками в городском цикле, происходит медленнее, чем на движущемся продолжительное время автомобиле.

Следовательно, на вопрос «Как увеличить зарядку генератора» ответ прост: регулярно эксплуатировать «железного коня», передвигаясь на большие расстояния.

Электросхема подключения генератора

Генератор – это основной элемент конструкции, который служит для преобразования механической энергии в электрическую. Шкив, расположенный на его валу, получает вращение от коленчатого вала двигателя. Электросхема зарядки генератором аккумулятора включает в себя следующие элементы:

  • АКБ;
  • генерирующее устройство;
  • блок предохранителей;
  • ключ зажигания;
  • приборная панель;
  • блок выпрямителей;
  • диоды.

Принцип действия: при включении зажигания «плюс» «отправляется в путь», минуя предохранители и диодный мост, поступает на «минус». Далее положительный заряд перемещается на обмотку генератора, при этом шкив вращается, как и якорь, – благодаря явлению электромагнитной индукции образуется ток.

Возможные проблемы

Аккумулятор автомобиля не заряжается от генератора, хотя машина используется регулярно? Поводов для этого немало. Рассмотрим подробнее те из них, с которыми наиболее часто сталкиваются автомобилисты.

Генератор работает, но не заряжает аккумулятор

Значок аккумулятора, светящийся красным цветом на приборной доске при движении автомобиля, сигнализирует о том, что из-за стечения каких-то обстоятельств АКБ перестала получать энергию от генерирующего устройства. То есть генератор работает, но почему-то не заряжает аккумулятор. Первопричина может прятаться как в самом генерирующем устройстве, так и в АКБ. Изначально следует определить повод для утечки тока, а вдобавок измерить напряжение на клеммах, проверить уровень и плотность электролита, что в большинстве своём позволит установить виновника неисправности. Обычно причина заключается в следующем:

  1. Сгоревший предохранитель. Когда это происходит в цепи АКБ, то зарядка не пойдёт непосредственно на батарею, остальные электропотребители авто будут действовать в штатном режиме. Кроме того, вольтметр покажет наличие напряжения в бортовой сети.
  2. Обрыв ремня генератора или ослабление его натяжки. В такой ситуации под нагрузкой генерирующее устройство будет «пробуксовывать»: ремень проскальзывает на шкиве, издавая свистящие звуки. При включении фар индикатор на панели, сигнализирующий о разряде аккумулятора, будет гореть. Устраняют причину неисправности заменой ремня, отрегулировав его натяжку.
  3. Повреждение контактов или проводки. Окислившиеся контактные клеммы АКБ способствуют утечке тока и не позволяют принимать заряд от генератора. Состояние контактов следует проверить не только на самой батарее, но и на генерирующем устройстве, а также на массе автомобиля. Окись удаляют путём чистки или специальным смазывающим составом. Генератор связан с аккумулятором напрямую толстым проводом. При его повреждении или наличии заводских дефектов заряд на батарею поступать не будет.

«Прыгает» зарядка

Иногда величина тока зарядки генератора может колебаться в широком диапазоне. Это отражается не только на полноценном поступлении энергии к АКБ, но и на других потребителях: тусклый свет фар, мигает лампочка освещения салона, магнитола работает с перебоями. Основные причины нестабильности величины поступающей зарядки:

  1. Регулятор генератора неисправен. Прибор, представляющий собой реле, должен обеспечить величину напряжения бортовой сети в допустимых пределах независимо от нагрузки, температурного режима, частоты вращения вала. Устройство датчика – это не что иное, как обычная электронная схема, имеющая выходы к графитным щеткам. Причиной неисправности оборудования может послужить:
    • слабый контакт между проводами или обрыв в электрической цепи;
    • некорректная регулировка;
    • замыкание между контактами;
    • спекание контактов, поломка пружины якоря.
      Повреждения прибора обычно проявляются в регулярном недостатке заряда аккумулятора или, наоборот, его переизбытке. Проверить устройство на работоспособность можно, используя тестер, переведённый в режим вольтметра.
  2. Выход из строя диодного моста. Конструктивный элемент генератора выполняет функции коллектора, придя ему на смену. Мостовая схема необходима для выравнивания пульсаций переменного тока и преобразования его в постоянный.
    Основные факторы, приводящие к поломке:
    • неполадки с АКБ – низкая плотность электролита или замыкание между собой его банок;
    • неверно выполненное «прикуривание» от другого авто;
    • грязь или влага, проникшие внутрь корпуса генератора.

Признаки неисправности:

  • мгновенная разрядка полностью заряженного аккумулятора;
  • появление свистящих звуков из-под капота при запуске двигателя или во время движения;
  • на табло высвечивается неисправность рулевого управления, перестаёт действовать усилитель руля;
  • быстро тускнеют фары при движении;
  • выключаются автомагнитола и кондиционер.

Кроме того, есть несколько ситуаций, когда АКБ будет разряжаться интенсивно, но это не связано с неисправностями в системе генератор – аккумулятор:

  1. Срок эксплуатации батареи, установленный заводом-изготовителем, подходит к концу.
  2. Редкие поездки на небольшие расстояния при полной электронагрузке – включено максимальное количество потребителей: фары, магнитола, кондиционер и так далее.
  3. Простаивание в многочасовых пробках при работающем двигателе.

Какое напряжение должен выдавать генератор ВАЗ-2114: сколько Вольт

Предназначение любого генератора, в том числе и установленного на ВАЗ-2114 – это реформация энергии, которую вырабатывает мотор автомобиля в электрический ток, который необходим для питания всех систем и элементов, нуждающихся в этом.

На видео рассказано как проверить какое напряжение выдаёт генератор на аккумулятор:

В этой статье, мы подробно расскажем вам, подробно о генераторе в целом, его конструкции, принципе работы, основных неполадках, способах их устранения, а также какое напряжение должен выдавать такой агрегат, находясь в исправном состоянии.

Принцип работы генератора на ВАЗ-2114

Для того, чтобы преобразовать один вид энергии получаемого от двигателя в другой, создаваемый генератором необходимо наличие магнитного поля. А для того, чтобы создать все условия для его появления, в генераторе находятся два основных и очень важных элемента – это ротор и статор.

Ротор и статор генератора

 

  • Ротор в генераторе, представляет собой подвижный элемент, оборудованный стальным сердечником с наконечниками. На этих наконечниках находятся специальные катушки для возбуждения, к которым и выведено внешнее питания.
  • Статор, представляет по своей конструкции кольцо, неподвижное по принципу работы, собранное из индивидуальных стальных элементов, изолированных от обмотки. Внутри статора расположена обмотка из достаточно толстой медной проволоки.

Вышеназванные элементы генератора собраны воедино, внутри металлического корпуса, в котором вместе с ними находятся подшипники, осуществляющие должное вращение ротора, крыльчатки, шкив, диодный мост, а также регулятор напряжения.

  • Шкив – это непосредственно привод агрегата, на который одевается ремень, передающий энергию двигателя.
  • Подшипников в генераторе – два, передний и задний. В случае выхода из строя заднего подшипника, его можно просто заменить, чего нельзя сделать с передним, так как он запрессован непосредственно в корпус, и при поломке, замене подлежит вся часть корпуса генератора.

Корпус агрегата имеет две съёмных части, переднюю и заднюю, которые фиксируются с помощью болтов. Точно также фиксация осуществляется и статору, только она уже находится на внутренней части корпуса.

Конструкция генератора ВАЗ-2114

Особенности эксплуатации

Генератор на ВАЗ-2114 достаточно неприхотливое устройство, способное выдержать большие нагрузки даже в самых суровых условиях эксплуатации, если выполняются все правила по его эксплуатации.

Во время его работы, необходимо соблюдать такие элементарные правила:

  • Не допускайте случаев работы генератора, когда клеммы с аккумуляторной батареи отключены. Это связано с тем, что в отсутствии АКБ, будут наблюдаться постоянные всплески электрической энергии в сети, что может негативно сказаться на всех приборах и состоянии генератора в частности.
  • Во время проведения сварочных работ на автомобиле, следите за тем, чтобы провода были отключены не только с АКБ, но и с генератора.
  • Обращайте внимание на то, чтобы все провода были подключены согласно полярности, потому как неверное включение проводов даже на короткий срок может вывести всю систему из рабочего состояния.
  • Проверка работоспособности генератора должна проводиться только в строгом порядке выполнения работ (указана ниже — прим.).

Как проверить напряжение генератора на аккумуляторе ВАЗ-2114?

Проверять рабочее состояние генератора на ВАЗ-2114 следует каждые 6 месяцев (лучше всего до и после зимы – прим.), потому как именно в зимнее время на электрическую сеть приходятся повышенные нагрузки. Проверку необходимо проводить независимо от того, исправен он или нет.

Важность проверки генератора высока, потому как если он не способен выдать заряд определённой мощности, то аккумуляторная батарея просто-напросто разрядится и автомобиль не сможет запуститься, а если напряжение чрезмерно высокое, то неполадки могут возникнуть непосредственно в проводке и цепи автомобиля.

Признаки неисправности генератора

Если на вашем автомобиле появилось одно или несколько ниженазванных признаков, то генератор необходимо проверять:

  • Исходит посторонний шум или гул со стороны генератора. Шум будет свидетельствовать о том, что вышли из строя подшипники (в большинстве случаев ломается передний – прим.). Ездить с такой поломкой нельзя, потому как его заклинивание может привести к выходу из строя всего генератора, после разрушения подшипника.
  • На панели приборов, сигнальная лампа АКБ светит слишком ярко, даже когда мотор не работает – это будет говорить о переизбытке энергии в сети.

    Лампа горит ярче обычного.

  • Лампа АКБ не горит, не работают поворотники и другие электрические приборы – это происходит потому, что на АКБ не поступает энергия, ввиду нерабочего генератора.

Пошаговый порядок проверки генератора

  1. Включаем зажигания и обращаем внимание на то, чтобы все лампочки приборной панели горели.
  2. Заводим автомобиль, и если генератор работает в штатном режиме, сигнальная лампа АКБ должна погаснуть.
  3. Дожидаемся, пока автомобиль нагреется до своей стандартной рабочей температуры в 90 °С.
  4. Когда он нагрелся, необходимо максимально нагрузить сеть. Для этого запускаем всё, что есть в автомобиле, включая обогрев зеркал, свет, музыку и прочее.
  5. Берём заранее подготовленный мультиметр и переставляем его в режим проверки «вольтажа».
  6. Далее зовём помощника и просим его держать на холостом ходу обороты двигателя (в пределах 3500 – прим.).
  7. Воспользовавшись мультиметром, подключаем его щупы к АКБ, и в тот, момент когда включены все потребители, показания не должны опускаться ниже – 13-13,2 В.

Если показания, на таких оборотах двигателя меньше, то это будет обозначать то, что генератор не вырабатывает необходимое количество энергии. А когда они в норме, то продолжаем тестирование, на выключенных потребителях на тех же самых оборотах. В этом случае показания мультиметра должны быть порядка 14,5-14,7 В.

Проверка напряжения, которое выдаёт генератор

После диагностики аккумуляторной батареи, переходим непосредственно к генератору, используя тот же мультиметр.

  1. Когда автомобиль заведён, подключаем щупы к его выводам, при этом напряжение должно быть не менее 14-14,3 Вольт.
  2. Далее, при наборе оборотов, следим за показаниями приборов, на котором значения не должны измениться более чем на 0,5 вольт. Если подобного не наблюдается, то это будет означать, что генератор и регулятор напряжения функционируют правильно.

    На лицо избыток перенапряжения в сети.

Теперь, достоверно располагая сведениями, сколько вольт должен выдавать генератор, вы будете точно знать, исправен он или нет. И если показания несколько отличаются от нормы, то в первую очередь вам следует обратить внимание на неисправности описанные ниже.

Причины низкого напряжения

Если при максимальной нагрузке напряжение, ниже 13 вольт, необходимо обращать внимание на следующее:

  • Натяжение ремня генератора недостаточное. Ремень не должен продавливаться пальцем больше чем на сантиметр.
  • На проводке в цепи генератора имеются окисления, либо потёртостей проводов.
  • Вышли из строя щётки генератора.
  • Регулятор напряжения сломан.
  • Износились подшипники.
  • Сгорел предохранитель.

Заключение

В любом случае, при наличии той или иной неисправности, в зависимости от сложности поломки вам необходимо выбрать, производить работы самостоятельно, либо обратиться в специализированный автосервис.

электрических генераторов | Как работают генераторы

Какие части электрического генератора?

Генератор состоит из девяти частей, и все они играют роль в передаче энергии туда, где она больше всего необходима. Детали генератора:

  1. Двигатель. Двигатель подает энергию на генератор. Мощность двигателя определяет, сколько электроэнергии может обеспечить генератор.
  1. Генератор .Здесь происходит преобразование механической энергии в электрическую. Генератор, также называемый «genhead», содержит как движущиеся, так и неподвижные части, которые работают вместе, создавая электромагнитное поле и движение электронов, которые генерируют электричество.
  1. Топливная система . Топливная система позволяет генератору производить необходимую энергию. Система включает топливный бак, топливный насос, трубопровод, соединяющий бак с двигателем, и возвратный трубопровод.Топливный фильтр удаляет мусор до того, как он попадет в двигатель, а форсунка нагнетает топливо в камеру сгорания.
  1. Регулятор напряжения . Этот компонент помогает контролировать напряжение вырабатываемой электроэнергии. Это также помогает преобразовать электричество из переменного тока в постоянный, если это необходимо.
  1. Системы охлаждения и выхлопа . Генераторы выделяют много тепла. Система охлаждения гарантирует, что машина не перегреется. Выхлопная система направляет и удаляет дымовую форму во время работы.
  1. Система смазки . Внутри генератора много маленьких движущихся частей. Очень важно смазать их соответствующим образом моторным маслом, чтобы обеспечить бесперебойную работу и защитить их от чрезмерного износа. Уровни смазки следует проверять регулярно, каждые 8 ​​часов работы.
  1. Зарядное устройство . Батареи используются для запуска генератора. Зарядное устройство для аккумулятора - это полностью автоматический компонент, который обеспечивает готовность аккумулятора к работе в случае необходимости, подавая на него постоянное низкое напряжение.
  1. Панель управления . Панель управления контролирует все аспекты работы генератора от скорости запуска и работы до выходов. Современные устройства даже способны определять падение или отключение питания и могут запускать или выключать генератор автоматически.
  1. Основной узел / рама . Это корпус генератора. Это та часть, которую мы видим; структура, которая держит все это на месте.

Какое топливо нужно для электрогенераторов?

Современные электрические генераторы доступны во многих вариантах заправки.Дизель-генераторы - самые популярные промышленные генераторы на рынке. К бытовым генераторам чаще всего относятся: генераторы природного газа или генераторы пропана, тогда как портативные генераторы меньшего размера обычно работают на бензине, дизельном топливе или пропане. Некоторые генераторы могут работать на двух видах топлива - как на бензине, так и на дизельном топливе.

Топливные баки генератора

Топливная система обеспечивает генератор необходимым сырьем для выработки электроэнергии, инициируя процесс внутреннего сгорания.Без топлива не может происходить сгорание, и генератор не может преобразовывать механическую энергию в электрическую. Топливо для генератора необходимо хранить на месте, чтобы генератор можно было сразу же запустить в работу при необходимости.

В зависимости от типа генератора и его применения, топливные баки могут быть установлены на раме генератора или они могут быть внешними баками, расположенными далеко от самого генератора. Как правило, чем больше генератор и чем дольше он должен работать, тем больше топливный бак.Топливо для генератора хранится в баках разной емкости, в зависимости от предполагаемого использования генератора и требуемой мощности. Танки можно размещать над землей, под землей или под базой. Резервуары вспомогательной базы предназначены для хранения менее 1000 галлонов топлива и расположены над землей, но ниже основания генераторной установки.

Надземные и подземные резервуары для хранения топлива генератора - лучший выбор для нужд большой емкости. Подземные резервуары для хранения дороже в установке, но они, как правило, служат дольше, поскольку защищены от непогоды.У обоих типов резервуаров для хранения топлива есть свои плюсы и минусы, но вы не будете одиноки в принятии решения. Топливные баки генераторов и топливные системы генераторов должны соответствовать ряду требований и разрешений, прежде чем их можно будет установить, независимо от того, предназначена ли установка для жилого или коммерческого использования.

Основной кодекс, регулирующий топливные баки генераторов в Соединенных Штатах, - это Кодексы и стандарты Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA), в частности разделы NFPA 30 и NFPA 37. Таким образом, все запросы на топливный бак генератора должны подаваться в Государственную пожарную службу. Маршалла для утверждения.

Чтобы определить минимальную требуемую емкость топливного бака, вам нужно подумать о том, как вы собираетесь использовать генератор. Для кратковременных или нечастых отключений электроэнергии может быть приемлемым резервный генератор с меньшим резервуаром для хранения, однако вам нужно будет наполнять резервуар чаще, чем вам нужно будет пополнять резервуары большего размера. Резервуары большего размера могут потребоваться, если вы планируете снабжать энергией крупный коммерческий объект основным генератором или если вы подвержены длительным частым отключениям электроэнергии.

Ваш поставщик генератора может помочь вам определить оптимальный размер топливного бака, чтобы у вас было достаточно топлива, когда оно вам понадобится. Еще одна вещь, о которой следует помнить как при покупке генератора, так и при выборе топливного бака для генератора, - это стоимость и доступность топлива в вашем регионе. Перед покупкой генератора рекомендуется поговорить с местными поставщиками топлива, чтобы получить лучшее представление о стоимости и логистике, связанных с получением топлива для генератора.

Выхлопные системы и средства контроля выбросов генератора

Поскольку машины, работающие на ископаемом топливе и работающие непрерывно, даже если это время работы нестабильно, генераторы должны быть оснащены компонентами для их охлаждения и фильтрации выбросов.Системы охлаждения и вентиляции генератора снижают и отводят тепло различными способами:

  • Вода. Для охлаждения компонентов генератора можно использовать воду. Этот тип системы охлаждения обычно ограничен конкретными ситуациями или очень большими установками мощностью 2250 кВт и выше.
  • Водород. Водород - очень эффективный хладагент, который используется для поглощения тепла, выделяемого работающим генератором. Тепло передается теплообменнику и вторичному охлаждающему контуру, часто расположенным в больших местных градирнях.
  • Радиаторы и вентиляторы. Генераторы меньшего размера охлаждаются за счет комбинации стандартного радиатора и вентилятора.

Пары, выделяемые генераторами, аналогичны выхлопным газам других бензиновых или дизельных двигателей. В их состав входят токсичные химические вещества, такие как углекислый газ, который необходимо фильтровать и удалять из выбросов. Выхлопная система генератора справляется с этой задачей.

Выхлопные трубы подсоединены к двигателю, где они направляют дым вверх, наружу и от генератора и установки.Труба выходит за пределы здания, в котором находится генератор, и должна заканчиваться далеко от дверей, окон и других зон забора воздуха.

Помимо выхлопных систем, некоторые генераторы подлежат федеральному контролю за выбросами. Контролируемые выбросы генератора включают: оксид азота (NOx), углеводороды, оксид углерода (CO) и твердые частицы.

В целом аварийные генераторы и генераторы, которые работают менее 100 часов в год, не подпадают под федеральные требования по выбросам генераторов, однако постоянно установленные основные генераторы и резервные генераторы подчиняются федеральным требованиям по выбросам в соответствии с тремя правилами EPA:

  • Национальный стандарт выбросов опасных загрязнителей воздуха (NESHAP) - для поршневых двигателей внутреннего сгорания (RICE). 40 Свод федеральных правил, часть 63, подраздел ZZZZ. Также известно как правило RICE.
  • New Source Performance Standards (NSPS) - стандарты производительности для стационарных двигателей с искровым зажиганием . 40 CFR, часть 60, подраздел JJJJ. Также известно как правило NSPS с искровым зажиганием.
  • Стандарты характеристик стационарных двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия . 40 Свода федеральных правил, часть 60, подраздел IIII. Также известно как правило сжатия зажигания NSPS.

Хорошая новость заключается в том, что многие новые генераторы уже соответствуют стандартам выбросов генераторов благодаря производственным усовершенствованиям. Старые генераторы могут быть заменены на устаревшие, что делает их освобожденными от федеральных правил и подчиняется только государственным и местным стандартам выбросов. Требования к контролю выбросов различаются в зависимости от производителя, размера генератора и даты производства, поэтому лучший способ определить ваши требования к выбросам - поговорить с продавцом или производителем генератора.

Для более глубокого изучения нормативов выбросов см. Этот официальный документ Cummins «Влияние нормативов выбросов Уровня 4 на энергетическую отрасль».

Панель управления генератора и автоматический резерва (АВР)

Одним из важнейших компонентов современных генераторов является панель управления генератором. Панель управления - это мозг генератора, а также пользовательский интерфейс генератора; точка доступа и управления работой генератора.

Многие панели управления оснащены автоматическим переключателем резерва (АВР), который постоянно контролирует поступающую мощность. Когда уровень мощности падает или полностью отключается, ATS сигнализирует панели управления о запуске генератора.Аналогичным образом, когда поступающее питание восстанавливается, ATS сигнализирует панели управления о необходимости выключить генератор и повторно подключается к электросети.

В дополнение к круглосуточному мониторингу панель управления генератором предоставляет менеджерам сайта обширную информацию:

  • Датчики двигателя предоставляют важную информацию об уровнях масла и жидкости, напряжении аккумуляторной батареи, частоте вращения двигателя и часах работы. Во многих генераторах панель даже автоматически отключает двигатель при обнаружении проблемы с уровнями жидкости или другими аспектами работы генератора.
  • Датчики генератора предоставляют ценную информацию о выходном токе, напряжении и рабочей частоте.

Какого рода техническое обслуживание требуется для генератора?

Генераторы

являются двигателями и требуют регулярного технического обслуживания двигателя для обеспечения надлежащей работы. Поскольку многие генераторы обеспечивают резервное питание в случае аварийных ситуаций, операторам крайне важно проводить регулярные проверки и инспекции своих генераторных установок, чтобы гарантировать, что машина будет работать по мере необходимости, когда это необходимо.

Лучшая процедура технического обслуживания генератора - это та, которую рекомендует производитель, но, как минимум, все планы технического обслуживания генератора должны включать регулярное и текущее:

  • Осмотр и снятие изношенных деталей.
  • Проверка уровней жидкости, включая охлаждающую жидкость и топливо.
  • Осмотр и чистка аккумуляторной батареи.
  • Проведение теста банка нагрузки на генераторе и автоматическом переключателе.
  • Проверка ПКП на точность показаний и индикаторов.
  • Замена воздушного и топливного фильтров.
  • Осмотр системы охлаждения.
  • Смазка деталей по мере необходимости.

Обязательно ведите журнал технического обслуживания для ведения записей. Включите все показания, уровни жидкости и т. Д., А также дату и показания счетчика моточасов генератора. Эти записи можно сравнить с будущими записями и использовать для помощи в обнаружении отклонений или изменений в работе, которые могут указать вам на скрытые проблемы, которые могут стать серьезными проблемами, если их не проверить.

Генераторы

могут прослужить десятилетия при правильном обслуживании. Эти простые небольшие вложения со временем обязательно окупятся за счет экономии на дорогостоящем ремонте или даже полной замене генератора. Если техническое обслуживание генератора - это не то, чем вы можете управлять самостоятельно, многие дилеры генераторов предлагают контракты на техническое обслуживание или могут порекомендовать квалифицированных специалистов по техническому обслуживанию, которые помогут вам поддерживать генератор в отличном состоянии год за годом. Это время и деньги, потраченные не зря, если они могут поддерживать ваш бизнес в рабочем состоянии при отключении электроэнергии.

.

Семь основных источников электричества, о которых вы должны знать

Само представление о мире без электричества кажется невозможным. Это один из величайших даров науки человечеству. Почти все в нашем мире сегодня зависит от электроэнергии.

Ожидается, что электрическая зависимость со временем будет только расти. По оценкам, в 2018 году мировой спрос на электроэнергию вырос до 23000 ТВтч, и это число, вероятно, будет увеличиваться с каждым годом.Этот стремительно растущий спрос отвечает за половину роста потребностей в энергии и составляет 20% от общего потребления энергии во всем мире.

СВЯЗАННЫЕ С: 3+ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, ГЕНЕРИРУЮЩИХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ ДЛЯ США

Эти статистические данные ясно показывают, что электричество является генератором будущего. Тем не менее, как мы можем генерировать такое ошеломляющее количество электроэнергии для удовлетворения постоянно растущих потребностей? Давайте узнаем!

Определение электричества

Электричество можно определить как форму энергии, которая вырабатывается в результате потока электронов из положительных и отрицательных точек внутри проводника.Мы рассматриваем электричество как вторичный источник энергии.

Это связано с тем, что он не поставляется в виде готового продукта, а должен быть получен из первичных источников, таких как ветер, солнечный свет, уголь, природный газ, реакции ядерного деления и гидроэнергетика.

Вот несколько основных способов, с помощью которых мы можем производить электричество, и как это можно сделать!

1. Электричество через трение

Первые наблюдения электрических явлений были сделаны в Древней Греции.Это произошло, когда философ Фалес Милетский (640–546 гг. До н.э.) обнаружил, что когда янтарные бруски натирают о загорелую кожу, они приобретают привлекательные характеристики, которыми раньше не обладали.

Это тот же эксперимент, который теперь можно провести, протерев пластиковый стержень тканью. Поднося его ближе к маленьким кусочкам бумаги, он привлекает их, как это характерно для наэлектризованных тел.

Все мы знакомы с эффектами статического электричества. Некоторые люди более подвержены влиянию статического электричества, чем другие.Некоторые пользователи автомобилей ощущают его воздействие при нажатии на ключ или прикосновении к пластине автомобиля.

Мы создаем статическое электричество, когда протираем ручку одеждой. То же самое происходит, когда мы натираем стекло о шелк или янтарь с шерсти.

Следовательно, понятия заряда и подвижности необходимы при изучении электричества, и без них электрический ток не мог бы существовать.

2. Электроэнергия за счет химического воздействия

Все батареи состоят из электролита (который может быть жидким, твердым или полутвердым), положительного электрода и отрицательного электрода.Электролит - это ионный проводник.

Один из электродов производит электроны, а другой электрод их принимает. Когда электроды подключены к питаемой цепи, они производят электрический ток.

Батареи, в которых химическое вещество не может вернуться в исходную форму после преобразования химической энергии в электрическую, называются первичными или гальваническими батареями.

Батареи или аккумуляторы двусторонние.В этих типах батарей химическое вещество, которое реагирует в электродах с образованием электрической энергии, может быть восстановлено путем пропускания через него электрического тока в направлении, противоположном нормальной работе батареи.

3. Электричество под действием света

По мере того, как солнечный свет становится более интенсивным, напряжение, генерируемое между двумя слоями фотоэлектрического элемента, увеличивается. Но как работает фотоэлемент?

При отсутствии света система не вырабатывает энергию.Когда солнечный свет попадает на пластину, клетка начинает функционировать. Фотоны солнечного света взаимодействуют с доступными электронами и увеличивают их энергетические уровни.

Таким образом, электричество вырабатывается за счет солнечной энергии.

4. Тепловая электроэнергия за счет теплового воздействия

Тепловая генерирующая установка - это тип установки, в которой турбина, приводимая в действие паром под давлением, используется для перемещения оси электрогенераторов. Обычные тепловые электростанции и атомные тепловые электростанции используют энергию, содержащуюся в сжатом паре.

Самый простой пример - подключить чайник, полный кипятка, к лопастному колесу, которое, в свою очередь, соединено с генератором. Струя пара из котла приводит в движение ротор.

Следовательно, мы можем получать пар разными способами, например, сжигая уголь, нефть, газ, городские отходы или используя большое количество тепла, выделяемого реакциями ядерного деления. Вы даже можете производить пар, концентрируя энергию солнца.

Не будет ошибкой сказать, что тепловая энергия - один из самых распространенных способов производства электроэнергии.

5. Электричество за счет магнетизма

В 1819 году датский физик Ханс Кристиан Эрстед сделал необычайное открытие, обнаружив, что можно отклонить магнитную стрелку с помощью электрического тока. Это открытие, показавшее связь между электричеством и магнетизмом, было разработано французским ученым Андре Мари Ампером.

Ампер изучил силы между проводами, по которым циркулируют электрические токи. В том же духе французский физик Доминик Франсуа Араго, как известно, намагничивал железо, помещая его рядом с кабелем, по которому проходит ток.

После этого, в 1831 году, британский ученый Майкл Фарадей обнаружил, что движение магнита вблизи кабеля индуцирует в нем электрический ток. Этот эффект был противоположен обнаруженному Эрстедом.

Таким образом, Эрстед продемонстрировал, что электрический ток может создавать магнитное поле. С другой стороны, Фарадей продемонстрировал, что мы можем использовать магнитное поле для создания электрического тока. Оба открытия являются новаторскими.

В этом контексте полное смешение теорий магнетизма и электричества произошло благодаря британскому физику Джеймсу Клерку Максвеллу.Максвелл предсказал существование электромагнитных волн и определил свет как электромагнитное явление.

Очевидно, что потребовалось много ученых и исследователей, чтобы сделать вывод, что электричество также может быть произведено с помощью магнетизма.

6. Электроэнергия, вырабатываемая под давлением

Давление, оказываемое подземными водными потоками, - это процесс, используемый на больших судах в качестве альтернативной энергии основной системы. В плотинах электричество вырабатывается путем выпуска контролируемого потока воды под высоким давлением через принудительный трубопровод.

Вода приводит в движение турбины, которые приводят в движение генераторы и, таким образом, вырабатывают электрический ток. Затем этот высокий ток низкого напряжения проходит через усилитель напряжения, который преобразует его в электричество.

7. Гидравлическое электричество за счет действия воды

Из всех перечисленных выше способов получения энергии магнитная энергия чаще всего используется для производства электроэнергии в больших количествах. Его производство основано на том, что при перемещении проводника в присутствии магнита в проводнике происходит упорядоченное движение электронов.

Это происходит в результате сил притяжения и отталкивания, вызванных магнитным полем. Работа генераторов переменного тока, двигателей и динамо-машин основана на этой форме производства электроэнергии.

Примечательно, что гидроэлектроэнергия вырабатывает около 9% электроэнергии в США. Более того, он является возобновляемым и может производиться с очень небольшим количеством выбросов.

СВЯЗАННЫЕ С: 21 ТОП-ПЛОТИНЫ В МИРЕ, ПОЛУЧАЮЩИЕ БОЛЬШОЕ КОЛИЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Производство электроэнергии имеет богатую историю и еще более светлое будущее.Согласно прогнозам Института энергетических исследований, ископаемое топливо продолжит сохранять свой статус ведущего источника производства электроэнергии в США до 2040 года.

.

Зависимость переменного тока (AC) от постоянного (DC)

Поразительно!

Откуда австралийская рок-группа AC / DC получила свое название? Почему, переменный ток и постоянный ток, конечно же! И переменный, и постоянный ток описывают типы протекания тока в цепи. В постоянного тока (DC) электрический заряд (ток) течет только в одном направлении. Электрический заряд в переменного тока (AC), напротив, периодически меняет направление.Напряжение в цепях переменного тока также периодически меняется на противоположное, потому что ток меняет направление.

Большая часть создаваемой вами цифровой электроники будет использовать постоянный ток. Однако важно понимать некоторые концепции переменного тока. Большинство домов подключены к сети переменного тока, поэтому, если вы планируете подключить свой проект музыкальной шкатулки Tardis к розетке, вам нужно будет преобразовать переменный ток в постоянный. Переменный ток также обладает некоторыми полезными свойствами, такими как способность преобразовывать уровни напряжения с помощью одного компонента (трансформатора), поэтому переменный ток был выбран в качестве основного средства передачи электроэнергии на большие расстояния.

Что вы узнаете

  • История создания переменного и постоянного тока
  • Различные способы генерации переменного и постоянного тока
  • Некоторые примеры приложений переменного и постоянного тока

Рекомендуемая литература

и nbsp

и nbsp

Переменный ток (AC)

Переменный ток описывает поток заряда, который периодически меняет направление. В результате уровень напряжения также меняется на противоположный вместе с током.AC используется для подачи питания в дома, офисные здания и т. Д.

Генератор переменного тока

переменного тока может производиться с использованием устройства, называемого генератором переменного тока. Это устройство представляет собой особый тип электрического генератора, предназначенный для выработки переменного тока.

Петля из проволоки скручена внутри магнитного поля, которое индуцирует ток по проволоке. Вращение провода может происходить с помощью любого количества средств: ветряной турбины, паровой турбины, проточной воды и так далее. Поскольку провод вращается и периодически меняет магнитную полярность, напряжение и ток на проводе чередуются.Вот короткая анимация, демонстрирующая этот принцип:


(Видео предоставлено: Хуррам Танвир)

Генератор переменного тока можно сравнить с нашей предыдущей аналогией с водой:

Чтобы генерировать переменный ток в наборе водопроводных труб, мы соединяем механический кривошип с поршнем, который перемещает воду по трубам вперед и назад (наш «переменный» ток). Обратите внимание, что защемленный участок трубы по-прежнему оказывает сопротивление потоку воды независимо от направления потока.

Осциллограммы

AC может быть разных форм, если напряжение и ток чередуются. Если мы подключим осциллограф к цепи переменного тока и построим график ее напряжения с течением времени, мы можем увидеть несколько различных форм сигналов. Наиболее распространенный тип переменного тока - синусоидальный. Переменный ток в большинстве домов и офисов имеет колебательное напряжение, которое создает синусоидальную волну.

Другие распространенные формы переменного тока включают прямоугольную волну и треугольную волну:

Прямоугольные волны часто используются в цифровой и переключающей электронике для проверки их работы.

Треугольные волны используются при синтезе звука и используются для тестирования линейной электроники, например, усилителей.

Описание синусоидальной волны

Мы часто хотим описать форму волны переменного тока в математических терминах. В этом примере мы будем использовать обычную синусоидальную волну. Синусоидальная волна состоит из трех частей: амплитуда, частота и фаза .

Рассматривая только напряжение, мы можем описать синусоидальную волну как математическую функцию:

V (t) - это наше напряжение как функция времени, что означает, что наше напряжение изменяется с изменением времени.Уравнение справа от знака равенства описывает, как напряжение изменяется во времени.

V P - амплитуда . Это описывает максимальное напряжение, которое наша синусоида может достичь в любом направлении, а это означает, что наше напряжение может быть + V P вольт, -V P вольт или где-то посередине.

Функция sin () указывает, что наше напряжение будет в форме периодической синусоидальной волны, которая представляет собой плавные колебания около 0 В.

- это константа, которая преобразует частоту из циклов (в герцах) в угловую частоту (радианы в секунду).

f описывает частоту синусоидальной волны. Это дается в виде герц или единиц в секунду . Частота показывает, сколько раз определенная форма волны (в данном случае один цикл нашей синусоидальной волны - подъем и спад) происходит в течение одной секунды.

t - наша независимая переменная: время (измеряется в секундах).Со временем меняется и форма нашего сигнала.

φ описывает фазу синусоидальной волны. Фаза - это мера того, насколько сдвинута форма сигнала во времени. Часто это число от 0 до 360 и измеряется в градусах. Из-за периодической природы синусоидальной волны, если форма волны сдвинута на 360 °, она снова становится такой же, как если бы она была сдвинута на 0 °. Для простоты мы предполагаем, что в остальной части этого руководства фаза равна 0 °.

Мы можем обратиться к нашей надежной розетке за хорошим примером того, как работает форма сигнала переменного тока. В Соединенных Штатах в наши дома подается питание переменного тока с размахом 170 В (амплитуда) и 60 Гц (частота). Мы можем вставить эти числа в нашу формулу, чтобы получить уравнение (помните, что мы предполагаем, что наша фаза равна 0):

Мы можем использовать наш удобный графический калькулятор, чтобы построить график этого уравнения. Если графического калькулятора нет, мы можем использовать бесплатную онлайн-программу для построения графиков, такую ​​как Desmos (обратите внимание, что вам, возможно, придется использовать «y» вместо «v» в уравнении, чтобы увидеть график).

Обратите внимание, что, как мы и предсказывали, напряжение периодически повышается до 170 В и понижается до -170 В. Кроме того, каждую секунду происходит 60 циклов синусоидальной волны. Если бы мы измеряли напряжение в розетках с помощью осциллографа, мы бы увидели именно это ( ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: не пытайтесь измерить напряжение в розетке с помощью осциллографа! Это может привести к повреждению оборудования).

ПРИМЕЧАНИЕ: Возможно, вы слышали, что напряжение переменного тока в США составляет 120 В.Это тоже правильно. Как? Говоря об переменном токе (поскольку напряжение постоянно меняется), часто проще использовать среднее значение. Для этого мы используем метод под названием «Среднеквадратичный корень». (RMS). Когда вы хотите рассчитать электрическую мощность, часто бывает полезно использовать значение RMS для переменного тока. Несмотря на то, что в нашем примере у нас было напряжение, изменяющееся от -170 В до 170 В, среднеквадратичное значение составляет 120 В RMS.

Приложения

В розетках дома и в офисе почти всегда есть кондиционер. Это связано с тем, что генерировать и транспортировать переменный ток на большие расстояния относительно просто.При высоком напряжении (более 110 кВ) при передаче электроэнергии теряется меньше энергии. Более высокие напряжения означают более низкие токи, а более низкие токи означают меньшее тепловыделение в линии электропередачи из-за сопротивления. Переменный ток можно легко преобразовывать в высокое напряжение и обратно с помощью трансформаторов.

AC также может питать электродвигатели. Двигатели и генераторы представляют собой одно и то же устройство, но двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую (если вал двигателя вращается, на выводах генерируется напряжение!).Это полезно для многих крупных бытовых приборов, таких как посудомоечные машины, холодильники и т. Д., Которые работают от переменного тока.

Постоянный ток (DC)

Постоянный ток немного легче понять, чем переменный. Вместо того, чтобы колебаться вперед и назад, постоянный ток обеспечивает постоянное напряжение или ток.

Генерация постоянного тока

DC может быть сгенерирован несколькими способами:

  • Генератор переменного тока, оснащенный устройством, называемым «коммутатор», может производить постоянный ток
  • Использование устройства, называемого «выпрямитель», которое преобразует переменный ток в постоянный ток
  • Батареи обеспечивают постоянный ток, который образуется в результате химической реакции внутри батареи

Используя нашу аналогию с водой снова, DC подобен резервуару с водой со шлангом на конце.

Бак может выталкивать воду только в одном направлении: из шланга. Как и в случае с нашей батареей постоянного тока, когда резервуар пуст, вода больше не течет по трубам.

Описание DC

DC определяется как «однонаправленный» ток; ток течет только в одном направлении. Напряжение и ток могут изменяться с течением времени до тех пор, пока направление потока не меняется. Для упрощения предположим, что напряжение является постоянным. Например, мы предполагаем, что батарея AA обеспечивает 1.5 В, что математически можно описать как:

Если мы построим график с течением времени, мы увидим постоянное напряжение:

Что это значит? Это означает, что мы можем рассчитывать на то, что большинство источников постоянного тока обеспечат постоянное напряжение во времени. На самом деле батарея будет медленно терять заряд, а это означает, что напряжение будет падать по мере использования батареи. В большинстве случаев мы можем предположить, что напряжение постоянно.

Приложения

Почти все проекты электроники и запчасти, выставленные на продажу на SparkFun, работают на DC.Все, что работает от батареи, подключается к стене с помощью адаптера переменного тока или использует USB-кабель для питания, зависит от постоянного тока. Примеры электроники постоянного тока включают:

  • Сотовые телефоны
  • D&D Dice Gauntlet на основе LilyPad
  • Телевизоры с плоским экраном (переменный ток переходит в телевизор, который конвертируется в постоянный ток)
  • Фонари
  • Гибридные и электромобили

Битва течений

Почти каждый дом или офис подключен к сети переменного тока.Однако это решение не было мгновенным. В конце 1880-х годов различные изобретения в Соединенных Штатах и ​​Европе привели к полномасштабной битве между распределением переменного и постоянного тока.

В 1886 году электрическая компания Ganz Works, расположенная в Будапеште, электрифицировала весь Рим с помощью переменного тока. Томас Эдисон, с другой стороны, построил 121 электростанцию ​​постоянного тока в Соединенных Штатах к 1887 году. Поворотный момент в битве наступил, когда Джордж Вестингауз, известный промышленник из Питтсбурга, в следующем году приобрел патенты Николы Теслы на двигатели переменного тока и трансмиссии. .

AC против

постоянного тока Томас Эдисон (Изображение любезно предоставлено biography.com)

В конце 1800-х годов постоянный ток было нелегко преобразовать в высокое напряжение. В результате Эдисон предложил систему небольших местных электростанций, которые питали бы отдельные кварталы или участки города. Электроэнергия распределялась по трем проводам от электростанции: +110 вольт, 0 вольт и -110 вольт. Фонари и двигатели могут быть подключены между розеткой + 110 В или 110 В и 0 В (нейтраль).110 В допускает некоторое падение напряжения между установкой и нагрузкой (дома, в офисе и т. Д.).

Несмотря на то, что падение напряжения на линиях электропередачи было учтено, электростанции необходимо было располагать в пределах 1 мили от конечного пользователя. Это ограничение сделало распределение электроэнергии в сельской местности чрезвычайно трудным, если не невозможным.

Используя патенты Tesla, компания Westinghouse работала над усовершенствованием системы распределения переменного тока. Трансформаторы предоставили недорогой метод повышения напряжения переменного тока до нескольких тысяч вольт и его снижения до приемлемого уровня.При более высоких напряжениях та же мощность могла передаваться при гораздо меньшем токе, что означало меньшие потери мощности из-за сопротивления проводов. В результате крупные электростанции могут быть расположены за много миль и обслуживать большее количество людей и зданий.

Кампания Эдисона по выявлению мазков

В течение следующих нескольких лет Эдисон провел кампанию по категорическому противодействию использованию AC в Соединенных Штатах, которая включала лоббирование законодательных собраний штатов и распространение дезинформации о AC. Эдисон также приказал нескольким техникам публично казнить животных переменным током, пытаясь показать, что переменный ток опаснее постоянного тока.Пытаясь показать эти опасности, Гарольд П. Браун и Артур Кеннелли, сотрудники Edison, разработали первый электрический стул для штата Нью-Йорк, использующий переменный ток.

Возвышение AC

В 1891 году Международная электротехническая выставка проводилась во Франкфурте, Германия, и на ней была показана первая передача трехфазного переменного тока на большие расстояния, которая питала фары и двигатели на выставке. Присутствовали несколько представителей того, что впоследствии станет General Electric, и впоследствии они были впечатлены выставкой.В следующем году была создана компания General Electric, которая начала инвестировать в технологии переменного тока.

Электростанция Эдварда Дина Адамса на Ниагарском водопаде, 1896 г. (Изображение предоставлено teslasociety.com)

Westinghouse выиграл контракт в 1893 году на строительство плотины гидроэлектростанции, чтобы использовать энергию Ниагарского водопада и передавать переменный ток в Буффало, штат Нью-Йорк. Проект был завершен 16 ноября 1896 года, и в Буффало начали использовать переменный ток. Эта веха ознаменовала упадок DC в США.В то время как Европа примет стандарт переменного тока 220–240 вольт при 50 Гц, стандартом в Северной Америке станет 120 вольт при 60 Гц.

Высоковольтный постоянный ток (HVDC)

Швейцарский инженер Рене Тюри в 1880-х годах использовал серию двигателей-генераторов для создания высоковольтной системы постоянного тока, которую можно было использовать для передачи постоянного тока на большие расстояния. Однако из-за высокой стоимости и высокой стоимости обслуживания систем Thury HVDC никогда не применялся в течение почти столетия.

С изобретением полупроводниковой электроники в 1970-х годах стало возможным экономичное преобразование между переменным и постоянным током.Для генерации постоянного тока высокого напряжения (иногда до 800 кВ) можно использовать специальное оборудование. Некоторые страны Европы начали использовать линии HVDC для электрического соединения различных стран.

В линиях

HVDC потери меньше, чем в аналогичных линиях переменного тока на очень больших расстояниях. Кроме того, HVDC позволяет подключать различные системы переменного тока (например, 50 Гц и 60 Гц). Несмотря на свои преимущества, системы HVDC более дороги и менее надежны, чем обычные системы переменного тока.

В конце концов, Эдисон, Тесла и Вестингауз могут осуществить свои желания.Переменный ток и постоянный ток могут сосуществовать, и каждый служит определенной цели.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь вы должны хорошо понимать разницу между переменным и постоянным током. Переменный ток легче преобразовывать между уровнями напряжения, что делает передачу высокого напряжения более возможной. С другой стороны, постоянный ток присутствует почти во всей электронике. Вы должны знать, что они не очень хорошо сочетаются, и вам нужно будет преобразовать переменный ток в постоянный, если вы хотите подключить большую часть электроники к розетке.С этим пониманием вы должны быть готовы заняться некоторыми более сложными схемами и концепциями, даже если они содержат переменный ток.

Взгляните на следующие руководства, когда будете готовы погрузиться глубже в мир электроники:

и nbsp

.

Переменный ток - Energy Education

Переменный ток (AC) - это тип электрического тока, вырабатываемого подавляющим большинством электростанций и используемого в большинстве систем распределения электроэнергии. Переменный ток дешевле генерировать и имеет меньше потерь энергии, чем постоянный ток при передаче электроэнергии на большие расстояния. [1] Хотя для очень больших расстояний (более 1000 км) постоянный ток часто может быть лучше. В отличие от постоянного тока направление и сила переменного тока меняются много раз в секунду.

Недвижимость

Рис. 1. Анимация из модели PhET [2] переменного тока, которая была значительно замедлена. См. Постоянный ток для сравнения.

Переменный ток меняет направление потока заряда (60 раз в секунду в Северной Америке (60 Гц) и 50 раз в секунду в Европе (50 Гц)). Обычно это вызвано синусоидально изменяющимися током и напряжением, которые меняют направление, создавая периодическое движение назад и вперед для тока (см. Рисунок 1).Несмотря на то, что этот ток течет вперед и назад много раз в секунду, энергия по-прежнему непрерывно течет от электростанции к электронным устройствам.

Основным преимуществом переменного тока является то, что его напряжение можно относительно легко изменить с помощью трансформатора, который позволяет передавать мощность при очень высоких напряжениях, прежде чем понижать их до более безопасных напряжений для коммерческого и жилого использования. [3] Это минимизирует потери энергии, как показано ниже [4] (более подробную информацию см. В схемах жилых домов):

[математика] P_ {lost} = I ^ {2} R [/ math]

Мощность, передаваемая по линии, однако, имеет другое выражение:

[математика] P_ {передано} = IV [/ математика]

Как видно из первого уравнения, потери мощности при передаче пропорциональны квадрату тока через провод.Следовательно, предпочтительно минимизировать ток в проводе, чтобы уменьшить потери энергии. Конечно, минимизация сопротивления также снизит потери энергии, но ток оказывает гораздо большее влияние на количество потерянной энергии из-за того, что его значение возводится в квадрат. Второе уравнение показывает, что если напряжение увеличивается, ток уменьшается эквивалентно для передачи той же мощности. Следовательно, напряжение в линиях передачи очень высокое, что снижает ток, что, в свою очередь, сводит к минимуму потери энергии при передаче.Вот почему переменный ток предпочтительнее постоянного тока для передачи электричества, так как намного дешевле изменить напряжение переменного тока. Однако существует предел, при котором использование переменного тока больше не выгодно по сравнению с постоянным током (см. Передача HVDC).

Использование и преимущества

Большинство устройств (например, большие заводские динамо-машины) напрямую подключены к

.

Смотрите также