Розвиток сучасних автомобілів не можливий без якісної діагностики його агрегатів і систем. Аналіз інформації по діагностиці показує, що автори наводять осцилограми сигналів діагностованих параметрів, які отримані практично. При цьому забувають, що студент краще запам'ятає інформацію, якщо вона логічно буде слідувати з яких-небудь теоретичних положень. У статті пропонується промоделювати вихідні характеристики автомобільного генератора в програмі Mathcad.
Основним джерелом електроенергії в автомобілі є генератор. Генератор перетворює механічну енергію обертання колінчастого вала двигуна в електричну, забезпечуючи енергією всі електричні споживачі автомобіля і заряджання акумуляторної батареї.
Обмотка статора генератора трифазна. Вона складається з декількох секцій, званих обмотками фаз або просто фазами, напруги і струми в яких зміщені один щодо одного на третину періоду, тобто на 120°.
Випрямляч містить шість силових напівпровідникових діодів, три з яких з'єднані з виводом "+" генератора, а інші три з корпусом генератора (з "масою").
Обмотка збудження вбудована в ротор, який створює обертове магнітне поле, і, відповідно ефекту електромагнітної індукції, генерує змінну напругу в обмотках статора.
Основні несправності генераторів:
— поганий контакт між щітками і контактними кільцями;
— обрив обмотки збудження;
— замикання обмотки збудження на вал ротора;
— міжвиткове замикання в котушці обмотки збудження;
— обрив однієї фази в ланцюзі обмотки статора
— замикання обмотки статора на осердя;
— міжвиткове замикання в котушках обмотки статора;
— пробій діодів випрямляча.
Для моделювання пропонуємо скористатися спрощеною моделлю генератора и випрямляча.
|
а |
б |
Рисунок 1 - Осцилограми вихідної напруги автомобільного генератора: а- схема генератора; б-формули в Mathcad, які описують форму ЕРСв фазах; в - осцилограми напруги
|
а |
б |
Рисунок 2 - Осцилограми вихідної напруги спрощеної моделі автомобільного генератора: а- схема генератора; б-формули в Mathcad, які описують форму ЕРСв фазах; в - осцилограми напруги
|
а |
б |
Рисунок 3 - Осцилограми вихідної напруги спрощеної моделі автомобільного генератора при обриві в одній будь-якій з фаз або у випрямному діоді: а- схема генератора; б-формули в Mathcad, які описують форму ЕРСв фазах; в - осцилограми напруги
|
а |
б |
Рисунок 4 - Осцилограма випрямленої напруги генератора при короткому замиканні в одному будь-якому випрямному діоді: а- схема генератора; б-формули в Mathcad, які описують форму ЕРСв фазах; в - осцилограми напруги
|
а |
б |
Рисунок 5 - Осцилограма випрямленої напруги генератора при короткому замиканні в двох будь-яких випрямних діодах: а- схема генератора; б-формули в Mathcad, які описують форму ЕРС в фазах; в - осцилограми напруги
|
а |
б |
Рисунок 6 - Осцилограмма випрямленої напруги генератора при короткому замиканні в одному діоді, і при обриві в іншому діоді або фазі: а- схема генератора; б-формули в Mathcad, які описують форму ЕРС в фазах; в - осцилограми напруги
|
а |
Рисунок 7 - Осцилограма випрямленої напруги генератора з обривом однієї фази або діода і двома короткозамкненими діодами: а- схема генератора; б-формули в Mathcad, які описують форму ЕРС в фазах; в - осцилограми напруги
Поделиться с друзьями: