страница - 61
Выключатель
Провод от выключателя
+ 6
12-аопь-товая батарея
Правом к источнику питания
1 вольтовая батарея
К©
Обратный ток | ||
Заземление |
Рис. 10.2а Простейшая электрическая цепь
Рис. 10.26 Металлические элементы рамы становится частью электрической цепи
с небольшим или нулевым сопротивлением возникает большой электрический ток, соответственно при большом сопротивлении ток будет небольшой.
При наличии в цепи электрического тока батарея постепенно теряет свой заряд, и напряжение падает. Чем больше электрический ток, тем быстрее упадет напряжение. Именно поэтому батареи "садятся" и требуют подзарядки. При работе мотоцикла батарея должна постоянно заряжаться, для этого на мотоциклаустановлен генератор. Фактически, при работе двигателя система электрооборудования питается от генераторе, который одновременно с этим подзаряжает батарею.
3 Получение электроэнергии
На всех автомобилях часть мощности двигателя преобразуется в электрическую энергию для питания всевозможных электрических
приборов. Мощность, создаваемая в системе, зависит от двух факторов:требуемоЙ мощности итой мощности, котораяможет быть потрачена для обеспечения этого, Другими словами, сложность системы в целом определяется размерами и типом машины. Простому моле ду. небольшому мотоциклу или скутеру необходимо только освещение и звуховой сигнал, поэтому они могут не оснащаться батареей. В этом случае достаточнопростого маховичного генератора, причины станут понятны из нижеследующего.
Приблизительно до I960 года почти на все большие мотоциклыустанавливалсягенератор постоянного тока, который, в отличие от маховичного генератора, обладает преиму-щестеомпостоянного выходного тока. Батарея может накапливать электроэнергию только постоянного тока, при наличии только переменного тока егонеобходимо преобразовывать в постоянный для подзарядкибатареи.Главный недостаток генератора постоянного тока состоял в его излишней сложности, а, следо-
вательно, он был дорог в изготовлении и требовал большого объема обслуживания. Кроме того, такой генератор не обеспечивал высокой мощности, особенно при низких частотах вращения двигателя, что делало его непригодным для обеспечения выходной мощности в условиях движения с небольшим скоростями или при чередовании остановок с троганием с места.
Генератор переменного тока, несмотря на вырабатываемый им переменный ток. представляет собой гораздо более простой, надежный и мощный прибор по сравнению с генератором постоянного тока. По этой причине он в большей или меньшей мере вытеснил его на всех современных машинах.
4 Маховичный генератор
Маховичный генератор, ипи"магдино",какего иногда называют, представляет собой простой генераторпеременного тока, который главным образом применяется на мопедах, скутерах и легких мотоциклах (см. рис. 10.4). Кроме обеспечения электроэнергии для освещения и звукового сигнала, для питания системы зажигания маховичный генератор содержит отдельную обмотку питания, а иногда и саму катушку зажигания.
Маховичный генератор состоит из неподвижного основания, называемого "статором", и вращающегося маховика с постоянными магнитами, закрепленными на внутренней поверхности. Статор крепится с одной стороны картера и содержит одну или несколько обмоток питания. Иногда машины, на которых применяется подобный генератор, оснащаются системой электрооборудования только переменного тока следовательно, выпрямление (преобразования переменного тока в постоянный) выходного тока отсутствует. Это означает, что мощность, вырабатываемая обмоткой питания, тщательна подбирается в соответствии страбованиями цепи освещения при максимальной частоте вращения двигателя. Если система электрооборудования содержит полупроводниковые приборы, требующие постоянного токв.то устанавливается выпрямитель.
Получение электрического тока основы-
Закон Ома
Зависимость между напряжением, током и сопротивлением определена Законом Ома (см. рис. 10.2в]. Сопротивление вцепи можно определить путем деления напряжения на сипу тока. Напряжение в цепи можно определить, умножив сипу тока на сопротивление. А сила тока в цепи может быть определена при делении напряжения на сопротивление.
Закон Ватта
Мощность, необходимая для работы прибора, измеряется в Ваттах, Потребляемая прибо-
1-1 АМПЕР (1 Д)
V-1 ВОЛЬТ (1 В)
Рис. 10.2 в Закон Ома определяет взаимоотношение между напряжением, током и сопротивлением
ром мощность может быть рассчитана путем умножения напряжения в системе на вызываемый им ток. Таким образом, лампа мощностью 60 ватт, работающая в системе с напряжением 12 вольт, будет вызывать ток 5 ампер. Кроме того, это означает, что сопротивление лампы равняется 2.4 омам. Стартер мощностью300Вт выэываетток 25 ампериобладаетсапротивпениемО,480ма.
Переменный и постоянный токи Существует ток двух типов: постоянный и переменный. Постоянный ток представляет собой прямоугольный импульс, имеющий только максимальное положительное значение. Переменный ток представляет собой кривую - синусоиду, которая плавно переходит из максимального положительного в максимальное отрицательное значение и обратно в максимальное положительное значение и так далее. Всякий раз пик волны указываетнэ напряжение, вызывающее ток. Тип вырабатываемого тока зависит от источника питания, большинство мотоциклетных систем электрооборудования работают на постоянном токе.
1Маховичный генератор в сборе
2Ротор маховичного генератора
3Статор
4Основание статора
5Контактный прерыватель БКонденсатор
7Обмотка освещения
8Катушка зажигания
9Присоединительные разъемы
Рис. 10.4 Типичный маховичный генератор мопедного типа
Обратите внимание, что в этом случае в состав ганератора аходит катушка зажигания в качестве состевляюшей статора (81 На других машинах могутиспользоваться внешние катушки зажигания, в этом случае на статоре должна устанавливаться обмотка литания системы зажигания, похожая по внешнему виду на обмотку освашения (7).
еается на принципе индукции, который был рассмотрен в Главе, посвященной системам зажигания. Краткое напоминание: если проводник минует магнитное поле, в проводнике возникает ток, Сначала он течет в одном направлении, по мере нарастания поля, а затем меняет направление при затухании поля. В генераторе поле создается постоянными магнитами, проходящими мимо прово-локи.навитойвкатушкидпя усиления эффекта. Термин "переменный ток* обязан своим происхождением тому, что ток в обмотке движется сначала в одну сторону, а затем в другую.померепрохождения каждого магнита мимо обмоток.
При выключений системе освещения машины обмотка заземляется, и электрический ток через цепь освещения отсутствует. При включении освещения ток вынужден протекать через лампы фары и заднегофонаря, заставляя их светиться. При низких частотах вращения двигателя отдаваемая генератором мощность ограничена, и пампы будут светиться с неполным накалом. Кроме того, присутствует заметное мерцание при изменении направления движения тока относительно "мертвой точки". При повышении частоты вращения двигателя отдаваемая генератором мощность также повышается, но только до определенного уровня, соответствующего так называемому "напряжению на клеммах" конкретного генератора.
В рамках этого издания не следует слишком углубляться в суть этого вопроса. Достаточно сказать, что внутренние потери в обмотках означают, что кривая отдаваемой генератором мощности постепенно снижается после
определенной частоты вращения двигателя. Это в некоторой мере обеспечивает саморегулирование генератора. На практике это означает, что при высоких частотах вращения свет ламп будет ярче, а мерцание станет незаметным.
5 Маховичный генератор и батарейная система
Для определенных целей простая система с маховичным генератором, описанная в параграфе 4, работает достаточно хорошо, однако если в системе электрооборудования появляются указатели поворота, она уже не соответствует требованиям. Главным образом, это связано с тем, что традиционные репе указателей поворота предназначены для работы при постоянном токе от стабильного источника питания. Для решения этой проблемы многие производители устанавливают смешанную систему, в которой электрическую энер гию, необходимую для питанияукаээтепей поворота, получают от отдельной обмотки генератора. Напряжение от этой обмотки подается через выпрямитель [в виде единственного диода) на небольшую батарею. Эта батарея используется для питания указателей поворота и стояночных фонарей, если они установлены на мотоцикле. Остальные приборы системы освещения питаются переменным током от генератора.
Выпрямитель, как было упомянуто выше, представляет собой единственный диод, залитый в корпус из пластмассы.Диод работает как обратный клапан, допуская протеканиетока
только в одномнэправлении (см. рис. 10.5. стр. 10.4). Это означает, что половина поступающей мощности теряется, поскольку диод отрезает положительную или отрицательную область синусоиды выходного тока, этому система обязана своим названием "однспопупериод-ного выпрямителя". Хотя это не очень эффективный способ использования выходной мощности обмотки, но это просто, дешево и соответствует требованиям системы. Такая система чаше всего встречается немопедахи небольшихтриалъныхмотоциклах, где существенным фектором является вес.
6 Генератор переменного тока - однофазного типа
Полноценный генератор переменного тока используется тогда, когда для питания всей системы электрооборудования необходима батарея. Сам генератор переменного тока похож на мощный маховичный генератор (см. рис. 10.6а. стр. 10.5), Простейшим генератором такоготипа является "однофазный генератор переменного тока с внутренними постоянными магнитами". Этот громоздкий термин может быть раскрыт ела дующим образом. Ротор состоит из детали, имеющей форму барабана, и крепится на иепфе коленчатого вала. В отливку из сплава помешены шасть (по обыкновению) постоянных магнитов, их можно увидеть в виде многослойных полюсных наконечников. Снаружи ротора установлен статор, на котором расположены шесть обмоток генератора. Часто статор представляет собой пакет железных колец, который в сборе с
Место контакта массой мотоцикла\ (отрицательный контакту
А Если подсоединить кремниевый выпрямитель так, как представлено на рисунке, ток от положительной клеммы батареи к отрицательной отсутствует, и пампа не горит.
Б Если развернуть кремниевый выпрямитель наоборот, то в цепи появляется ток, и лампочка зегореется.
Если в вышеописанной цепи заменить батарею на генератор переменного токе, выходной ток будат стреми ться постоянно изменять напревпение. Однонепревленное течение через диод означает, что чередовение циклов будет блокироваться, оставляя половину выходного напряжения, протекающего в одном нвпревлении. Поскольку полуволна выходного напряжения теряется, такой метод выпрямления носит незвание однопопупериодного.
В Так выглядит простейший однополупериодный кремниевый выпрямитель. Небольшая деталь, зеключенная в пластмессовый корпус, привинчивается к раме, обычно под седлом или под боковыми пенепями.
Рис, 10.5 Принцип действия кремниевого выпрямителя [диоде]
обмотками, для предохранения, заливается смолой.
За счет использования более мощных магнитов в роторе и больших обмоток, расположенных снаружи ротора, можно добиться значительного увеличения мощности. На заре развития генераторов переменного тока управление ими осуществлялось путем подключения или отключения обмоток для получения определенного сочетания, соответствующего требованиям системы, в результате чего регулирование было очень г рубым Для заряда батареи более важным требованием является необходимость преобразования получаемой электроэнергии впостоянныйток. Выпрямитель с единстееннымдиодом, описанный в параграфе 5, представляет собой достаточно простое устройство, нопри его использовании теряется половина выходной мощности [см рис. 10.66, стр. 10.6]. Если задача генератора переменного тока заключается в получении максимальной мощности, нельзя позволять терять половину этой мощности, для этого потребуется более сложный выпрямитель. Решить проблему можно с помощью диодного моста или двухпопупериодного выпрямителя. Это устройство представляет собой четыре
диода, соединенных таким способом, что на выходе выпрямителя всегда поддерживалось постоянное напряжение, вне зависимости от смены фаз генератора переменного тока. Сопутствующая диаграмма описывает этот процесс гораздо понятнее, чем слова, и ее следует изучить перед тем. как читать дальше [см. рис. 10.бв. стр. 10.7]. Конструктивно диодный мост представляет собой небольшое устройство с сильно ореб-ренной поверхностью, которое крепится к заземленной точке на раме. Оребрение (радиатор) позволяет осуществлять отвод образующегося в устройстве тепла за счет обдува его воздушным потоком при движении машины или путем теплопередачи к раме. Использование двухпопупериодного выпрямителя приводит к существенным отличиям в выходной мощности генератора переменного тока. Вспучае использования однопопупериодного устройства [единственного диода) достигается около 37 % от навыпрямленного напряжения. С двухполупериодным выпрямите-ле м этот показатель повышается приблизительно до 63%.
7 Полупроводниковый стабилитрон
и электронные регуляторы напряжения
С продолжающимся ростом требований, предъявляемых к системе электрооборудования, по мере усложнения машин метод управления генератором переменного тока за счет подключения и отключения обмоток вскоре перестал им отвечать. На машинах, на которых использовался генератор переменного тока типа Пукас, установка полупроводникового стабилитрона позволила получить спростого, однофазного генератора переменного тока не шесть, а двенадцать вольт, и почти вдвое увеличила его выходную мощность. Полупроводниковый стабилитрон работает так же, как и редукционный клапан в системе смазки. При повышении в системе напряжения с ростом частоты вращения двигателя стабилитрон начинает проводить ток (приблизительно при 14 вольтах]. Система регулируется за счет отвода избыточной мощности на массу [см. рис. 10.7а, стр. 10.8). При снижении всис-теменапряжениявреэультате включения освещения стабилитрон перестает проводить ток,
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74]