Может ли слабый аккумулятор разрушить генератор?

20

Я слышал историю о том, что слабый автомобильный аккумулятор может разрушить генератор или вызвать его преждевременный выход из строя.

Это правда или во многом вымысел?

RockPaperLizard
источник
Это общий запрос или специфический для конкретного транспортного средства?
Заид
1
@Zaid Это общий вопрос, но если есть разница между транспортными средствами, было бы хорошо знать это.
RockPaperLizard

Ответы:

19

На ваш вопрос сложно ответить, если вы не знаете внутреннюю работу генератора.

Основы. Если вы подвинете магнитное поле рядом с катушкой провода, электроны в проводе будут возбуждены, и будет произведено электричество. Количество произведенного электричества зависит от размера магнитного поля и его скорости. Чем больше поле и чем быстрее оно движется, тем больше вырабатывается электричества. Также, если у вас есть катушка с проводом и вы пропускаете через нее ток, это создаст магнитное поле.

Генератор имеет 4 основных компонента; ротор, статор, регулятор напряжения и мостовой выпрямитель.

  • Ротор - это та часть, которая вращается. На роторе есть катушка с проводом. Посылая ток по этому проводу, создается магнитное поле. Затем, вращая ротор, создается движущееся магнитное поле. Поскольку ротор вращается, устройства, известные как контактные кольца, необходимы для подачи непрерывного тока на ротор. Кольца скольжения представляют собой кольца из цельной латуни или меди, на которых установлены стационарные пружинные угольные щетки.
  • Регулятор напряжения контролирует напряжение системы. Регулятор напряжения посылает ток на ротор через угольные щетки и контактные кольца. Они работают в тандеме. Если напряжение системы низкое, регулятор напряжения посылает больший ток на ротор. Если напряжение системы слишком высокое, регулятор напряжения посылает меньший ток на ротор.
  • Статор - это неподвижная катушка проволоки, которая возбуждается вращающимся магнитным полем ротора. На самом деле в статоре есть 3 отдельных витка провода, разделенных на 120 градусов. Выход статора переменного тока (переменного тока).
  • Затем мостовой выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный ток (DC), который может использовать автомобиль.

Вся система предназначена для двух вещей. Сначала заправьте аккумулятор после того, как он проворачивает двигатель. Во-вторых, подайте питание на остальную часть автомобиля. Все вместе работает так, что регулятор напряжения измеряет напряжение системы и соответственно регулирует ток ротора. Например, когда передние фары включены, это увеличивает нагрузку и снижает напряжение системы. Регулятор напряжения определяет это и соответственно регулирует ток ротора. Затем вы идете, чтобы пройти кого-то на шоссе и толкать педаль газа. Это ускоряет работу двигателя, и напряжение системы повышается. Регулятор напряжения понижает ток ротора, чтобы снизить напряжение системы. Эта игра в кошки-мышки постоянно продолжается в системе зарядки.

Когда генератор переменного тока рассчитан для определенного токового выхода, скажем, 100 ампер, это значение составляет 2000 об / мин. Генератор может с комфортом производить 100А при 2000 об / мин. Он разработан таким образом, потому что типичный круиз составляет около 2000 оборотов в минуту. На холостом ходу ротор вращается медленнее, и генератор не способен выдавать полный номинальный ток. На холостом ходу, когда система зарядки может попасть в беду.

Батарея это свинья. Батарея будет брать весь ток, который она хочет, и не меньше. Ток, который он хочет, пропорционален его состоянию заряда. Разряженная или слабая батарея очень жаждет тока.

Чтобы собрать все это вместе, когда у автомобиля слабая батарея, эта батарея будет требовать много тока. Текущие требования к батарее понижают напряжение системы, поэтому регулятор напряжения компенсирует это, передавая больший ток через ротор. На холостом ходу генератор не способен выдавать необходимый ток. Из-за этого напряжение системы падает еще больше, и регулятор напряжения передает максимальный ток через ротор.

Это условие максимальной нагрузки, минимальной скорости, где происходит износ. На минимальной скорости минимальное количество охлаждения доступно от встроенного вентилятора. При максимальной нагрузке регулятор напряжения проталкивает максимальную величину тока через ротор и через щетки и контактные кольца. Щетки и контактные кольца нагреваются и без дополнительного охлаждения от вентилятора они будут изнашиваться быстрее.

Если число оборотов в минуту превышает 2000, ситуация улучшается, потому что доступно больше охлаждения и уменьшается ток через ротор. К сожалению, это приведет к перемещению точки износа от щеток к мостовому выпрямителю, потому что теперь он должен выпрямлять максимальный ток. Это предпочтительно, однако, поскольку мостовой выпрямитель является твердотельным компонентом и гораздо менее подвержен износу.

vini_i
источник
Я пришел сюда, чтобы проверить свою гипотезу о том, что большая часть износа генератора происходит в последние 10% времени работы от батареи, и я рад, что это подтвердилось.
Том Рассел
11

Абсолютно да. Я продаю генераторы целый день каждый день - и плохая батарея часто является основной причиной выхода из строя генератора.

Батарея с коротким замыканием заставит генератор работать на полную мощность в течение продолжительных периодов времени, если не непрерывно, - и они не созданы для этого. Генераторы во всем мире созданы для подачи первоначального высокого тока, сужающегося по мере пополнения тока, используемого для запуска автомобиля. Постоянная работа на полной мощности просто перегревает их, а выпрямители выходят из строя. * См редактировать ниже

Если ваша батарея разомкнута, генератор либо вообще не начнет заряжаться, либо будет беспорядочно подпрыгивать от низкого до высокого напряжения. Это приводит к преждевременному отказу регулятора (или сразу!)

Аккумулятор, который просто не принимает заряд, не обязательно вызовет преждевременный выход из строя генератора, если только он не находится под постоянным низким напряжением, в этом случае см. Раздел «закорочено» выше.

Надеюсь, это поможет?

* EDIT: Некоторые крупные коммерческие и морские генераторы являются предназначены для запуска на полной мощности постоянно, но я не получаю ощущение , что вы говорите о тех :) В 16 лет продажи части для генераторов переменного тока я никогда не слышал о щетках износ подшипников скольжения и смазка в подшипниках перегревается от высокого зарядного тока на холостом ходу. Эти проблемы вызваны другими проблемами, не относящимися к данному вопросу.

Беван
источник
8

Батарея, которая имеет внутреннее электрическое короткое замыкание, обычно одна из пластин ослабла и касается ее соседней пластины, приведет к тому, что генератор будет работать намного тяжелее, чем обычно. Это может сократить срок службы генератора. Это условие обычно обнаруживается быстро, так как в этом случае батарея не будет хорошо работать.

Когда генераторы переменного тока или двигатели работают тяжелее, они выделяют больше тепла. Повреждение генератора в этом сценарии вызвано высокой температурой. Изоляция на обмотках ротора может быть повреждена. Смазка в подшипниках может быть перегрета, чтобы назвать пару проблем. Большинство генераторов предназначены для выработки максимальной номинальной мощности только в течение коротких периодов. Конструкция системы заключается в том, что генератор должен заряжать аккумулятор в течение менее пяти минут, а затем снижаться до уровня зарядки менее 10% от его максимальной номинальной мощности.

Фред Уилсон
источник
Благодарю. Что значит для генератора работать больше и почему это сокращает его жизнь?
RockPaperLizard
@RockPaperLizard Смотрите добавленный раздел в ответе о тепловом повреждении.
Фред Уилсон
1

Для работы генератора требуется функциональная батарея. Ток батареи необходим для подачи питания на катушку возбуждения, которая создает магнитное поле, необходимое для генератора переменного тока для производства энергии. Генератор посылает на батарею 5 ампер-часов при 3000 об / мин, а баланс его мощности уходит на все остальные системы автомобиля. Основная функция автомобильного аккумулятора - запустить автомобиль. После запуска генератор полностью вступает во владение. Внутри генератора имеется ряд диодов, которые преобразуют переменный ток в выпрямленный постоянный ток. Иногда эти диоды выходят из строя и пропускают переменный ток в регулятор, а затем разрушают регулятор. Батарея действует как конденсатор очень большой емкости. Если применяется постоянный ток, он сохраняет энергию. Когда к конденсатору параллельно подключен переменный ток, он действует как короткое замыкание, разрушая регулятор дальше и готовя обмотку обмотки генератора переменного тока. Это также может привести к серьезному разрушению батареи, если ее не починить.

Лангуст
источник