Щ\^ 1"WИ1ЩЩ"\г"ИР'•-Я •^ • 'ШЧкГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОНА С КРЕМНИЕВЫМИ ВЫПРЯМИТЕЛЯМИПотребление электрическойэнергиив современном автомобиле постоянно возрастает. Между тем на автомобилях до сихпорприменяются генераторы пос тоянноготока , мощность которых ограничена во многихотношениях . Кроме того, генератор иаккумуляторная батарея, благодаря тому, что они много работают с полной нагрузкой , п одвержены различным повреждениям . Дальнейшее усиление электроэнергети ­ ческого центра в автомобиле обычными средствами не оправдывает себя ни по стоимости, н ивконструктивном отношен ии , поэтому в последние годы конструк ­ т оры автомобилей серьезно занимаютсяпоисками новых видов генераторов. В частности, большие работы ведутся в области создания так называемых альтернаторов, о тличающихся от обычных генераторов тем , что они сами преобразуютпроизводимыйими переменный токв постоянный при помощи встроенных выпрямителей. Собственно, альтернаторы известны вэлектротехникеуже давно, но использовались они до сихпорлишьв специальных конструкциях . В 1960 году альтернатор впервые был установлен в качестве серийного электрооборудования на компактном автомобиле «Валиант», в ыпущенномконцерном Крайслер. Ныне, после годичногоопытаэксплуатациивразличныхусловиях , решено оборудовать им все маркии модели автомобилей, в ы ­ пускаемых концерном. В ажным условием серийного производства альтернаторов явилось освоение промышленных методов изготовления кремниевых диодов, к оторыеприменяют ­ ся в альтернаторах для выпрямления тока изаменяюттребующиемного места селеновые выпрямители .обычного генератора постоянного токас коммутатором. Вместо последнего в альтернаторе применяются полупроводн ики (кремниевые диоды). Их основной элемент образуется полупроводниковым кристаллом, к оторый проводит ток только в одном направлении. Применяемые в альтернаторе «Крайслер» к ристаллы проп ускают , н апример , в одном направлении ток силой в 20 ампер с потерей напряже ­ ния не более 1,5 вольта, в другомже направлении онипрепятствуют прохожден иютокапримаксимальных потерях в1 миллиампер.Рис. 2. Альтернатор «Крайслер»: 1. Охлаждающие лопасти; 2. Игольчатые подшипники; 3. Контактное кольцо; 4. Диоды; 5. Обмотки статора; 6. Катушки магнитного поля; 7. Шариковые подшипники; 8. Полюса ротора. К онструктивноеустройство альтернатора, устанавливаемого на серийных автомобилях Крайслер, п оказано на рис . 2. Вместо коллектора в нем имеются конт актные кольца, с помощьюкоторыхнвращающимсямагнитным полюсам подводится постоянныйток возбуждения. К онтактные кольца не разделены на сегменты, а представляют собой гладкую поверхность , по которой скользят угольные щетки ; в целях экономии места одна щетка расположена параллельно оси , а другая радиально. Статор альтернатора выполнен из листовой стали стридцатьюшестью шлицами для обмотки . Последняя состоит из трех частей, начала которых соединены в одной точке (рис. 3). В каждомиз трех витковиндуктируются переменные токи , т. е. речь идет отрехфазном альтернаторе.Переменный ток одной фазы выпрям ­ ляется двумя диодами, из которых первый пропускает только положительный, а другой только отрицательныйток . Выходные провода диодов подводятся отдельно ксоответствующим клеммам и отсюда н потребителям тока . Генерируемый в трехфазной машинетоквыпрямляется двумя группами диодов, по три диода вкаждой . Для нормальной работы диодов требуется низная температура, поэтому отвод тепла здесь чрезвычайноважен . К ремниевый кристалл встроен в толстос тенную медную гильзу , запрессовываем уювалюминиевыйкартер альтернатора (рис. 4). Отвод тепла обеспечивается возд ушнымпотоком , создаваемым вентилят орными лопастями ротора. В практическомисполнении вращающ ийсямагнит имеет не два ( к ак показано на схеме), а шесть пар полюсов, несущ ихобмотку возбуждения. Алюминиевый картер альтернатора разъемный ; обе его половины соедин яются тремя болтами. Между щетками на контактном кольце и массой предусмотрен небольшой конденсатор. Главное преимущество альтернатора состоит втом , что он можетужепри хол остых оборотах двигателя производитьдостаточнуюзарядкуаккумуляторной батареи. Он производиттакое количество электроэнергии , что батарея не подвергается никакимнагрузкам , д аже если включены все имеющиесяв автомобиле потребители тока . Это происходит благодаря быстромунарастаниюмощности на низких оборотах. А льтернаторы «Крайслер» в ключаютсяв работу ужепри 375 оборотах двигателя вминуту , в то время как генераторы постоянноготока начин ают давать токлишьс 600 об/мин. В зависимости от конструкциии модели альтернатора сила токаприхолостых оборотах двигателя составляет от 4 до 10,5 ампера. Двигатель может длительно эксп луатироваться на режимевысоких оборотов, п осколькуотсутствуютколлекторищетки . Вес альтернатора на 4 — 5 кг меньше, чем вес соответствующего генератора постоянноготока .-3 2Рис. 1. Схема действия альтернатора: 1. Контактные кольца; 2. Ротор; 3. Статор 4. Щетки.По принципу действия и по конструк ­ ции альтернатор значительно отличается от генератора постоянноготока . Главное различие состоит втом , что коммутация (т. е. перемена направления тока) и вы ­ прямление его осуществляются выпрями ­ телем, встроенным в генератор. Схема токораспределения приобретает поэтому существенно новые черты (рис. 1). К онтур является в альтернаторе неподвижной частью (статором), в то время как магнитное поле, создаваемое электромагни ­ т ами , вращается. Это имеет уже то преимущество, что щеткам здесь приходится передавать лишьтоквозбуждения , а не полную мощность генератора. В упрощен ­ ной схеме альтернатора, представленной на рисунке , северный полюс магнита расположен наверху иток течет от Ан Б; п ри полуобороте направление тока меняется. Т аким образом, сначала в альтернаторе возникает переменный ток . В способе, к оторым этот переменный токвы ­ прямляется, и состоит важнейшее прин ­ ципиальное отличие альтернатора отРис. 4. Устройство диода: 1. Медная втулка; 2. Кристалл кремния; 3. Контакт. Большим преимуществом альтернатора является то, что в системе зажигания автомобиля значительно упрощается или попросту отпадает надобность в реле обратного тока . Благодаря действию диодов, п ропускающихтоклишьв одном направлении , он не может принизких оборотах двигателя попасть обратно из аккумуляторав альтернатор. П оскольку мощностная характеристика альтернатора на режиме больших оборотов протекает плавно, становится излишним ограничение мощностиспомощьюрегулятора тока. И, наконец, отпадают различные, н еизбежныепри генераторах постоянноготока , заботы по обслуживаниюи уходу, к ак , н апример , замена щеток , выравнивание коллектора ипр . И нж . Н. ПАВЛОВ.Рис. 3. Трехфазная обмотка тора.альтерна28