Меню

Как найти напряжение без генератора



Основы электротехники и электроники: Курс лекций , страница 10

Очевидно, что образовавшаяся петля – это замкнутый контур, который не оказывает влияния на токораспределение между точками a и b, и его можно вовсе удалить из схемы (Рис. 14.4).

Вышеприведенные рассуждения позволяют сделать следующий вывод: любое сопротивление в любой ветви схемы можно заменить эквивалентной ЭДС, численно равной падению напряжения на этом сопротивлении и направленной навстречу току.

Очевидно, что эту теорему можно сформулировать и следующим образом: любое сопротивление в любой ветви схемы можно заменить эквивалентным источником тока. Ток источника численно равен току через сопротивление и направлен в ту же сторону.

15. МЕТОД ЭКВИВАЛЕНТНОГО ГЕНЕРАТОРА

Рассмотрим произвольную электрическую цепь, представив ее в виде активного двухполюсника и ветви (Рис. 15.1).

Как и в предыдущей задаче, мы можем включить в ветвь две равных и противоположно направленных ЭДС. Это не изменит токораспределения в схеме (Рис. 15.2).

Воспользовавшись методом наложения, разобьем получившуюся цепь на две: в одной из них оставим лишь одну ЭДС Eэ (при этом двухполюсник станет пассивным), в другой оставим все остальные источники (Рис. 15.3).

Реальный ток ветви есть сумма двух составляющих:

По закону Ома можно определить ток :

Так как ЭДС Eэ можно выбрать произвольно, выберем ее так, чтобы дробь (15.2) обращалась в нуль.

Соотношение (15.3) означает, что активный двухполюсник на Рис. 15.3 работает в режиме холостого хода, то есть ветвь с сопротивлением R разомкнута или вообще удалена из схемы (Рис. 15.4). Напряжение называют напряжением холостого хода.

Любой пассивный двухполюсник всегда можно свернуть в одно эквивалентное сопротивление. Тогда исходная схема принимает вид (Рис. 15.5):

Ток в ветви определяется по закону Ома:

где Eэ – ЭДС эквивалентного генератора;

Rэ – сопротивление эквивалентного генератора;

R – сопротивление ветви с искомым током.

Как видно из предыдущих рассуждений ЭДС эквивалентного генератора численно равна напряжению в разрыве ветви с искомым током и направлена в сторону тока. Сопротивление эквивалентного генератора – это сопротивление цепи, из которой удалены все источники энергии, свернутой относительно ветви с искомым током.

ЭДС и сопротивление эквивалентного генератора можно определить как экспериментально, так и аналитически.

Алгоритм экспериментального определения параметров эквивалентного генератора

  1. Разрывают ветвь с искомым током. Этот режим называется режимом холостого хода. Измеряют напряжение в разрыве. Оно направлено в ту же сторону, что и искомый ток и численно равно ЭДС эквивалентного генератора.
  2. Закорачивают ветвь с искомым током. Этот режим называется режимом короткого замыкания. Измеряют ток в закоротке. Этот ток называется током короткого замыкания.
  3. Сопротивление эквивалентного генератора равно отношению напряжения холостого хода к току короткого замыкания:

Алгоритм аналитического расчета цепи методом эквивалентного генератора

  1. Ветвь с искомым током удаляется из схемы и заменяется двумя зажимами. Исходная цепь значительно упрощается. В дальнейшем ни в коем случае нельзя терять зажимы сворачиваемой схемы.
  2. Любым известным методом определяется напряжение между зажимами Uхх. Оно направлено в ту же сторону, что и искомый ток. ЭДС эквивалентного генератора равна этому напряжению.
  3. Вся цепь делается пассивной, то есть источники удаляются и заменяются своими внутренними сопротивлениями. Получившаяся пассивная цепь сворачивается в одно сопротивление Rэ относительно зажимов.
  4. Искомый ток определяется по закону Ома:

Метод эквивалентного генератора наиболее эффективен, когда требуется определить ток в одной ветви с переменным сопротивлением.

Читайте также:  Стрессовое напряжение у пациентов

Определить ток I3 методом эквивалентного генератора (Рис. 15.6).

Формируем схему режима холостого хода. Ветвь с искомым током удаляем из схемы. Заменяем ее двумя зажимами. Между зажимами обозначаем напряжение холостого хода. Оно направлено в ту же сторону, что и искомый ток (Рис. 15.7).

По второму закону Кирхгофа для левого контура

По закону Ома находим ток:

После чего можно найти напряжение холостого хода:

ЭДС эквивалентного генератора равна напряжению холостого хода:

Определяем сопротивление эквивалентного генератора относительно зажимов (Рис. 15.8):

Находим ток I3:

16. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА

Синусоидальный ток представляет собой ток, изменяющийся во времени по синусоидальному закону (Рис. 16.1):

Максимальное значение функции называют амплитудой. Амплитуду тока обозначают Im.

Период Т — это время, за которое совершается одно полное колебание.

Частота равна числу колебаний в одну секунду (единица частоты – герц (Гц) или с -1 ):

Угловая частота (единица угловой частоты – рад/с или с -1 ):

Аргумент синуса, то есть , называют фазой, слагаемое – начальной фазой.

Любая синусоидально изменяющаяся функция определяется тремя величинами: амплитудой, угловой частотой и начальной фазой.

Значение функции (16.1) в любой произвольный момент времени называют мгновенным значением.

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 267
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 603
  • БГУ 155
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 963
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 120
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1966
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 299
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 408
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 498
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 131
  • ИжГТУ 145
  • КемГППК 171
  • КемГУ 508
  • КГМТУ 270
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2910
  • КрасГАУ 345
  • КрасГМУ 629
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 138
  • КубГУ 109
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 369
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 331
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 637
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 455
  • НИУ МЭИ 640
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 213
  • НУК им. Макарова 543
  • НВ 1001
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1993
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 302
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 120
  • РАНХиГС 190
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 245
  • РГГМУ 117
  • РГПУ им. Герцена 123
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 123
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 131
  • СПбГАСУ 315
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 146
  • СПбГПУ 1599
  • СПбГТИ (ТУ) 293
  • СПбГТУРП 236
  • СПбГУ 578
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 194
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1654
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1473
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2424
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 325
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 309
Читайте также:  Каким огнетушителем нельзя тушить электроустановки под напряжением до 1000

Полный список ВУЗов

  • О проекте
  • Реклама на сайте
  • Правообладателям
  • Правила
  • Обратная связь

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник

Генератор: какое должно быть напряжение, почему не дает зарядку

В любой машине, от пикапа и бортовой Газели, до восьмиосных самосвалов и автопоездов, есть генератор. Данное устройство получает механическую энергию от двигателя и преобразует ее в электрическую. После чего – отправляет ток потребителям. В частности – заряжает аккумулятор.

Если все исправно, то АКБ подзаряжается настолько, насколько требуется, без недозаряда либо перезаряда. Но, в случае каких-либо неполадок, батарея может выйти из строя. Для нее вредны нарушения «в обе стороны». Если она чрезмерном разряжена, будет наблюдаться постоянный разряд. Если перезаряжена, банки закипают. В таких ситуациях требуется диагностика.

Признаки неисправности генератора

Если с аккумуляторной батареей возникают проблемы, то надо проверить работу не только ее, но также и генератора. Не редки ситуации, при которых последний, с виду, работает нормально. Однако, АКБ заряжается недостаточно. Или, наоборот, из-за слишком большого заряда, закипает электролит. Надо определить, какое напряжение подается на банки. Т.е., проверить генератор.

Признаки того, что в работе генератора есть неисправности:

  • На панели приборов светится иконка АКБ.
  • Батарея кипит либо не заряжается.
  • Тусклый свет фар и габаритных огней.
  • В области генератора прослушиваются шумы, скрежет, свист.

Для проверки работы генератора надо осмотреть приводной ремень, в частности, проверить его натяжение. После чего – обратить внимание на провода, соединения, клеммы, шкивы, ролики и пр. Если претензий нет, тогда следует провернуть ротор и послушать, не появятся ли сторонние шумы. При их отсутствии, можно переходить к замерам параметров тока.

Сколько должен выдавать генератор

С помощью вольтметра либо мультиметра, меряют силу тока, его напряжение и сопротивление. При нормальной работе генератора, на АКБ с него должно приходить от 5В до 14,5В. Если зарядный ток находится за пределами указанного диапазона, значит, надо искать неполадки.

Т.к. батарея и генератор связаны между собой напрямую, то замер напряжения можно сделать двумя способами — на генераторе или прямо на АКБ. Во втором случае, достаточно подключить в любой последовательности мультиметр к банкам. Если используется нагрузочная вилка, то надо соблюдать полярность ее присоединения к клеммам.

Нормальной сетевой разницей потенциалов считается значение 12 вольт и выше. Если отключить потребители энергии и завести мотор в режиме холостого хода, то прибор обязан показать напряжение на АКБ 13,5-14В. Более низкие значения (например, 13,3-13,8В) свидетельствуют об отклонениях.

Также не лишним будет замерить силу тока. Количество ампер, которые АКБ получает от генератора, для разных автомобилей различно и зависит от потребителей электроэнергии. Для измерений, надо завести мотор и дать нагрузку на источник тока. При запущенном двигателе и выключенных потребителях, зарядный ток будет 6-10А. Потом пойдет заряд батареи, сила тока начнет снижаться. После включения фар, габаритных огней и обогрева, зарядный ток должен повыситься. Если нет – в системе неисправность.

Читайте также:  Входящее напряжение многоквартирного дома

Более точные данные о силе тока при различных нагрузках на разных оборотах двигателя можно найти в специальных таблицах.

Также полезно замерить сопротивление элементов генератора: статора, ротора и диодного моста. Резистентность ротора меряется на обмотке. Для этого надо соединить щупы мультиметра с контактными кольцами. При значениях 2,3-5,1 Ом можно считать, что все в порядке. Ток в обмотке должен быть в пределах 3,0-4,5А. Рабочее сопротивление – 0,2Ом.

Контролируя диодный мост, надо не столько замерять показатели, сколько убедиться в том, что сопротивление есть вообще. Лишь бы прибор не выдавал нулевые значения. Меряют попарно – «плюс» и все пластины на его стороне, а затем так же «минус».

Почему генератор не дает зарядку

Как было сказано выше, если генератор работает нормально, то уровень заряда батареи восполняется в той мере, насколько это необходимо. Под нагрузкой заряд уменьшается. Но в схеме есть много составляющих, из-за которых процесс может нарушиться. Проблемы возникают, как в механической части (подшипники, генераторный привод и пр.), так и в электрической (износ щеток, выгорание диодов, пробои, замыкание обмоток или их обрыв и т.п.). Отдельно проверить надо и реле-регулятор.

В подавляющем большинстве случаев, неисправности генератора устранимы. Чтобы восстановить процесс зарядки батареи, иногда надо лишь заменить приводной ремень. Возможно, для ремонта достаточно привести в порядок клеммы, контакты или другие детали. Хотя, встречаются и такие неисправности, когда приходится менять генератор в сборе.

Не редкость и ситуация, когда, при исправном генераторе и нормально работающем аккумуляторе, напряжение все равно недопустимо низкое. И в процессе диагностики никакие проблемы не обнаруживаются. Тогда необходимо тщательно исследовать состояние клемм. Надо, чтобы они были плотно посаженными, обязательно – без окисления. Электрической проводки это тоже касается. Рекомендуется следить за тем, чтобы контакты были чистыми и надежно закрепленными, а сами провода – целыми. Чтобы на контактах не появлялось окисление, надо их время от времени чистить. В противном случае, прохождение тока ухудшится.

Встречаются и ошибки при обслуживании. Например, из-за неправильного подключения контактной группы может разрядиться батарея, а генератор начнет работать с перебоями.

Заключение

Если в работе аккумулятора появились проблемы, то часто это бывает не из-за самой АКБ, а из-за генератора. Проверять последний надо комплексно: обмотка, контактные кольца, щетки, клеммы, проводка, реле и т.п.

Бывает, что на машину устанавливают несколько мощных нештатных потребителей энергии. В этом случае, из-за чрезмерной нагрузки, генератор может быстро выйти из строя. Во избежание проблем, следует помнить, что зарядный ток должен составлять минимум 10% емкости АКБ. Общее сетевое потребление считается по показателям приборов. Если ставиться более мощная батарея, то и генератор для нее нужен посильнее.

И, наконец, через каждые 15-20 тыс. км. рекомендуется проводить обслуживание генератора: проверять, хорошо ли натянут ремень, как работает регулятор напряжения, диодный мост и прочие элементы. А также – чистить клеммы. В этом случае, система будет работать долго и надежно.

Видео:СЛАБАЯ ЗАРЯДКА? РЕШЕНИЕ ЗА 5 МИНУТ И ГЕНЕРАТОР БУДЕТ КАК НОВЫЙ.

Источник