Автор Тема: Выбор мощности генератора.  (Прочитано 4045 раз)

Оффлайн Шатун

  • Global Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 503
Выбор мощности генератора.
« : Июль 06, 2009, 22:35:23 »
Тема навеяна недавним разговором. Давайте расставим все по своим местам.
 
Когда нужно менять исправный генератор на автомобиле? Само собой - когда увеличивается число потребителей электроэнергии. Какой нужен в цифрах?

Генератор подбирается на основе суммарного тока всех потребителей. При этом при суммировании учитывается относительное время работы каждого потребителя в отдельности. Это достигается введением коэффициента времени их работы Кt. Ток каждого потребителя умножается на Кt. Если потребитель работает все время движения, Kt принимается равным 1.

Кt=1 применительно к карбюраторному УАЗу у: системы зажигания, фар ближнего света, габаритных огней, фонаря освещения номерного знака, ламп освещения приборов, самих прибов в приборной панели, системы вентиляции и отопления.
Кt=0,7  - электровентиляторы системы охлаждения, радиоприемник, рация, навигация и т.п.
Кt=0,5  - сигнал торможения, дополнительный головной свет (люстра и т.п.), дополнительный рабочий свет, (задние противотуманные фонари).
Кt=0,3  - противотуманные фары.
Кt=0,25 - стеклоочиститель ветрового стекла.
Кt=0,15 - стеклоочиститель заднего стекла.
Кt=0,1  - сигнал поворота.
Кt НЕ учитываем на лебедке - такой генератор просто не влезет под капот. Лебеду питаем, рассчитывая только на запасы энергии в АКБ, а уж генератор потом восполнит потерю.

Суммирование тока производится в 2 этапа:
1. Определяется суммарная сила потребляемого тока постоянно включенными потребителями (Кt=1) - Inn.
2. Определяется суммарная сила потребляемого тока от кратковременно включенных потребителей (Кt меньше 1) - Ink.
Суммарная сила тока In потребителей определяется сложением Inn и Ink.

Исходя из вышеизложенного и посчитав In, выбираем генератор по его отдаче тока. Ток генератора должен быть не менее 1,25 - 1,35 In (например генератор 90А или 110А).

После этого проверяем, может ли генератор обеспечить должный уровень питания электропотребителей на холостом ходу двигателя. При этом используем токоскоростную характеристику генератора (ТСХ), перерасчитав обороты коленчатого вала двигателя на обороты ротора генератора с учетом разности диаметра шкивов. Зачем мы выше считали отдельно Inn? Убеждаемся по ТСХ, что на частоте вращения холостого хода коленчатого вала генератор обеспечивает нужную силу тока. Она должна быть не менее 1,3 Inn.

Лекция №1 закончена. Посчитаем токи в следующий раз (ох боюсь наврать с ними). Нарисуем ТСХ генератора от "Бычка". Посмотрим на его характеристики. Подумаем подходит ли. И будем решать, что делать дальше :) И в конце подумаем на тему иногда всплывающей в джиперских кругах идеи - поставить два генератора: что это даст и нужно ли...

......................................................

ТСХ

Перечислим потребители с их токами (если ошибся или забыл какой - поправьте), постараюсь токи брать с запасом

система зажигания - 6А
фары ближнего света - 9А
габаритные огни - 3А
фонарь освещения номерного знака - 1А
лампы освещения приборов и они сами - 3А
вентилятор отопителя - 7А

электровентиляторы системы охлаждения - 2*8=16А
радиоприемник, рация, навигация и т.п. - 6А
сигнал торможения - 3А
дополнительный головной свет - 4*50Вт... =15А
дополнительный рабочий свет - 8А
задние противотуманные фонари - 3А
противотуманные фары - 5А
стеклоочиститель ветрового стекла - 6А
стеклоочиститель заднего стекла - 5А
сигнал поворота - 3А

Inn=29А
Ink=34А
In=63А

Общая мощность генератора In*1,35=63*1,35=85А

Вывод - 90А генератора - вполне достаточно.

Диаметры шкивов нужно замерять и на основе замеров можно будет посчитать передаточное отношение шкив колена/шкив гены и посмотреть токо-скоростную характеристику на холостом ходу. На сегодня всё.

............................................

В связи с тюнинговыми работами никак не подлезть к шкивам - перекрыты. Намерил примерно рулеткой. Шкив коленвала (волговский) 150 мм, шкив генератора 70 мм, хотя такой "точности" вполне достаточно. В связи с тем, что передача крутящего момента ремнем происходит не по наружной стороне шкивов, а несколько глубже, передаточное отношение составляет 140/60=2,33
Обороты холостого хода УАЗа 700-750. Берем жесткий режим 700 об/мин.
700*2,33=1630 оборотов ротора генератора на холостом ходу двигателя.
Генератор на этих оборотах способен дать 37-38А (по ТСХ).
Inn*1,3=29*1,3=37,7А
Вывод - отдачи Бычковского генератора на холостых оборотах вполне достаточно для электроснабжения автомобиля (с запасом 33% на подзарядку АКБ после запуска двигателя и после включающихся потребителей с Кt меньше 1).

.............................................

Итог: тока, отдаваемого этим генератором на:
- холостом ходу двигателя - достаточно,
- максимально отдаваемого тока - достаточно.
При эксплуатации автомобиля с данным шкивом коленвала и данным генератором, при условии исправности электропроводки, наличия хороших контактов и исправной АКБ, не может возникнуть недостаточного уровня снабжения электроэнергией.
« Последнее редактирование: Февраль 18, 2010, 11:24:30 от Шатун »

Оффлайн Шатун

  • Global Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 503
RE: Выбор мощности генератора.
« Ответ #1 : Июль 08, 2009, 23:46:34 »
Два генератора.

Установить на автомобиль - реально. К каждому свой Реле-регулятор (РР), пусть они работают не совсем идентично - проблем не вижу. Влиять друг на друга не будут, поскольку обмотки перекрыты диодами. Особо не вникая, думается что лучше использовать генераторы с дополнительными диодами (питающими через РР обмотку возбуждения генератора) - чтобы не было лишних скачков в сети.

Что могут дать два генератора? Двойной ток.
Поскольку тока в 90А к примеру (а это всего 2000 об/мин двигателя - 4650/2,33=2000) вполне достаточно для питания максимально возможного количества потребителей (в разумных пределах), то 180А с двух генераторов - как бы лишние.
Теперь по холостым оборотам. Мы выяснили, что на холостых оборотах генератор способен дать 38А.

Удваиваем этот ток и получаем 76А. Как к ним относится? С одной стороны - запас пригодится, зарядка будет более активной и т.п. И 76А - они не всегда будут вырабатываться. При исправной электрике и полоностью заряженной АКБ генератор и на 2000 об/мин выдаст ровно столько, сколько потребители берут на себя. Работает только система зажигания, беря ток 6А (остальное все выключено) - генератор выработает ровно 6А, ибо будет компенсировать ровно просадку напряжения от забираемых 6А. Здесь глюка нет.
Но вот мы заводим двигатель, при этом забираем стартерный (весьма высокий) ток. Причем заводим попытки так с пятой. Двигатель завелся, смотрим на амперметр - зарядка 30А, через десяток секунд 20А, потом подольже 10А и через несколько минут - зарядка =0 (восполнилась потеря на АКБ). Что будет в этой ситуации с двумя генераторами? Трудно ответить - возможно 30А, возможно чуть больше, не думаю что даже близко к 60А. На гражданской машине все более-менее нормально.
А боевая машина, с лебедкой? Высосали АКБ почти полностью, напряжение просело, два РР дают команду двум генераторам производить по максимуму. Пусть не 180А пойдет на зарядку, пусть 90А. Что будет с АКБ?
Пусть АКБ емкостью 90Ач. Нормальный зарядный ток для нее - 1/10 емкости = 9А. Нормальный кратковременный зарядный ток - 1/6 емкости = 15А. Это потолок. При заряде 90А током (1/1 от емкости) батарея закипит, начнет греться, пластины покоробятся, активные вещества из пластин начнут осыпаться... В принципе - 5-10 таких, пусть и кратковременных зарядок, и пластины АКБ будут закорочены и АКБ в помойку.
2 генератора - быть или не быть? Дело лично каждого, мой ответ - нет.

Что делать если хочется систему понадежнее и более энергоемкую, особенно при использовании лебедки? Поставить 2 АКБ емкостью по 90Ач и 1 генератор на 90А. Суммарная емкость батарей будет 180А, допустимый кратковременный зарядный ток 1/6 составит 30А, что и вырабатывает генератор после пуска двигателя (по практике). И еще совет - после длительного использования лебедки с просадкой АКБ при возможности нужно дать АКБ отдохнуть - заглушить машину и подождать 10 минут. Дело в том, что энергия в АКБ получается в результате электрохимической реакции, а любой реакции нужно время. АКБ за 10 минут немного восстановит свои силы и зарядный ток не будет столь убийственно высоким.

Вопросы если возникли - в студию.