Principio de regulación automática de los generadores automotrices
El principio de regulación automática de los generadores automotrices logra principalmente la estabilidad de voltaje mediante inducción electromagnética y control de corriente de campo magnético. A continuación se describe el mecanismo específico:
Mecanismo de regulación por inducción electromagnética
El generador ajusta automáticamente su generación de energía según la demanda eléctrica. Cuando la batería tiene poca carga o se utilizan aparatos eléctricos de alta potencia, el generador aumenta la generación de energía incrementando la corriente del campo magnético. Cuando la batería está completamente cargada, la corriente del campo magnético se reduce automáticamente, manteniendo únicamente la demanda de energía básica.
Principio de regulación de voltaje
El flujo magnético se modifica ajustando automáticamente la corriente del campo magnético para garantizar la estabilidad de la tensión de salida. Cuando la velocidad de rotación del generador cambia, provocando fluctuaciones de tensión, el regulador detecta una señal anómala y ajusta la intensidad del campo magnético modificando la corriente de excitación, restableciendo así la tensión al rango establecido. Por ejemplo, cuando la velocidad de rotación aumenta, se reduce la corriente de excitación para evitar sobretensiones; cuando la velocidad de rotación disminuye, se aumenta la corriente de excitación para mantener la estabilidad de la tensión.
Diferentes tipos de reguladores
Regulador de relé Youdaoplaceholder0: Al controlar el encendido y apagado de los contactos del relé para regular el circuito del campo magnético, se logra la regulación automática del voltaje.
Reguladores electrónicos (como los de conexión a tierra interna/externa): Utilizan componentes como transistores y diodos estabilizadores de voltaje para controlar la corriente del campo magnético mediante el encendido y apagado del circuito.
Este sistema puede equilibrar de manera eficiente la generación de energía y la demanda de electricidad, evitar el desperdicio de energía y prolongar la vida útil de los equipos.
El alternador es la principal fuente de energía de un vehículo. Su función es suministrar energía a todos los dispositivos eléctricos (excepto al motor de arranque) mientras el motor está en funcionamiento, y al mismo tiempo cargar la batería.
Partiendo del devanado estator trifásico de un alternador convencional, se aumenta el número de espiras del devanado, se extienden los terminales de conexión y se añade un rectificador de puente trifásico. A bajas velocidades, el devanado original y el devanado añadido funcionan en serie, mientras que a velocidades más altas, solo funciona el devanado trifásico original.
Principio de funcionamiento del alternador general
Cuando el circuito externo energiza el devanado de excitación a través de la escobilla, se genera un campo magnético que magnetiza los polos de las garras, convirtiéndolos en polos norte y polo sur. Al girar el rotor, el flujo magnético varía alternativamente en los devanados del estator. Según el principio de inducción electromagnética, se generan fuerzas electromotrices inducidas alternas en los devanados trifásicos del estator. Este es el principio de generación de energía de un alternador.
El rotor de un generador síncrono de corriente continua es impulsado por el motor primario (es decir, el motor) para girar a una velocidad de n rpm, y el devanado trifásico del estator induce una corriente alterna. Si el devanado del estator se conecta a una carga eléctrica, el motor generará corriente alterna. Esta corriente alterna se convierte en corriente continua mediante el puente rectificador dentro del generador y luego se emite por el terminal de salida.
Un alternador se divide en dos partes: el devanado del estator y el devanado del rotor. Los devanados trifásicos del estator se distribuyen en la carcasa con un ángulo eléctrico de 120 grados entre sí, y el devanado del rotor está compuesto por dos polos. Cuando el devanado del rotor se conecta a corriente continua, se excita y los dos polos forman el polo norte (N) y el polo sur (S). Las líneas de campo magnético parten del polo norte, atraviesan el entrehierro hacia el núcleo del estator y luego regresan al polo sur adyacente. Una vez que el rotor gira, el devanado del rotor corta las líneas de campo magnético, generando una fuerza electromotriz sinusoidal en el devanado del estator con una desfase de 120 grados, es decir, corriente alterna trifásica, que luego se convierte en corriente continua mediante un rectificador compuesto por diodos.
Cuando se cierra el interruptor, la corriente la suministra primero la batería. El circuito es:
Terminal positivo de la batería → luz indicadora de carga → contacto del regulador → bobinado de excitación → conexión a tierra → terminal negativo de la batería. En este punto, la luz indicadora de carga se encenderá debido al paso de corriente.
Sin embargo, una vez que el motor arranca, a medida que aumenta la velocidad de rotación del generador, la tensión en sus terminales también aumenta. Cuando la tensión de salida del generador es igual a la de la batería, el potencial en los terminales "B" y "D" del generador es el mismo. En ese momento, el indicador de carga se apaga debido a la diferencia de potencial cero entre ambos extremos. Esto indica que el generador está funcionando con normalidad y que la corriente de excitación es suministrada por el propio generador. La fuerza electromotriz de corriente alterna trifásica generada por el devanado trifásico del generador se rectifica mediante un diodo y luego se convierte en corriente continua para alimentar la carga y cargar la batería.
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