Обгонная муфта генератора принцип работы: Обгонная муфта генератора: все об устройстве и неисправностях

Содержание

Советы покупателям обгонной муфты генератора

Зачем необходима обгонная муфта генератора? Принцип работы

Обгонная муфта генератора стала вынужденным решением в конструкции современных автомобилей. Чтобы понять зачем она необходима, нужно понять как развивались автомобили. Раньше шкив генератора был неразборным. Но из-за того, что коленвал и ось генератора вращаются с разными скоростями, а мотор работает рывками, ремень генератора регулярно проскальзывал. В итоге служил в среднем до 30 тысяч.

У современных машин ремень генератора стал приводным еще и для кондиционера, ГУР/ЭУР и других навесных агрегатов. Плюс моторы стали более мощными, то есть рывки стали еще сильнее. А еще увеличились требования к комфорту управления автомобилем и звуки проскальзывающего ремня теперь недопустимы. То есть старая конструкция в новых условиях была бы очень шумной, ненадежной, а ремень ходил бы еще меньше. Кстати, на машинах с обгонной муфтой приводной ремень ходит и до 100 тысяч.

Обгонная муфта генератора представляет собой шкив, который внутри имеет подшипник, позволяющий вращение только в одну сторону. Внешняя часть шкива с муфтой приходит в зацепление с ремнем. Внутренняя — накручивается на вал генератора. Когда двигатель набирает обороты, части шкива через муфту замкнуты и генератор крутится с той же скоростью, что и мотор. Когда коленвал начинает замедляться, подшипник позволяет внутренней части вращаться быстрее, чем внешней. По принципу работы это очень подходит на велосипед. Во время разгона усилие педалей передается на колесо, а когда вы едете с высокой скоростью, то педали или не крутятся совсем или крутятся очень медленно. По бокам детали установлены сальники, благодаря которым внутрь механизма не попадают загрязнения.

 

Когда менять обгонную муфту генератора?

В среднем шкив с муфтой ходит около 100 тысяч километров. 

О проблемах с муфтой говорят такие симптомы.

Бывает, что подшипник перестал выполнять свою функцию и две части шкива просто крутятся по отдельности. Это означает, что генератор не получает достаточно оборотов и не заряжает АКБ. Поэтому все признаки недозаряженного АКБ требуют и проверки муфты: неяркий свет фар, сигнальная лампа АКБ на панели и другие.

Второй вариант  — когда муфту заклинило. Работу такого агрегата вы услышите. Двигатель в таком случае работает с рывками очень шумно (свистит на высоких оборотах, вибрирует, работает рывками, трещит). Причем если игнорировать проблему и дальше так ездить, муфта просто развалится. А если сильно не повезет, то может даже деформироваться вал генератора.

Муфту на исправность очень просто проверить, сняв с автомобиля. Заблокируйте рукой внутреннюю обойму, а снаружи попробуйте покрутить. Если крутится в одну сторону и не крутится в другую — все ок. Если не крутится или позволяет вращение в обе стороны — муфта неисправна.

Проблема только в том, что демонтаж как раз бывает очень сложным. Без снятия попробуйте раскрутить мотор до 2000+ оборотов, а потом его выключить. В исправной машину вы услышите как с гудением замедляется генератор. Нерабочая муфта будет свистеть или жужжать.

Кстати, вместе с муфтой нужно менять также приводной ремень и его натяжитель. А если муфта сломалась до того, как вы ее заменили, то ремень нужно менять однозначно — он точно был поврежден из-за некорректной работы детали.

 

Как выбирать обгонную муфту генератора?

Помните, что шкив генератора в целом выглядит одинаково — без муфты и с ней. Поэтому подбирать муфту нужно внимательно и аккуратно — например по VIN-коду вашей машины или по номеру оригинальной детали. Иногда сгодится и подбор по марке-модели.

 

Для того чтобы визуально определить какой шкив перед вами обратите внимание на две вещи. Первая — шкивы с обгонными муфтами имеют черную крышечку, которая играет роль пыльника и защищает от влаги и грязи. Второй — обычный шкив крепится стопорной гайкой. У шкивов с обгонной муфтой таких нет — они накручиваются на вал генератора. На фото слева — обгонная муфта, а справа — обычный шкив.

Также производители разработали некоторые доработки. Например, компания INA предлагает OAP (Overruning Alternator Pulley — шкив генератора с обгонной муфтой) OAD (Overruning Alternator Decoupler — прерыватель генератора с обгонной муфтой).

Последние более эффективно справляются с рывками ремня благодаря дополнительному пружинному механизму внутри шкива.

 

Бренды производителей обгонной муфты генератора

Чтобы выбрать себе муфту нужно понимать какие бренды, кроме оригинальных деталей, относятся к какому ценовому сегменту и что вам даст их покупка.

Одни из лучших муфт делают компании INA, Gates, Valeo, Magneti Marelli. Это детали от производителей, которые придумали такую конструкцию — их шкивы ходят дольше всего и гарантируют вам отсутствие неисправностей в течение максимально возможного пробега.

Средний сегмент с хорошим качеством и адекватной стоимостью — это  WAI, Nipparts, ERA, ZEN.

Бюджетные муфты представлены редко, потому что эта деталь требует сложного производства высокоточных подшипников.  Но это могут быть муфты от брендов Profit, Starline.

Обгонная муфта: принцип действия, устройство, применение

Принцип работы обгонной муфты в том, чтобы предотвращать передачу крутящего момента от ведомого элемента к ведущему валу именно в тот момент, когда тот начинает вращаться более интенсивно. Само изделие относится к категории механических агрегатов. Экспертами было доказано, что муфта актуальна и в тех случаях, когда нужно быстро передать крутящий момент исключительно в одну сторону. Чтобы правильно применять агрегат, нужно заранее ознакомиться с принципом действия, преимуществами и недостатками приспособления.

Устройство востребованной обгонной муфты

Эксперты активно используют храповые и фрикционные агрегаты, которые отличаются многочисленными преимуществами. Принцип работы муфты фрикционного типа зависит от того, к какой именно категории относится изделие:

  • С осевым замыканием.
  • Универсальные клиновые обгонные.
  • С ленточными механизмами.
  • Многофункциональное радиальное замыкание.
  • Пружинный механизм.

В автомобилях наибольшей популярностью пользуются роликовые обгонные изделия, которые выгодно отличаются длительным эксплуатационным сроком и высокой степенью надежности.

Основные элементы конструкции

Принцип работы обгонной муфты зависит от работоспособности всех используемых деталей. Конструкция агрегата включает в себя следующие ответственные узлы:

  1. Внутренняя обойма. Этот элемент надежно соединяется с якорем – валом генератора.
  2. Наружная обойма. Деталь зацепляется со шкивом.
  3. Мощная контактная пластина с вмонтированным сальником.
  4. Два ряда роликов. Эти конструктивные элементы являются соединительными деталями наружной и внутренней обойм. Первый ряд состоит из игольчатых подшипников, а второй – универсальные профилированные фигуры, которые свободно передвигаются и являются стопором.
  5. Долговечная прокладка, изготовленная из полиэстера.
  6. Профиль со шлицами.
  7. Качественная втулка с наклонными плоскостями.
  8. Пластиковая крышка.
  9. Оригинальная втулка цилиндрической формы.

Принцип работы

Обгонная муфта широко распространена в автомобильной отрасли. Роликовый агрегат со свободным принципом хода делится на две основные категории: первая максимально крепко зафиксирована на основном валу, а вот вторая соединена с ведомой частью. Во время вращения по часовой стрелке небольшие ролики постепенно перекатываются в узкий отсек зазора между двумя полумуфтами. В результате этого происходит заклинивание. Именно поэтому нужно отметить тот факт, что принцип работы обгонной муфты основан на том, что агрегат передает крутящий момент исключительно в одном направлении. Если мастер будет вращать устройство в противоположную сторону, то агрегат будет просто прокручиваться.

Преимущества использования агрегата

Принцип работы обгонной муфты генератора выгодно отличается многочисленными положительными характеристиками. Производители отмечают, что изделие отличается автоматическим включением и отключением, за счет чего не нужно подключать дополнительные приводы управления. Муфта отличается простотой конструкции. При помощи универсальных механизмов свободного хода упрощаются конструкции ответственных узлов и агрегатов техники. Большей надежностью обладает обгонная муфта с храповым механизмом, нежели агрегат с роликами. Это связано с тем, что первая модель поддается ремонту. А вот роликовое устройство починить не удастся. Во время монтажа категорически запрещено использовать ударные инструменты, так как соответствующий механизм может просто заклинить.

Недостатки устройства

Классический принцип работы обгонной муфты стартера не лишен негативных характеристик. Пользователей не устраивают те моменты, что приспособление не поддается регулировке, присутствует строгая соосность валов. Основной недостаток обгонной муфты с храповым механизмом состоит в том, что при зацеплении собачки с зубьями происходит удар. Из-за этого такое устройство невозможно использовать в тех агрегатах, которые работают с большими скоростями. Из-за повышенных нагрузок зубья храпового колеса быстро стираются, по этой причине изделие просто выходит из строя. Механизм вращается с характерным шумом. Важно отметить то, что сегодня в продаже есть приспособления, в которых собачка при движении по часовой стрелке не задевает колесо.

Сферы применения

Универсальный принцип работы обгонной муфты велосипеда пользуется огромным спросом, так как это универсальный агрегат, который выгодно отличается от всех аналогов своей практичностью и долговечностью. Сегодня механизмы свободного хода широко востребованы в узлах автомобилей разных производителей. Классическую обгонную муфту можно встретить в следующих установках:

  1. Стандартная АКПП. Механизм свободного хода является частью многофункционального гидротрансформатора. Этот агрегат отвечает за своевременную передачу и последующее преобразование крутящего момента от ДВС к коробке передач.
  2. Системы запуска мотора внутреннего сгорания. В этом случае изделие является частью стартера. Когда двигатель запустился и набрал необходимые обороты, муфта отключает стартер. В противном случае коленчатый вал мог нанести серьезный вред стартеру.
  3. Принцип работы обгонной муфты генератора «Тойота» высоко ценится экспертами и обычными автолюбителями. Устройство нейтрализует колебания на ремне, снижая при этом шумность привода. Муфта существенно продлевает эксплуатационный срок генератора.

Распространенные признаки поломки

Несмотря на многофункциональный принцип работы обгонной муфты АКПП, это устройство тоже может выйти из строя под воздействием различных неблагоприятных факторов. По своей конструкции изделие представлено в виде усовершенствованного подшипника качения. В случае поломки агрегат просто заклинит. Это может указывать на то, что ременная передача, которую обеспечивает муфта, моментально превращается в обычную. В результате этого инерция просто перестает компенсироваться, происходит ускоренный износ ремня. Чтобы своевременно обнаружить неисправность агрегата, нужно разбираться в том, какие именно признаки могут указывать на поломку. Эксперты отмечают три основных параметра:

  • Характерное щелканье натяжителя.
  • Непостоянность ременной передачи.
  • Сильный свистящий шум при включенном моторе.

Когда минимум один из этих признаков стал проявляться, нужно обратиться на станцию технического обслуживания. Только профессионал может правильно выполнить диагностику обгонной муфты. Если агрегат сломан, то его придется заменить, так как ремонт практически невозможен. Выполнить самостоятельно все необходимые манипуляции удается в редких случаях, так как для этого необходимо обладать соответствующими навыками и приспособлениями.

Обгонная муфта шкива генератора INA. Выравнивает, обгоняя

В конструкции современных автомобилей все чаще появляются не только новые электронные «навороты», но и невиданные ранее механические устройства. К последним, несомненно, относится и обгонная муфта шкива генератора

5koleso

В конструкции современных автомобилей все чаще появляются не только новые электронные «навороты», но и невиданные ранее механические устройства. К последним, несомненно, относится и обгонная муфта шкива генератора.

Как ни старайся, поршневой двигатель никогда не станет электромотором: вращение коленвала всегда будет неравномерным, «пульсирующим» в такт с рабочим ходом поршня. Неравномерное вращение равнозначно неравномерной радиальной нагрузке на подшипники вспомогательных механизмов, приводимых ремнем от шкива коленвала. Некоторая эластичность приводных ремней не позволяет полностью компенсировать рывки в приводе. Увеличение массы маховика также не беспредельно. В результате — высокий уровень шума, колебания ремня, повышенный износ, вибрации кузова.

Еще в 1995 году фирма INA представила свое решение — шкив генератора с обгонной муфтой. Почему именно генератора? Нагрузка на ременной привод увеличивается пропорционально массе приводимых ремнем вращающихся частей вспомогательных агрегатов. А так как число и мощность потребителей электроэнергии в автомобиле постоянно растет, то и генератор (в том числе его ротор) становится все массивнее.

Принцип обгонной муфты позаимствован у ступицы заднего колеса… велосипеда, допускающей передачу крутящего момента только в одну сторону. Работает муфта просто: каждый толчок поршня разгоняет шкив, а в момент неизбежного замедления коленвала он обгоняет его, вращаясь свободно. Проскальзывание ремня, его вибрация и, следовательно, большинство вредных последствий исключаются.

При частоте вращения ротора генератора, доходящей до 12 000 мин-1; (в 2-2,5 раза большей, чем у коленвала) процессы постоянного соединения и разъединения муфты занимают миллисекунды. Рабочая температура узла доходит до 120 °С. В таких условиях дешевый «самопал» долго не проходит. Требуются высокая точность и качественные материалы. Но и при самой совершенной технологии заменять шкив с обгонной муфтой следует одновременно с другими деталями ременного привода через 100-120 тыс. км пробега.

Фирма INA и поныне сохраняет лидерство в производстве шкивов с обгонной муфтой, выпуская ежегодно свыше 12 млн изделий.

Их используют все известные мировые производители генераторов. Доля INA на рынке доходит до 85%.

Редакция рекомендует:






Хочу получать самые интересные статьи

Как генерировать бесплатное электричество с помощью маховика

В этой статье мы исследуем концепцию маховика и узнаем, как его можно использовать для зарядки аккумуляторов, а также улучшить работу на сверхединичном уровне.

Что такое маховик

Согласно Википедии, маховик — это вращающаяся механизированная машина, используемая для накопления и высвобождения вращательного момента.

Видно, что маховики обладают инерцией, называемой «моментом инерции», который, таким образом, сопротивляется изменению скорости вращения, так же как масса (инерция) автомобильной системы препятствует ее ускорению.

Уровень мощности, заключенной в маховике, пропорционален квадрату его вращательного движения.

Энергия передается маховику за счет использования крутящего момента, что приводит к увеличению его скорости вращения и, как следствие, накопленной мощности. С другой стороны, маховик вырабатывает собранную энергию, используя мощность кручения для физической нагрузки, что, следовательно, снижает скорость вращения маховика.

Типичные области применения маховика включают в себя:

Обеспечение непрерывной подачи энергии в тех случаях, когда источник энергии является прерывистым. Например, маховики используются в поршневых двигателях, поскольку источник энергии, крутящий момент от этих двигателей, неравномерен.

Выдача энергии со скоростью, превышающей возможности постоянного источника энергии.

Это часто достигается за счет постепенного накопления энергии в маховике, а затем простой быстрой разрядки энергии со скоростью, превышающей возможности источника энергии.

Управление центровкой механизированного оборудования. В этом виде использования угловая скорость маховика специально направляется в виде крутящей силы к соединительной механизированной системе, в то время как энергия перемещается к маховику или от него, что, следовательно, провоцирует перемещение соединительного оборудования в определенное ожидаемое положение.

Маховики идеально изготовлены из стали и вращаются на специальных высококачественных подшипниках; обычно они ограничены значением оборотов в несколько тысяч об / мин.

Некоторые современные маховики изготовлены из компонентов из углеродного волокна и оснащены магнитными подшипниками, что позволяет им вращаться со скоростью до 60 000 об/мин.

Приведенное выше обсуждение ясно показывает, что маховики могут генерировать выходную мощность, которая может быть намного выше, чем входная, после того как они будут вращаться до определенной высокой скорости.

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что с помощью маховика можно создать сверхединичный электрогенератор без особых сложностей и скептицизма.

Рассмотрение маховика как эффективного генератора бесплатного электричества

В одном из моих предыдущих постов я обсуждал аналогичную концепцию с использованием маятника и пытался передать метод его использования для достижения сверхединичных пределов.

В этой статье мы увидим, как можно использовать маховик для получения сверхединичного результата и получить более чем на 300% больше выходных данных, чем приложенные входные данные.

На приведенной ниже схеме мы видим простой маховик с установленным двигателем:

Это можно рассматривать как ручной генератор электроэнергии, использующий маховик, в котором маховик необходимо время от времени толкать для поддержания постоянного вращения на присоединенном двигателе.

Провода двигателя могут быть надлежащим образом подключены к аккумулятору для получения предлагаемого бесплатного электричества от установки.

Преимущество этой установки заключается в том, что после того, как маховик вращается с заданным максимальным крутящим моментом, вращение можно поддерживать, толкая маховик со значительно меньшим количеством энергии.

Несмотря на эффективность, описанная выше установка может выглядеть не слишком впечатляюще из-за необходимости постоянно находиться рядом с системой.

Использование маховика для выработки бесплатного электричества

В предыдущих разделах мы обсуждали, как можно использовать маховик для выработки избыточного электричества из накопленной потенциальной энергии, когда ему придается быстрое вращение с использованием внешней силы кручения. В следующих обсуждениях мы узнаем, как можно превратить систему в вечный двигатель без необходимости какого-либо внешнего вмешательства.

В нашем последнем обсуждении мы поняли естественно приписываемую маховику сверхединичную особенность и узнали, как его можно использовать как эффективную машину для выработки бесплатного электричества с помощью часто приложенной к нему внешней минимальной поддерживающей силы.

Однако для того, чтобы превратить маховик в бесплатный генератор электроэнергии, почти вечный и автоматический без необходимости какого-либо ручного вмешательства, можно использовать следующую умную идею.

Настройка цепи маховика

Если объяснение, представленное в Википедии, считается правильным, то приведенная выше конструкция должна работать в соответствии с предложенной здесь концепцией сверхединицы.

В приведенном выше проекте мы видим правильно рассчитанный маховик, двигатель и схему аккумуляторной батареи.

Как это работает (Overunity)

На рисунке показан вид сверху на маховик, прикрепленный двигатель находится прямо под маховиком, показан в пиксельной форме.

Провода двигателя подключены к аккумулятору, который необходимо зарядить, через блокировочный выпрямительный диод (1N5408).Этот диод гарантирует, что напряжение от батареи остается заблокированным, в то время как энергия от двигателя может достигать батареи.

Также можно наблюдать транзисторную сеть PNP, база которой сконфигурирована с герконом.

Предполагается, что геркон активируется встроенным магнитом, припаянным к краю маховика.

Первоначально переключатель, соединенный последовательно с отрицательным проводом, держится в выключенном состоянии, а маховику придается тугое вращение (крутящий момент) вручную или с помощью любых внешних средств.

Как только это выполняется, переключатель немедленно включается.

Здесь предполагается, что размер маховика значительно велик, так что действие «включение» (аккумулятор подключен) оказывает лишь незначительное сопротивление крутящему моменту маховика.

Как только вышеуказанное действие инициировано, двигатель немедленно начинает генерировать и подавать электричество на батарею.

Также в ходе своего цикла вращения магнит, прикрепленный к краю маховика, начинает прерывисто переключать соответствующий геркон.

Геркон, в свою очередь, переключает PNP-транзистор с той же скоростью, создавая мгновенное короткое замыкание на диоде 1N5408, так что в эти моменты питание от батареи возвращается к двигателю для приложения к нему требуемого поддерживающего крутящего момента.

Конденсатор емкостью 2200 мкФ способствует этому и снижает нагрузку на батарею каждый раз, когда транзистор включается.

Теперь, поскольку геркон переключается только в течение части времени каждого полного оборота маховика, за исключением этих периодов, оставшаяся часть периода вращения используется для выработки бесплатного дополнительного электричества для батареи.

Это означает, что при вращении маховика лишь незначительная часть энергии аккумулятора используется для поддержания оптимального крутящего момента, в то время как значительное количество его энергии передается двигателю для создания эквивалентного зарядного тока для аккумулятора.

Объясненный выше сценарий обеспечивает совершенную самоподдерживающуюся систему маховика, которая становится способной генерировать бесплатное электричество при избытке буксира, используемого в качестве поддерживающего входа.

Показанный конденсатор емкостью 2200 мкФ можно увеличить до более высокого значения, и, если возможно, можно попробовать суперконденсаторы для дальнейшего повышения эффективности системы.

Отзыв г-на Марка Байамонте

Можно ли использовать трехфазный двигатель стиральной машины и как его подключить? Я дурачился с ветряной мельницей и заставил ее работать, но не хватило ветра. Ваши планы превосходны, и я хотел бы попробовать это. Вот мой мотор.

Ответ на запрос

Подключение трехфазного двигателя к показанной схеме маховика может быть трудным и запутанным, поскольку двигателю потребуется преобразование трехфазного постоянного тока в однофазный и прием постоянного тока в трехфазный от транзистора…

Завершенный дизайн маховика Марк

Я собрал маховик, и он работает! У меня был только 2200 мкФ 16 вольт. Я использовал двигатель от беговой дорожки.

Конденсатор какого размера я могу использовать? Большое Вам спасибо. Это первое, что я сделал, как это. Мне очень понравилось.

Только жаль, что я не начал заниматься такими вещами в более молодом возрасте. Еще раз спасибо за ваш дизайн и ваше время.

Марк Байамонте Эшли,

Па США

[email protected]

Мой ответ

Отлично, Марк, спасибо за обновление информации.

Емкость конденсатора не критична, однако большие значения могут помочь повысить эффективность системы, поэтому вы можете попробовать добавить еще пару 2200 мкФ параллельно.

С наилучшими пожеланиями
Swag

Несколько советов по оптимизации от г-на Тамала Индики

Я увидел большую разницу, подключив конденсатор 4700 мкФ к клеммам двигателя, и скорость маховика значительно увеличилась.В то же время я проверил мощность двигателя, и она составляет около 6,5 В. Я собираюсь вращать другой двигатель с помощью этого выходного тока, и, используя этот отдельный двигатель, я могу создать хороший генератор, перемещая магниты на неподвижной катушке.

Я надеюсь использовать супермагниты, такие как N38 (диаметр 2 см, ширина 1 см) и использовать катушки калибра 20. Я могу сделать сборку для этого и прикрепить еще один маховик к валу, прикрепленному к этому отдельному двигателю, чтобы скорость была увеличена. . Тогда он будет генерировать ток более 12 В и около 2 А.Также я могу изменить количество ампер, присоединив больше катушек. Затем я могу подать этот выходной ток на батарею Dialog Router 7,4 В 1 А, и она будет хорошо заряжаться.

Я думаю, что это хорошая модификация вашей схемы, и вместо того, чтобы подавать выходной ток батареи через выпрямитель, я собираюсь вращать другой отдельный двигатель этим током и, таким образом, запускать генератор и подавать выходной сигнал генератора. к аккумулятору. обратите внимание, что в настоящее время я использую 7,4 В 2 А Dialog Router с кассетным двигателем 6 В для вашей конструкции, а скорость маховика значительно увеличилась за счет подключения конденсатора 4700 мкФ к клеммам кассетного двигателя 6 В.

Это принесло некоторые успешные результаты. Я только что проверил зарядное устройство этого аккумулятора, и это зарядное устройство 12V 1A. Надеюсь, мне удастся создать генератор, который бы выдавал 12В 1А.

Колесный гравитационный генератор — устройства свободной энергии

1573 об/мин

786,5 об/мин

Электропитание переключено / a.l. сеть, когда двигатель достигает полной скорости 750 Вт

Маховик 10 кг

3146 об/мин

Нагрузка

Но что на этой диаграмме не видно, так это то, что пара приводных ремней осталась с чрезмерным провисанием.Это вызывает серию быстрых рывков в приводе между сетевым двигателем и маховиком. Они происходят так быстро, что не кажутся заметными при взгляде на работающую систему. Однако этот поток очень коротких импульсов в приводной цепи генерирует значительное количество избыточной энергии, получаемой из гравитационного поля. Час подтвердил избыточную энергию, разогнав маховик до нужной скорости, а затем переключив вход приводного двигателя на выходной генератор. В результате получается система с автономным питанием, способная работать с дополнительными нагрузками.

Позвольте мне объяснить общую систему. Сетевой двигатель мощностью 750 Вт (1 лошадиная сила) используется для привода ряда ремней и шкивов, образующих зубчатую передачу, которая обеспечивает более чем вдвое большую скорость вращения на валу электрического генератора. Самое интересное в этой системе то, что от выходного генератора может быть получена большая электрическая мощность, чем от входного привода к двигателю. Как это может быть? Что ж, гравитационная теория г-на Цына объясняет, что если к маховику приложить импульс энергии, то в момент этого импульса в маховик будет передана избыточная энергия, равная 2mgr, где «m» — масса (вес) маховика. , «g» — гравитационная постоянная, а «r» — радиус центра масс маховика, то есть расстояние от оси до точки, в которой действует вес колеса.Если весь вес маховика приходится на обод колеса, буква «r» будет радиусом самого колеса.

Это означает, что если маховик (обозначенный красным цветом на следующих фотографиях) вращается плавно с постоянной скоростью, то выигрыша в энергии нет. Однако если движение не плавное, то избыточная энергия черпается из гравитационного поля. Эта энергия увеличивается по мере увеличения диаметра маховика. Он также увеличивается по мере увеличения веса маховика. Он также увеличивается, если вес маховика сосредоточен как можно дальше к ободу маховика.Он также увеличивается, чем быстрее импульсы подаются на систему. Теперь взгляните на конструкцию, которую использовал Час:

Вы заметили, что у него не только тяжелый маховик приличного размера, но и три или четыре других диска большого диаметра, установленных на тех местах, где они также вращаются на промежуточных скоростях. вращения. Хотя эти диски, возможно, и не были помещены туда как маховики, тем не менее, они действуют как маховики, и каждый из них будет вносить свой вклад в прирост свободной энергии системы в целом.

Если бы приводной двигатель был двигателем постоянного тока, который преднамеренно приводится в действие специальным источником питания, то эффект, вероятно, был бы еще больше. Неясно, связана ли неравномерность привода, благодаря которой эта система так хорошо работает, с тем, как работает сетевой двигатель, или с небольшим проскальзыванием приводных ремней. Суть в том, что система Часа производит избыточную энергию, и хотя далеко не всем очевидно, что избыточная энергия черпается из гравитации.

Итак, каковы требования к эффективной системе? Во-первых, должен быть подходящий маховик с максимально возможным диаметром, скажем, 4 или 1 фут.2 метра. Подавляющее большинство веса должно быть близко к ободу. Конструкция должна быть прочной и надежной, так как в идеале скорость вращения должна быть высокой, и, конечно же, колесо должно быть точно под прямым углом к ​​оси, на которой оно вращается, и точно центрировано на оси:

Далее, вам нужен моторный привод, который дает быстрый импульсный привод на вал. Это может быть один из многих различных типов. Например, оригинальная конструкция двигателя Бена Тила, в которой очень простые механические контакты приводят в действие простые соленоиды, приводящие в действие обычный коленчатый вал с обычными шатунами:

Этот тип двигателя прост в конструкции, но при этом очень мощный. Он также удовлетворяет требованию быстро повторяющихся импульсов на ось маховика. Мощность двигателя может быть увеличена до любого необходимого уровня путем установки дополнительных слоев соленоидов по длине коленчатого вала:

Этот тип двигателя выглядит очень просто, и его работа действительно очень проста, но удивительно, насколько мощным получается привод, и, несмотря на свою простоту, он вполне может претендовать на серьезное устройство свободной гравитационной энергии.

Альтернативная подходящая система привода может быть изготовлена ​​с использованием такого же типа привода с постоянным магнитом и электромагнитом, который используется в двигателе Адамса, где электромагниты, расположенные сразу за краем диска ротора, подают импульс для подачи импульса на приводной вал, в случае, показанном ниже, через каждые 30 градусов поворота вала.

Здесь датчик генерирует сигнал каждый раз, когда один из постоянных магнитов, встроенных в ротор, проходит мимо него. Схема блока управления позволяет регулировать время между поступлением сигнала датчика и генерацией мощного управляющего импульса на электромагниты, толкающие ротор вперед при его вращении. Блок управления также может обеспечивать контроль продолжительности импульса, чтобы можно было полностью контролировать работу и настраивать ее для оптимальной работы.

Любой обычный двигатель постоянного тока, приводимый в действие низкоскоростным двигателем постоянного тока «регулятор скорости», также будет работать в этой ситуации, поскольку он будет генерировать поток импульсов, которые передаются на маховик.Вал маховика, конечно, будет соединен с автомобильным генератором переменного тока для генерирования выходного напряжения низкого напряжения или, альтернативно, с генератором сетевого напряжения. Следует подчеркнуть, что наличие нескольких маховиков в составе ведущей передачи, как

Чес Кэмпбелл делает, это особенно эффективный способ вывести избыточную гравитационную энергию. Часть выходной электрической мощности может быть использована для обеспечения стабилизированного источника питания для привода маховика.

Можно сделать конструкцию Часа Кэмпбелла более компактной, уменьшив размер маховика и включив в конструкцию более одного маховика. Вполне возможно иметь более одного маховика на одной полуоси. Конструкция маховиков может быть эффективной, если использовать центральный стальной диск, а к ободу с обеих сторон реберного диска прикреплены два литых свинцовых кольца. В результате получается маховик, который настолько дешев и эффективен, насколько это вообще возможно.

Хотя это не показано на приведенной выше диаграмме, Chas использует дополнительные диски. Они не особенно тяжелые, но имеют эффект маховика.В идеале эти диски должны быть усилены и иметь значительный вес, чтобы они вносили существенный вклад в общий прирост мощности устройства. Вот как выглядит нынешняя сборка Часа:

Возможная альтернативная конструкция может быть:

Здесь есть пять тяжелых маховиков, установленных на двух сильно поддерживаемых прочных осях, и хотя два, показанных темно-зеленым цветом, вращаются только на половине скорости трех других, прирост энергии будет одинаковым для каждого маховика, так как каждый получает одинаковую серию приводных импульсов.

Приводные импульсы могут исходить от двигателя постоянного тока, питаемого электрическими импульсами, возможно, через стандартный «регулятор скорости двигателя постоянного тока» или с использованием электрических импульсов для управления рядом постоянных магнитов, расположенных на краю круглого ротора. В этом случае выработка электроэнергии может производиться с помощью стандартного коммерческого генератора или с использованием катушек возбуждения электромагнита попеременно для приведения в действие и захвата электрической энергии. На следующем эскизе показано возможное расположение этой концепции:

Импульсный маховик Бедини.Система Чеса Кэмпбелла — не единичный случай. На странице 19 книги «Генерация свободной энергии — схемы и схемы» Джон Бедини показывает схему двигателя/генератора, который у него работал непрерывно в течение трех лет, сохраняя при этом собственную батарею полностью заряженной.

На веб-сайте Джона http://www.icehouse.net/john34/bedinibearden. html примерно на двух третях страницы ниже есть черно-белое изображение очень крупной конструктивной версии этого двигателя. Важной особенностью этого двигателя является то, что он приводится в действие электрическими импульсами, которые подают непрерывный поток коротких приводных импульсов на маховик.Это извлекает постоянный поток непрерывной энергии, извлекаемой из гравитационного поля, достаточной для зарядки аккумуляторной батареи и поддержания работы двигателя. Большая версия, построенная Джимом Уотсоном, имела избыточную выходную мощность в несколько киловатт из-за очень большого размера и веса маховика.

Общая стратегия для этого показана здесь:

Также вероятно, что двигатель Джозефа Ньюмана получает дополнительную энергию от своего большого физического веса около 90 кг, приводимого в движение непрерывным потоком импульсов.Любое колесо или узел ротора, который приводится в движение серией механических импульсов, должен иметь маховик, прикрепленный к валу или, альтернативно, к внешнему краю ротора. Инженеры считают, что воздействие маховика на неравномерную систему заключается в сглаживании неравномерности вращения. Это правильно, поскольку маховик действительно делает это, но теория гравитационного «вывода» Лоуренса Цына указывает на то, что эти нерегулярные импульсы также добавляют энергии в систему.

Все мы знакомы с действием гравитации.Если что-то уронить, оно упадет вниз. Инженеры и ученые обычно придерживаются мнения, что полезная работа не может непрерывно выполняться за счет силы тяжести, так как, указывают они, когда груз падает и преобразует свою «потенциальную энергию» в полезную работу, вы должны приложить точно так же много работы, чтобы снова поднять вес в исходную точку. Хотя это кажется здравым анализом ситуации, на самом деле это не так.

Некоторые люди утверждают, что устройство с гравитационным питанием невозможно, потому что они говорят, что это был бы «вечный двигатель», а они говорят, что вечный двигатель невозможен.На самом деле вечное движение не является невозможным, поскольку аргумент о его невозможности основан на расчетах, предполагающих, что рассматриваемый объект является частью «замкнутой» системы, в то время как в действительности крайне маловероятно, что какая-либо система во Вселенной на самом деле является «закрытой» системой, поскольку все погружено в огромное море энергии, называемое «энергетическое поле нулевой точки». Но в стороне, давайте рассмотрим реальную ситуацию.

Иоганн Бесслер сделал полностью работающее гравитационное колесо в 1712 году.Колесо весом 300 фунтов (136 кг), которое он продемонстрировал, подняв 70-фунтовый вес на расстояние 80 футов, продемонстрировав избыточную мощность в 5600 футо-фунтов. Учитывая низкий уровень технологий в то время, казалось бы, очень мало шансов, что эта демонстрация будет подделкой. Если бы это была подделка, то сама подделка была бы самым впечатляющим достижением.

Однако Бесслер поступил так же, как и большинство изобретателей, и потребовал, чтобы кто-то заплатил ему очень большую сумму денег за секрет того, как работает его гравитационное колесо.Как и в наши дни, не было желающих, и Бесслер унес с собой в могилу детали своего замысла. Не совсем идеальная ситуация для остальных из нас.

Однако главным аргументом против возможности работающего гравитационного колеса является идея о том, что, поскольку гравитация, по-видимому, оказывает прямое воздействие на Землю, она, следовательно, не может быть использована для выполнения какой-либо полезной работы, тем более что эффективность любой устройства будет меньше 100%.

Хотя общеизвестно, что эффективность любого колеса будет меньше 100%, поскольку трение определенно будет фактором, из этого не обязательно следует, что успешное гравитационное колесо невозможно сконструировать.Давайте применим немного здравого смысла к проблеме и посмотрим, что получится.

Если у нас есть качели, где устройство точно сбалансировано, с одинаковой длиной прочной доски с каждой стороны от точки поворота, например:

Уравновешивается, потому что вес доски («W» ) слева от точки опоры пытается опрокинуть доску против часовой стрелки, в то время как точно такой же вес («W») пытается опрокинуть ее по часовой стрелке. Обе вращающие силы равны d, умноженному на W, и, поскольку они точно совпадают, доска не двигается.

Сила поворота (d, умноженная на W) называется «крутящим моментом», и если мы изменим расположение, поместив на доску неравные грузы, то балка опрокинется в сторону более тяжелой стороны:

Продолжить чтение здесь: 1

Была ли эта статья полезной?

IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте Январь 2022 г.

Выполняется публикация…

Browse Papers


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 2 (февраль 2022 г.)..

Browse Papers


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 2 (февраль 2022 г.)..

Browse Papers


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 2 (февраль 2022 г.)..

Browse Papers


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 2 (февраль 2022 г. )..

Browse Papers


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 2 (февраль 2022 г.)..

Browse Papers


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 2 (февраль 2022 г.)..

Browse Papers


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 2 (февраль 2022 г.)..

Browse Papers


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


Как генератор вырабатывает электричество? Статья о том, как работают генераторы

Генераторы — это полезные устройства, которые обеспечивают подачу электроэнергии во время отключения электроэнергии и предотвращают прерывание повседневной деятельности или прерывание деловых операций. Генераторы доступны в различных электрических и физических конфигурациях для использования в различных приложениях. В следующих разделах мы рассмотрим, как работает генератор, основные компоненты генератора и как генератор работает в качестве вторичного источника электроэнергии в жилых и промышленных помещениях.

Как работает генератор?

Электрический генератор представляет собой устройство, которое преобразует механическую энергию, полученную от внешнего источника, в электрическую энергию на выходе.

Важно понимать, что генератор на самом деле не «создает» электрическую энергию. Вместо этого он использует подводимую к нему механическую энергию для принудительного перемещения электрических зарядов, присутствующих в проводе его обмоток, через внешнюю электрическую цепь. Этот поток электрических зарядов составляет выходной электрический ток, подаваемый генератором. Этот механизм можно понять, если рассматривать генератор как аналог водяного насоса, который создает поток воды, но фактически не «создает» воду, протекающую через него.

Современный генератор работает на принципе электромагнитной индукции, открытом Майклом Фарадеем в 1831-32 гг. Фарадей обнаружил, что указанный выше поток электрических зарядов может быть вызван перемещением электрического проводника, такого как проволока, содержащая электрические заряды, в магнитном поле. Это движение создает разность потенциалов между двумя концами провода или электрического проводника, что, в свою очередь, вызывает протекание электрических зарядов, генерируя электрический ток.

Основные компоненты генератора

Основные компоненты электрогенератора можно в целом классифицировать следующим образом:

  • Двигатель
  • Генератор
  • Топливная система
  • Регулятор напряжения
  • Системы охлаждения и выхлопа
  • Система смазки
  • Зарядное устройство
  • Панель управления
  • Основная сборка/рама
Описание основных компонентов генератора приведено ниже.
Двигатель

Двигатель является источником входной механической энергии для генератора. Размер двигателя прямо пропорционален максимальной выходной мощности, которую может обеспечить генератор. Есть несколько факторов, которые необходимо учитывать при оценке двигателя вашего генератора. Следует проконсультироваться с производителем двигателя для получения полных технических характеристик двигателя и графиков технического обслуживания.

(a) Тип используемого топлива. Генераторные двигатели работают на различных видах топлива, таких как дизельное топливо, бензин, пропан (в сжиженной или газообразной форме) или природный газ. Двигатели меньшего размера обычно работают на бензине, а двигатели большего размера работают на дизельном топливе, сжиженном пропане, пропановом газе или природном газе. Некоторые двигатели также могут работать на двух видах топлива: дизельном и газовом.

(b) Двигатели с верхним расположением клапанов (OHV) по сравнению с двигателями без OHV. Двигатели с верхним расположением клапанов отличаются от других двигателей тем, что впускной и выпускной клапаны двигателя расположены в головке цилиндра двигателя, а не установлены на двигателе. блокировать.Двигатели с верхним расположением клапанов имеют ряд преимуществ перед другими двигателями, такими как:

• Компактный дизайн
• Упрощенный рабочий механизм
• Прочность 90 143 • Удобство в работе 90 143 • Низкий уровень шума при работе
• Низкий уровень выбросов

Однако двигатели с верхним расположением клапанов также дороже других двигателей.

(c) Чугунная гильза (CIS) в цилиндре двигателя – CIS представляет собой накладку в цилиндре двигателя.Снижает износ и обеспечивает долговечность двигателя. Большинство двигателей с верхним расположением клапанов оснащены CIS, но важно проверить эту функцию в двигателе генератора. CIS — недорогая функция, но она играет важную роль в долговечности двигателя, особенно если вам нужно использовать генератор часто или в течение длительного времени.

 

Генератор

Генератор переменного тока, также известный как «генератор», представляет собой часть генератора, которая вырабатывает электрическую мощность на основе механического входа, поступающего от двигателя.Он содержит сборку неподвижных и подвижных частей, заключенных в корпус. Компоненты работают вместе, вызывая относительное движение между магнитным и электрическим полями, что, в свою очередь, генерирует электричество.

(a) Статор – это неподвижный компонент. Он содержит набор электрических проводников, намотанных в витках на железный сердечник.

(b) Ротор/Якорь – это подвижный компонент, создающий вращающееся магнитное поле одним из следующих трех способов:

(i) Индукционный генератор. Известны как бесщеточные генераторы переменного тока, которые обычно используются в больших генераторах.
(ii) Постоянные магниты — обычно используются в небольших генераторах переменного тока.
(iii) С помощью возбудителя. Возбудитель представляет собой небольшой источник постоянного тока (DC), который питает ротор через узел токопроводящих контактных колец и щеток.

Ротор создает движущееся магнитное поле вокруг статора, которое индуцирует разность потенциалов между обмотками статора. Это производит переменный ток (AC) на выходе генератора.

Ниже приведены факторы, которые необходимо учитывать при оценке генератора переменного тока генератора:

(a) Металлический корпус в сравнении с пластиковым. Цельнометаллическая конструкция обеспечивает долговечность генератора переменного тока.Пластиковые корпуса со временем деформируются, что приводит к оголению движущихся частей генератора. Это увеличивает износ и, что более важно, опасно для пользователя.

(b) Шариковые подшипники по сравнению с игольчатыми подшипниками. Шариковые подшипники предпочтительнее и служат дольше.

(c) Бесщеточная конструкция. Генератор переменного тока, в котором не используются щетки, требует меньше обслуживания, а также производит более чистую энергию.

 

Топливная система

Объем топливного бака обычно достаточен для поддержания работы генератора в среднем от 6 до 8 часов.В случае небольших генераторных установок топливный бак является частью основания генератора или устанавливается на верхней части рамы генератора. Для коммерческого применения может потребоваться установка внешнего топливного бака. Все такие установки подлежат утверждению Департаментом городского планирования. Щелкните следующую ссылку для получения дополнительной информации о топливных баках для генераторов.

К общим характеристикам топливной системы относятся следующие:

(a) Соединение трубопровода от топливного бака к двигателю. Подающая линия направляет топливо из бака в двигатель, а обратная линия направляет топливо из двигателя в бак.

(b) Вентиляционная трубка топливного бака. Топливный бак имеет вентиляционную трубку для предотвращения повышения давления или вакуума во время заправки и опорожнения бака. При заправке топливного бака следите за металлическим контактом между заправочным пистолетом и топливным баком, чтобы избежать искрения.

(c) Перепускной штуцер от топливного бака к сливной трубе – Это необходимо для того, чтобы любой перелив во время повторного заполнения бака не привел к проливанию жидкости на генераторную установку.

(d) Топливный насос – перекачивает топливо из основного бака хранения в расходный бак.Топливный насос обычно имеет электрический привод.

(e) Топливный водоотделитель/топливный фильтр — отделяет воду и посторонние частицы от жидкого топлива для защиты других компонентов генератора от коррозии и загрязнения.

(f) Топливная форсунка – распыляет жидкое топливо и впрыскивает необходимое количество топлива в камеру сгорания двигателя.


Регулятор напряжения
Как видно из названия, этот компонент регулирует выходное напряжение генератора.Механизм описан ниже для каждого компонента, который играет роль в циклическом процессе регулирования напряжения.

(1) Регулятор напряжения: преобразование переменного напряжения в постоянный ток. Регулятор напряжения потребляет небольшую часть выходного переменного напряжения генератора и преобразует его в постоянный ток. Затем регулятор напряжения подает этот постоянный ток на набор вторичных обмоток статора, известных как обмотки возбуждения.

(2) Обмотки возбудителя: преобразование постоянного тока в переменный ток. Обмотки возбудителя теперь работают аналогично первичным обмоткам статора и генерируют небольшой переменный ток.Обмотки возбудителя подключены к устройствам, известным как вращающиеся выпрямители.

(3) Вращающиеся выпрямители: преобразование переменного тока в постоянный – они выпрямляют переменный ток, генерируемый обмотками возбудителя, и преобразуют его в постоянный ток. Этот постоянный ток подается на ротор/якорь для создания электромагнитного поля в дополнение к вращающемуся магнитному полю ротора/якоря.

(4) Ротор/якорь: преобразование постоянного тока в переменное напряжение. Ротор/якорь теперь индуцирует большее переменное напряжение на обмотках статора, которое генератор теперь создает как большее выходное переменное напряжение.

Этот цикл продолжается до тех пор, пока генератор не начнет выдавать выходное напряжение, эквивалентное его полной рабочей мощности. По мере увеличения выходной мощности генератора регулятор напряжения производит меньший постоянный ток. Как только генератор достигает полной рабочей мощности, регулятор напряжения достигает состояния равновесия и вырабатывает постоянный ток, достаточный для поддержания выходной мощности генератора на полном рабочем уровне.

При добавлении нагрузки к генератору его выходное напряжение немного падает.Это приводит в действие регулятор напряжения, и начинается описанный выше цикл. Цикл продолжается до тех пор, пока выходная мощность генератора не достигнет исходной полной рабочей мощности.

Система охлаждения и выпуска
(а) Система охлаждения
Постоянное использование генератора приводит к нагреву его различных компонентов. Очень важно иметь систему охлаждения и вентиляции для отвода тепла, образующегося в процессе.

Необработанная/пресная вода иногда используется в качестве охлаждающей жидкости для генераторов, но в основном это ограничивается конкретными ситуациями, такими как небольшие генераторы в городских условиях или очень большие агрегаты мощностью более 2250 кВт и выше.Водород иногда используется в качестве хладагента для обмоток статора крупных генераторных установок, поскольку он более эффективно поглощает тепло, чем другие хладагенты. Водород отводит тепло от генератора и передает его через теплообменник во вторичный контур охлаждения, который содержит деминерализованную воду в качестве хладагента. Вот почему рядом с очень крупными генераторами и небольшими электростанциями часто стоят большие градирни. Для всех других распространенных применений, как жилых, так и промышленных, стандартный радиатор и вентилятор устанавливаются на генератор и работают как первичная система охлаждения.

Необходимо ежедневно проверять уровень охлаждающей жидкости генератора. Систему охлаждения и насос сырой воды следует промывать через каждые 600 часов, а теплообменник следует чистить через каждые 2400 часов работы генератора. Генератор следует размещать в открытом и проветриваемом помещении с достаточным притоком свежего воздуха. Национальный электротехнический кодекс (NEC) предписывает, чтобы со всех сторон генератора оставалось минимальное пространство в 3 фута, чтобы обеспечить свободный поток охлаждающего воздуха.

(б) Выхлопная система
Выхлопные газы генератора ничем не отличаются от выхлопных газов любого другого дизельного или бензинового двигателя и содержат высокотоксичные химические вещества, с которыми необходимо правильно обращаться. Следовательно, необходимо установить соответствующую выхлопную систему для удаления выхлопных газов. Этот момент нельзя не подчеркнуть, поскольку отравление угарным газом остается одной из наиболее распространенных причин смерти в районах, пострадавших от ураганов, потому что люди, как правило, даже не думают об этом, пока не становится слишком поздно.

Выхлопные трубы обычно изготавливаются из чугуна, кованого железа или стали. Они должны быть отдельно стоящими и не должны поддерживаться двигателем генератора. Выхлопные трубы обычно крепятся к двигателю с помощью гибких соединителей, чтобы свести к минимуму вибрации и предотвратить повреждение выхлопной системы генератора. Выхлопная труба выходит наружу и ведет от дверей, окон и других отверстий в дом или здание. Вы должны убедиться, что выхлопная система вашего генератора не соединена с выхлопной системой любого другого оборудования.Вам также следует проконсультироваться с местными городскими постановлениями, чтобы определить, нужно ли для работы вашего генератора получать разрешение от местных властей, чтобы убедиться, что вы соблюдаете местные законы и защищаете от штрафов и других санкций.


Система смазки
Поскольку генератор содержит движущиеся части двигателя, ему требуется смазка для обеспечения долговечности и бесперебойной работы в течение длительного периода времени. Двигатель генератора смазывается маслом, хранящимся в насосе.Вы должны проверять уровень смазочного масла каждые 8 ​​часов работы генератора. Вы также должны проверять наличие утечек смазки и заменять смазочное масло каждые 500 часов работы генератора.


Зарядное устройство
st e art Функция генератора работает от батареи. Зарядное устройство батареи поддерживает заряд батареи генератора, подавая на нее точное «плавающее» напряжение. Если плавающее напряжение очень низкое, аккумулятор останется недозаряженным.Если плавающее напряжение очень высокое, это сократит срок службы батареи. Зарядные устройства обычно изготавливаются из нержавеющей стали для предотвращения коррозии. Они также полностью автоматические и не требуют каких-либо регулировок или изменений настроек. Выходное напряжение постоянного тока зарядного устройства установлено на уровне 2,33 В на элемент, что является точным значением плавающего напряжения для свинцово-кислотных аккумуляторов. Зарядное устройство имеет изолированный выход постоянного напряжения, который мешает нормальному функционированию генератора.


Панель управления
Это пользовательский интерфейс генератора, содержащий положения для электрических розеток и элементов управления. В следующей статье приведены дополнительные сведения о панели управления генератора. Различные производители предлагают различные функции в панелях управления своих устройств. Некоторые из них упомянуты ниже.

(a) Электрический запуск и отключение — панели управления автоматическим запуском автоматически запускают генератор при отключении электроэнергии, контролируют работу генератора и автоматически выключают агрегат, когда он больше не нужен.

(b) Датчики двигателя. Различные датчики показывают важные параметры, такие как давление масла, температура охлаждающей жидкости, напряжение аккумуляторной батареи, скорость вращения двигателя и продолжительность работы. Постоянное измерение и контроль этих параметров обеспечивает встроенную функцию отключения генератора, когда какой-либо из них превышает соответствующие пороговые уровни.

(c) Генераторные датчики – На панели управления также есть счетчики для измерения выходного тока и напряжения, а также рабочей частоты.

(d) Прочие элементы управления — среди прочего, переключатель фаз, переключатель частоты и переключатель управления двигателем (ручной режим, автоматический режим).

Основной узел/рама

Все генераторы, как переносные, так и стационарные, имеют специальные корпуса, обеспечивающие структурную поддержку основания. Рама также позволяет заземлить генератор в целях безопасности.

СВОБОДНОЕ КОЛЕСО В ТРАНСМИССИИ. | 4 октября 1927 г.

Увеличить страницу

4 октября 1927 г.

Страница 54
Страница 55

стр. 54, 4 октября 1927 г. — СВОБОДНОЕ КОЛЕСО В ТРАНСМИССИИ.

Закрывать

Полное описание системы Джозефа, в которой используются две оппозитные муфты свободного хода под контролем.

В статье, опубликованной в The Commercial Motor за 13 сентября, мы изложили принцип и цель введения свободного колеса в

.

, но в случае, если эта статья ускользнула от внимания любого из наших читателей, мы укажем, что цель, преследуемая при использовании свободного колеса, состоит в том, чтобы облегчить переключение передач путем отключения привода, передаваемого от движения вперед. транспортного средства через карданный вал к коробке передач, чтобы при выключенном сцеплении шестерни не находились под действием вращательного движения, производимого ни двигателем, ни карданным валом.легко приспосабливаются к любым изменениям и легко и без конфликтов.

Обгонная муфта, являющаяся однонаправленной муфтой, позволяет двигателю приводить в движение задние колеса, но не позволяет задним колесам приводить в движение двигатель. Однако это так. полностью признано, что при необходимости необходимо приостанавливать действие свободного хода и преобразовывать однонаправленный привод в двунаправленный, что позволяет использовать двигатель в качестве тормоза или позволяет запускать его движением вперед .автомобиля при движении вниз по склону.

В нашей статье от 13 сентября мы обратили внимание на трудность преобразования свободного хода в принудительный привод, когда транспортное средство приобрело быстрое движение за счет спуска с холма, а двигатель либо остановился, либо работал очень медленно, так как внезапное зацепление положительного замыкания кулачка может привести к сильному удару.

Будучи особенно заинтересованы в новом отклонении, а именно в муфте свободного хода в трансмиссии, мы решили исследовать и описать различные усилия, предпринимаемые в этом направлении, и с этой целью мы, прежде всего, предприняли возможность, предоставленная нам г.Ф. А. Джозефа, чтобы проверить и ознакомиться с его системой, которая, как представляется, имеет много преимуществ. Другие конструкции и устройства будут рассмотрены и испытаны нами, и там, где они заслуживают такого рассмотрения, они будут рассмотрены на этих страницах.

Первый вопрос, который мы подняли, был упомянут в нашей статье от 13 сентября и снова упоминался выше, а именно возможность удара при повороте свободного колеса в принудительный привод. Мы находим, что г-н Джозеф, как и мы, полностью осознал важность этого момента и принял меры, согласно которым невозможно преобразовать свободный ход в принудительный привод, пока двигатель не будет вращаться со скоростью, по крайней мере равной скорости вращения двигателя. карданный вал, но не обязательно одинаковый.

ПРИВОД ОТ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

К ПЕДАЛИ СЦЕПЛЕНИЯ

Муфта свободного хода Джозефа линии трансмиссии, освобождает карданный вал и, таким образом, шестерню c

Дорожные испытания на всех видах дорог и при любых условиях, которые мы могли предложить, доказали, что любой, даже неопытный, может. переключаться с одной передачи на другую, вверх или вниз, без труда и шума. Разумеется, при работающем двигателе между внутренними и внешними элементами муфты свободного хода нет проскальзывания.при движении, но, когда это необходимо либо для движения накатом, либо для переключения передачи, легкое нажатие на педаль сцепления (двигатель при этом приглушается) выводит из строя один из ведущих элементов и, таким образом, превращает положительный привод в свободное колесо. Когда это давление сбрасывается и дроссель открывается, положительный привод возобновляется.

Механизм устройства Джозефа, хотя и очень простой, описать нелегко, и даже полный набор инженерных чертежей вряд ли прояснил бы его, поэтому мы отошли от фактического устройства во многих деталях, и здесь даем некоторые схематические изображения. эскизы, которым мы верим, будут легко поняты.

‘Обгонная муфта известного типа с роликами.

между кулачком с множеством наклонных поверхностей и наружным кольцом 66,M5, как показано на рис. 1. Когда кулачок (C) вращается. по часовой стрелке ролики (А) зажаты между откосами и наружным кольцом, и двигатель при этом будет вести транспортное средство, и если частота вращения карданного вала будет больше, чем частота вращения ведущего вала УПРАВЛЕНИЕ КЛЕТКОЙ от коробки передач

, ролики (A) будут откатываться назад, что приведет к свободному ходу. Таким образом, привод % является однонаправленным. За камерой (С) будет

виден второй выступ (D), который имеет наклоны в направлении, противоположном наклону C. Теперь, если ролики (B) удерживаются их сепаратором, как показано на рис. 2, кулачок (C) будет продолжать действовать как свободное колесо, но сепаратор, управляющий роликами (В), под давлением пружины толкает ролики (В) вверх по их наклону, и заедание будет происходить в обоих направлениях, таким образом образуя положительное или двунаправленный привод.Либо кулачок (0), либо наружное кольцо (Е) могут быть ведущими или ведомыми, причем один из этих элементов крепится шпонкой к валу, который проходит в задней части редуктора, а другой элемент крепится к универсальному шарниру на передний конец карданного вала.

Пока что это приблизительное описание основных функций, обеспечивающих свободный ход и, при необходимости, принудительный привод.

Ролики (С) находятся в постоянном движении и переводятся в заклинивающее положение с помощью своей обоймы, снабженной небольшой пружиной, которая давит на внешний элемент (Е) и, таким образом, в одном случае вызывает

небольшое трение, необходимое для того, чтобы сепаратор следовал Е в любом направлении, в котором он может вращаться по отношению к кулачку (С), таким образом приводя ролики в заклинивающее положение, или, в другом случае, отводит ролики назад и из контакта с E, когда это необходимо. Одно из особых преимуществ этого устройства состоит в том, что оно избавляет ролики от всякого трущихся контактов с Э и тем самым предотвращает износ на них лысков.

Теперь мы подошли к средствам, используемым для зацепления и расцепления роликов (В) и, таким образом, преобразования однонаправленного привода в двунаправленный привод. Клетка, подобная уже описанной, используется для управления роликами (В) за счет трения пружины о барабан (Е). Обычно это трение допускается, так что оба набора роликов могут работать, но когда требуется свободный ход, либо для движения по инерции, либо для переключения передач, сепаратор, который управляет роликами (B), удерживается. парой скользящих клиньев, как показано на чисто схематическом рисунке (рис.3), которые слегка поворачивают сепаратор относительно его кулачка и таким образом предотвращают заедание роликов.

_Можно было бы представить, что два свободных колеса такого заклинивающего типа блокируются так, что освобождение роликов становится невозможным, но г-н Джозеф предвидел это и устроил свой аппарат таким образом, что это предотвращается. Еще одна особенность этой очень хорошо продуманной передачи заключается в том, что когда включается обгонная муфта и выжимается обычное сцепление, обе шестерни слегка тормозят, так что их скорость уменьшается, как если бы был использован стопор сцепления, и, таким образом, скольжение одной передачи на другую стало совершенно легким.

Одним из больших достоинств передачи Джозефа, как нам кажется, является тот факт, что переключение на пониженную передачу возможно со стороны водителя, который вдруг осознает, что опускающуюся перед ним горку следует брать с двигатель соединен с задними полуосями через низшую передачу. Как правило, когда это осознание приходит к водителю, транспортное средство уже движется слишком быстро, чтобы можно было переключиться на более низкую передачу, поскольку скорость двигателя не может быть достаточно увеличена для включения более низкой передачи.С помощью свободного колеса Джозефа можно было переключать передачу, а затем скользящие клинья (показаны на рис. 4) можно было перемещать так, чтобы второе свободное колесо выводилось из строя, давая двунаправленный привод, а затем включалось сцепление. двигатель можно было заглушить и заставить действовать как тормоз.

Мы знаем от г-на Джозефа, что до сих пор устройство было приспособлено только для частных ушей, но, хотя этот журнал не интересуется непосредственно этим классом транспортных средств, практически нет демаркационной линии между шасси частного автомобиля и этим из очень легкого фургона.Кроме того, мы неоднократно предсказывали в этом журнале появление подобного устройства и считаем, что оно должно иметь еще большее будущее, когда оно применяется к более тяжелому транспортному средству, чем к частному автомобилю.


Принцип работы диода свободного хода — инструменты Inst

Обратноходовой диод, также называемый обратноходовым диодом. Обратный диод также называется демпферным диодом, коммутирующим диодом, обратным диодом, ограничительным диодом, ограничительным диодом, фиксирующим диодом или улавливающим диодом. Его основная цель – устранение обратной связи, которая представляет собой внезапный всплеск напряжения, наблюдаемый на индуктивной нагрузке, когда ее ток питания внезапно уменьшается или прерывается.

Начнем с физики. Напряжение v на катушке с индуктивностью L пропорционально di/dt, изменение тока во времени:

v = L (ди/дт)

Как только на катушку индуктивности подается постоянное напряжение v, ток начинает линейно возрастать со скоростью di за время dt.В случае, если v возвращается к нулю, изменение тока с течением времени также становится равным нулю — другими словами, ток i продолжает постоянно течь через катушку с его фактическим значением!

С другой стороны, при быстром изменении тока – т.е. г. когда выключатель прерывает цепь – возникает высокий di/dt и, как следствие, экстремальный скачок напряжения v. На катушках зажигания такие высокие пики напряжения необходимы для образования искры.

В наиболее упрощенной форме с источником напряжения, подключенным к катушке индуктивности с переключателем, у нас есть 2 состояния. В первом устойчивом состоянии переключатель был замкнут в течение длительного времени, так что индуктор полностью запитан и ведет себя так, как будто произошло короткое замыкание (см. рис. 1).

Ток течет «вниз» от положительной клеммы источника напряжения к его отрицательной клемме через индуктор. Когда переключатель разомкнут (ниже рисунка 2), индуктор попытается противостоять внезапному падению тока (dI/dt велико, поэтому V велико), используя накопленную энергию магнитного поля для создания собственного напряжения.

Чрезвычайно большой отрицательный потенциал создается там, где когда-то был положительный потенциал, и положительный потенциал создается там, где когда-то был отрицательный потенциал.

Переключатель, тем не менее, остается под напряжением источника питания, но он все еще находится в контакте с катушкой индуктивности, снижающей отрицательное напряжение. Поскольку физически не выполняется никакого соединения, позволяющего току продолжать течь (из-за разомкнутого ключа), большая разность потенциалов может вызвать «дуговую дугу» электронов через воздушный зазор открытого ключа (или переход транзистора). Это нежелательно по указанным выше причинам и должно быть предотвращено.

Обратный диод решает эту проблему голодной дуги, позволяя катушке индуктивности потреблять ток от самой себя (таким образом, «обратная связь») в непрерывном контуре до тех пор, пока энергия не рассеется за счет потерь в проводе, диоде и резисторе (ниже на рис. 3). ).

Когда переключатель замкнут, диод смещен в обратном направлении от источника питания и не существует в цепи для практических целей.

Однако, когда переключатель разомкнут, диод смещается в прямом направлении относительно индуктора (вместо источника питания, как раньше), что позволяет ему проводить ток по круговой петле от положительного потенциала в нижней части индуктора к отрицательный потенциал наверху (при условии, что источник питания подавал положительное напряжение на верх индуктора до размыкания переключателя).

Напряжение на катушке индуктивности будет просто функцией прямого падения напряжения обратноходового диода. Общее время рассеивания может варьироваться, но обычно оно составляет несколько миллисекунд.

В качестве идеального обратноходового диода следует искать диод с очень большой пиковой допустимой нагрузкой по прямому току (чтобы справляться с переходными процессами напряжения без перегорания диода), низким прямым падением напряжения и обратным напряжением пробоя, подходящим для источника питания катушки индуктивности.

В зависимости от приложения и используемого оборудования, некоторые выбросы напряжения могут в 10 раз превышать напряжение источника питания, поэтому крайне важно не недооценивать энергию, содержащуюся в катушке индуктивности, находящейся под напряжением.

При использовании с реле с катушкой постоянного тока обратный диод может вызывать замедленное отключение контактов при отключении питания из-за продолжающейся циркуляции тока в катушке реле и диоде.

Когда важно быстрое размыкание контактов, последовательно с диодом можно включить маломощный резистор, чтобы помочь быстрее рассеять энергию катушки за счет более высокого напряжения на переключателе.

Диоды Шоттки

предпочтительнее использовать в обратноходовых диодах для импульсных преобразователей мощности, потому что они имеют самый низкий прямой перепад (~ 0,000).2 В, а не >0,7 В для малых токов) и способны быстро реагировать на обратное смещение (когда катушка индуктивности повторно запитывается). Поэтому они рассеивают меньше энергии при передаче энергии от катушки индуктивности к конденсатору.

Почему индукция при размыкании контакта

Согласно закону Ленца, если ток через индуктивность изменяется, эта индуктивность индуцирует напряжение, поэтому ток будет течь до тех пор, пока в магнитном поле есть энергия.Если ток может течь только по воздуху, то напряжение настолько велико, что воздух проводит.

Вот почему в схемах с механическим переключением почти мгновенное рассеивание, происходящее без обратноходового диода, часто наблюдается в виде дуги на размыкающихся механических контактах.

Энергия рассеивается в этой дуге в основном в виде сильного тепла, которое вызывает нежелательную преждевременную эрозию контактов. Другой способ рассеивания энергии — электромагнитное излучение.

Аналогичным образом, для немеханического твердотельного переключателя (например, транзистора) большие перепады напряжения на неактивированном твердотельном переключателе могут привести к повреждению рассматриваемого компонента (либо мгновенно, либо в результате ускоренного износа).

Диод свободного хода — определение, схема, работа и преимущества

В этой теме вы изучите диод свободного хода — определение, схема, работа и преимущества.

Обратный диод используется для поддержания непрерывного тока нагрузки и предотвращения отрицательного значения выходного напряжения.Обратный диод широко известен как коммутирующий диод (или диод-маховик, или обходной диод).

Эффект обратного диода

Обратный диод коммутирует или отводит ток нагрузки от выпрямителя всякий раз, когда напряжение нагрузки переходит в обратное состояние.

Однополупериодный управляемый выпрямитель с обратным диодом

На рис. 1 показана принципиальная схема и ее формы для однополупериодного управляемого выпрямителя с обратным диодом FWD, подключенным к R-L нагрузке.Работу схемы можно объяснить двумя режимами работы:

Режим 1: В этом режиме тиристор срабатывает под углом α и проводит до ωt = π. Напряжение источника V s появляется на нагрузке. ОПЗ (Т) выполняется при α ≤ ωt ≤ π. Этот режим называется режимом проводимости.

Режим 2: После ωt =  π, когда напряжение источника V с имеет тенденцию к обратному, обратный диод смещен в прямом направлении через проводящий SCR (T), который все еще включен, поскольку ток нагрузки io все еще положительный и превышает ток удержания .В результате ток нагрузки i o передается от SCR к FWD. Предполагается, что в течение периода свободного хода, когда энергия, накопленная в катушке индуктивности, циркулирует через нагрузку, ток нагрузки не спадает до нуля до тех пор, пока снова не сработает тринистор. Поэтому ток нагрузки остается постоянным. Этот период называется режимом свободного хода.

 

(а)

(б)

Рис.1: Однофазная полуволновая цепь с нагрузкой RL и обратным диодом (a) Принципиальная схема, (b) Кривые напряжения и тока

Описание работы диода свободного хода

Рис.1 (а) показан однополупериодный управляемый выпрямитель с обратным диодом FWD, подключенным к R-L нагрузке. Осциллограммы напряжения и тока нагрузки также показаны на рис. 1 (б). Мы видим, что FWD не сможет проводить дальше 180°. Во время положительного полупериода в индуктивности индуцируется напряжение. Наведенное напряжение изменит свою полярность, когда di/dt изменит свою полярность, и FWD начнет проводить, как только наведенное напряжение достигнет достаточной величины, что, в свою очередь, позволит индуктивности разряжать накопленную энергию в сопротивление.

Во время отрицательного полупериода ток нагрузки протекает через диод, и на тиристоре T появляется обратное напряжение. Если обратного диода (FWD) нет, энергия, запасенная в индуктивности L, возвращается в питание тиристором T , во время отрицательного полупериода. С обратным диодом мощность не возвращается к источнику. Эффективно обратный диод улучшает входной коэффициент мощности.

Преимущества обратного диода

  • Не позволяет выходному напряжению стать отрицательным.
  • Эффективность выпрямителя повышается, поскольку энергия, накопленная в катушке индуктивности L, передается в нагрузку и используется.
  • Производительность нагрузки повышается, поскольку ток нагрузки непрерывен.
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *