На двигателях внутреннего сгорания используют трехфазные
генераторы переменного тока. Такие генераторы на холостом ходу
двигателя развивают мощность до 30-35% от номинальной и разряжают
аккумуляторные батареи.
Генераторы переменного тока по устройству проще генераторов
постоянного тока и при одинаковой мощности обладают меньшим весом.
Наиболее просты по устройству саморегулирующиеся генераторы
трехфазного тока с вращающимся постоянным магнитом и неподвижными
обмотками, которые работают без аккумуляторной батареи.
Ротор 6 генератора (рис. 18, а) представляет собой шестиполюсный
магнит, отлитый из железоникельалюминиевого сплава (АЛНИ). Ротор
насажен на вал 5, вращающийся в шариковых подшипниках 4 и 10.
Подшипники устанавливают в крышках 2 и 9. Крышки имеют проушины для
шарнирного крепления генератора на двигателе. В месте выхода вала
через переднюю крышку устанавливают сальник 3. На вал напрессован
приводной шкив 1, фиксируемый шпонкой и гайкой. Статор 7 генератора
имеет шесть полюсных сердечников 11, набранных из листов
электротехнической стали. Соединенные попарно катушки 12 образуют
три самостоятельные секции. Концы трех секций через зажимы 8
выведены на нагрузку.
При вращении ротора его магнитный поток индуктирует в полюсных
катушках э. д. с. и при подключении к ним нагрузки появляется
переменный ток. Нагрузка должна подключаться равномерно к трем
секциям статорной обмотки (рис. 18, б). Начала всех секций
присоединены к общему зажиму М, который специальным выключателем
соединяется с массой при работе генератора.
Мощность саморегулирующихся генераторов не превышает 200-250 вт при
номинальном напряжении 12 в.
Саморегулирование тока в обмотках генератора основано на явлении
повышения индуктивного сопротивления катушек при увеличении частоты
протекающего через них тока. При малой скорости вращения ротора и
сравнительно небольшой чистоте тока активное сопротивление цепи
генератора больше индуктивного. Однако при увеличении скорости
вращения ротора и частоты тока возрастает индуктивное сопротивление
обмотки, в результате этого ток в цепи генератора изменяется
незначительно.
Генераторы переменного тока с трехфазной обмоткой на статоре и
обмоткой возбуждения на роторе имеют устройства для выпрямления тока
и работают совместно с реле-регулятором. Сердечник статора 8 (рис.
19) состоит из пластин электротехнической стали и имеет трехфазную
обмотку 11, уложенную в пазы. Обмотка состоит из трех секций (фаз),
по шесть параллельных катушек в каждой. Секции соединены в звезду,
концы фазовых обмоток выведены к трем зажимам 6.
Ротор 10 генератора состоит из двух шестиполюсных наконечников,
закрепленных гайками на валу 15. Катушки обмотки 9 возбуждения
размещены между полюсными наконечниками ротора на втулке 7. Концы
обмотки возбуждения подведены к двум контактным кольцам 2. Затем
один конец обмотки через щетку 4 соединен с зажимом 5, второй конец
обмотки возбуждения также через щетку соединен с массой генератора.
Вал ротора вращается в шариковых подшипниках 1 и 14, закрепленных в
крышках 3 и 12. Привод ротора осуществляется через шкив с
крыльчаткой 13.
В начальный период работы генератора ток в обмотку возбуждения
поступает из аккумуляторной батареи, в результате чего вокруг ротора
появляется магнитное поле, создающее в сердечниках статора
переменный по направлению и величине магнитный поток. В обмотках
статора при этом индуктируется переменная э. д. с. Частота
переменного тока зависит от числа оборотов якоря генератора и
колеблется от 50 до 450-500 гц.
Когда напряжение генератора превысит напряжение батареи, питание
обмотки возбуждения осуществляется через выпрямитель непосредственно
от генератора.
Ниже приведены технические характеристики генераторов переменного
тока.
