2020/05/18

102-2. Хувьсах гүйдлийн генератор

Хөдөлгүүр бага хурдаар ажиллаж байх үед тогтмол гүйдлийн генератор нь хангалттай хэмжээний гүйдлийг гаргаж чаддаггүй. Үүнээс болж тогтмол гүйдлийн генератор нь хувьсах гүйдлийн генератораар солигджээ.

Хувьсах гүйдлийн генераторын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд:

  1. Ротор
  2. Шойтко
  3. Статор
  4. Гүүрэн шулуутгагч
  5. Гадна хайрцаг,их бие
  6. Хөргөлтийн сэнс



Ротор

Ротор нь хувьсах гүйдлийн генераторын эргэлддэг соронзон орон юм. Энэ нь хувьсах гүйдлийн генераторын туузан дамжуургатай холбоотой эргэлдэгч хэсэг. Ротор нь төмөр голыг тойрсон маш олон эргүүлж ороосон зэс дамжуулагч байна. Роторын ороомгийн төгсгөлийг тус тусад нь металл хавтанд холбосон байна. Роторын ороомгоор 1.5-3 А гүйдэл гүйлгэх үед түүний эргэн тойронд соронзон орон үүснэ. Энэ соронзон орны хүч нь ороомгоор гүйх гүйдэл болон ороодосны тооноос хамаарна.


Соронзон орны туйлуудыг баруун гарын дүрмээр тогтооно. Роторыг угсарч хийхдээ ороодсыг аль чиглэлд ороосон болохоос хамаарч хойд эсвэл өмнөд туйл болно.


Ороомгийг тодорхой алхамтайгаар 2 чиглэлд ороод соронзон орнуудын туйлуудыг үүсгэнэ. Ингэж хийсэн роторыг статор дотор эргүүлэх үед статорын ороомгуудад индукцийн хөдөлгөгч хүч үүснэ.


Харин роторт өгөх хүчдэлийг батарейгаас өгнө. Үүний тулд батарейн нэмэх төгсгөлийг асаалтын свичээр дайруулан нэг шойткотой холбоно. Энэ шойтко нь роторын ороомгийн нэг үзүүртэй холбоотой байна. Харин роторын ороомгийн нөгөө төгсгөл нь нэг бол шууд газардуулагдсан байна, эсвэл тогтворжуулагчтай холбогдсон байна.


Шойтко

Роторын ороомгуудаар гүйдэл гүйлгэхдээ гулсагч цагираг дээр суух шойткоор дамжуулан өгнө. Шойтко нь хэлхээний хөдөлгөөнтэй ба хөдөлгөөнгүй хэсгүүдийн хооронд гүйдлийг тасралтгүй дамжуулах үүрэгтэй. Шойткыг гулсагч цагираг дээр суурилахдаа тусгай үүрэнд суулгаж өгнө. Шойткууд нь 2-5 А гүйдлийг л дамжуулж чадна. Шойткоор хэдий бага гүйдэл гүйлгэнэ түүний эдэлгээний хугацаа их байна. Батарейгаас гарсан тогтмол гүйдэл нь шойткоор дамжин эргэлдэгч роторын ороомогт хүрнэ. Ороомгийн нөгөө төгсгөл нь мөн шойткотой холбоотой байх ба энэ нь ороомгийн гүйдлийг газардуулга болох их биетэй холбох эсвэл тогтворжуулагчтай холбох үүргийг гүйцэтгэнэ.


Статор

Статор нь дугуй хэлбэрийн төмөр хүрээг тойруулан ороосон 3н тусдаа ороомог болно.


Статорын ороомог нь роторын туйлуудтай ижил тоотой, мөн ижил байрлалд байна. 3н ороомог нь ижил ороодостойгоор ижил дараалалтайгаар статорын голыг тойрон ороосон байна.


Статорын ороомгууд нь хоорондоо фазын ялгаа үүсгэхэд хангалттай байхаар тооцсон ижил хэмжээтэй бага зэрэг агаарын зайгаар тусгаарлагдан байна. Мөн статор болон ротор нь хоорондоо ойролцоогоор 0.381 мм хэмжээтэй зайд байрлана. Энэ агаарын зайн статорын ороомгууд нь соронзон орноор хамгийн их хэмжээний индукцийн хүч үүсгэж чадах тийм хэмжээтэй байна. Статорын ороомогтой далавч болгон нь уг ороомгуудыг холбох 2 төгсгөлтэй байна.


Статорын ороомгуудыг хооронд нь холбон үндсэн 2 арга бий. Үүний эхнийх нь од холболтын арга. Үүний тулд статорын 3 тусдаа ороомгийн 1 төгсгөлүүдийг хооронд нь холбож өгнө. Од холболтыг ихэнхдээ өндөр хүчдэл шаарддаггүй хэрэглээнд хэрэглэнэ.


Нөгөө арга нь гурвалжин холболтын арга. Гурвалжин холболтыг ихэнхдээ өндөр хүчдэл шаарддаг хэрэглээнд хэрэглэнэ.


Статорын ороомгуудыг од эсвэл гурвалжин яаж ч холбосон ялгаагүй статорын ороомгуудыг хоорондоо 120 хэм үүсгэж нийт зайн 1/3-ийг эзэлж байхаар ороосон байх ёстой. Ингэснээр ротор нь энэ статор дотор эргэхэд статорын ороомогт үүсэх хүчдэл бие биеэсээ 120 хэмээр зөрсөн байна. Мөн хүчдэл нь синусийн хуулиар өөрчлөгддөг байна. Ингэж статор нь 3н фазын хүчдэл гаргана.


Диодны гүүрэн шулуутгагч

Батарей болон авто машины цахилгаан хэрэглээ нь хувьсах гүйдлийг хүлээн авахгүй. Гэтэл цэнэглэгч систем нь хувьсах гүйдлийг гаргадаг. Иймээс цэнэглэгч системээс гарах хувьсах гүйдлийг тогтмол болгон хувиргах хэрэгтэй. Уг процессыг ерөнхийд нь шулуутгах хэмээн нэрлэдэг. Статор нь хувьсах гүйдлийг гаргадаг тул тогтмол гүйдлийн генераторт хэрэглэгддэг коммутаторыг ашиглаж шулуутгах боломжгүй. Тиймээс хувьсах гүйдлийн генератораас гарсан гүйдлийг диодны гүүрэн шулуутгагч ашиглаж шулуутгана.


Диод нь гүйдлийг зөвхөн нэг чиглэлд дамжуулдаг. Тиймээс хувьсах гүйдэл диодоор гарах үед түүний зөвхөн позитив хэсгийг нэвтрүүлж негатив хэсгийн тайрч орхино. Үүнийг хагас үеийн шулуутгагч гэнэ.


Хувьсах гүйдлийн генератор нь 6 диод бүхий бүтэн шулуутгагчийг ашиглана.


3н диод нь позитив хэсгийг нэвтрүүлэх бөгөөд дулаан сарниулагч дээр суулгагдсан байна.


Харин 3н фазын негатив хэсгийг нэвтрүүлж туйлыг сольдог 3 диод нь хувьсах гүйдлийн генератор дотор байрлана.


Хувьсах гүйдлийн позитив болон негатив хэсгийг хоёуланг нь нэвтрүүлэхдээ негатив хэсгийн фазыг нь эргүүлдэг шулуутгагчийг бүтэн шулуутгагч гэнэ.


Хувьсах генераторын фаз болгон нь бүтэн шулуутгагчаар шулуутгагдсан үед гаралтын хүчдэл нь ингэж өөрчлөгдөнө.


Дээрх жишээ нь 1 туйлтай 3 фазын хэлхээний хувьд болно. Бодит тохиолдолд 12-14 туйлтай генераторыг хэрэглэнэ. 2 туйл болгон нь 1 синус долгион гаргах тул 14 туйлтай үед 7 синус гарна. Ингээд 3н фазын 14 туйлтай үед 1 үеийн дотор 21 сигналыг гаргана.


Эдгээрийг бүтэн шулуутгагчаар шулуутгах юм бол дараах хэлбэртэй сигнал гарна. Хагас шулуутгагчийг хэрэглэх үед нэг үе нь бүхэлдээ хаягддаг тул бүтэн шулуутгагчийг хэрэглэнэ.


Фаз болгон нь 2 диод бүхий бүтэн шулуутгагч ашигласан статорын хэлхээг үзүүлэв. 2 диодны нэг нь шууд нөгөө нь урвуу холболттой байна. Ротор эргэх болгонд 2 ороомог цуваа холбогдож нэг ороомог нейтрал буюу гүйдэл дамжуулахгүй байна. Роторын эргэлтээс болж аль нэг 2 ороомгоор нь гүйдэл гүйнэ. Энэ гүйдэл мөн 2 диодоор бүтэн шулуутгагдаж батарей уруу очно.


Харин гурвалжин холболтын үед 2 ороомог цуваа, гурав дахь ороомог үргэлж зэрэгцээ холбогдож өгнө. Энэ үед гаралтын гүйдэл нь зэрэгцээ 2 диодоор гарах тул гүйдэл нь од холболтын үеэс илүү байна.


Ихэнх хувьсах гүйдлийн генераторын үүр буюу гадна хайрцаг нь 2 тусдаа салангид цутгамал хөнгөн цагаан байна. 2 тусдаа хэсгийн нэг нь статорыг нөгөө нь роторыг өөртөө агуулна. Мөн энэ үүр нь диод, шулуутгагч, дулаан шингээгч, төгсгөлүүд зэрэг хувьсах генераторын бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулна. Энэ 2 салангид хэсгүүдийн төгсгөлүүдийг дараах байдлаар нэрлэнэ.

  1. Хөтлөгч хэсэгтэй төгсгөл. Энд роторын эргэх тэнхлэгийн төгсгөлд хөргөлтийн сэнс байрлана.
  2. Гулсагч цагирагтай төгсгөл. Энэ төгсгөлд ротортой харьцах хэсэг байрлана.



Хөргөлтийн сэнс нь генераторын үүр буюу хайрцгийг бүхэлд нь агаараар хөргөхийг хариуцна.


Зарим их чадлын генераторууд нь дотроо их хэмжээний дулааныг хуримтлуулдаг бол диодуудын эдэлгээний хугацаа нь богино байдаг. Диод дээр хуримтлагдах дулааныг багасгах зорилгоор зарим генераторууд шингэн хөргөлтийн системтэй байна. Ийм генераторууд сэнс ашигладаггүй тул дуу чимээ бага бөгөөд үүр нь гадна талаараа усан цамцтай байж хөргөдөг болно.