Зарядный генератор

Генератор лодочного двигателя почти всегда слишком слаб для установленной на катере или яхте сервисной аккумуляторной батареи. Вернуть аккумуляторам потраченную за день энергию он часто может только за несколько часов непрерывной работы двигателя. Если владельца лодки это не устраивает, то проблему энергоснабжения он пытается решить с помощью дополнительных источников зарядки – солнечных панелей или переносного генератора. Однако часто лучших результатов можно добиться, если заменить имеющийся генератор на более мощное устройство или установить на двигатель второй генератор

Генераторы для зарядки аккумуляторов

Генераторы выпускаются в компактном, стандартном или большом корпусах. Компактные генераторы надежны и широко распространены, поэтому именно их используют на большинстве лодочных двигателей.

Из-за небольших размеров корпуса температура компактных генераторов во время работы быстро растет. Чем больший ток отдает генератор, тем сильнее нагреваются обмотки статора и внутренние электронные компоненты. Чтобы охлаждать генератор на вал насаживают одну или две крыльчатки, которые вращаясь затягивают внутрь корпуса воздух. Но поскольку КПД компактных моделей редко превышает 50-60%, то при токе 100 А из 2800 Вт потребляемых генератором, 1400 Вт превращается в тепло

Сгоревший статор генератора. Генератор без температурной компенсации работал на зарядку AGM аккумуляторной батареи большой емкости до тех пор, пока из-за высокой температуры не сгорела изоляция на обмотках статора. Тоже самое может случится с генератором, если не ограничивать его ток во время зарядки LiFePo4 аккумулятора

Как долго генератору придется работать с максимальной нагрузкой зависит от отношения его мощности к емкости аккумуляторной батареи, типа аккумуляторов и их текущего состояния. Если мощный генератор работает на небольшую жидко-кислотную батарею, то поверхностное напряжение аккумуляторных пластин быстро вырастет. Регулятор заметит это и уменьшит ток возбуждения генератора

При целевом напряжении 14 Вольт, в первый раз регулятор сработает, когда аккумулятор зарядится до 50% емкости. Поскольку напряжение аккумулятора продолжит расти, ток снизится, генератор постепенно остынет и продолжит работать в «комфортных» для себя условиях. Дополнительная защита от перегрева такому генератору не потребуется

Но если емкость аккумуляторной батареи в несколько раз больше номинала генератора (например, аккумулятор 500 Ач, генератор 100 А), а ток в цепи ничем не ограничен, то генератору придется работать на максимальной мощности несколько часов подряд. Без температурной защиты он может не выдержать нагрузки

Без температурной защиты и ограничения тока генераторы в компактном корпусе не подходят для зарядки аккумуляторов большой емкости

Мощность зарядного генератора

Согласно ISO 8854 генераторы проверяют при температуре окружающей среды 23± 5 С, напряжении 13,5 Вольт и частоте вращения 6000 об/мин. Номинальным током генератора считается ток, который прогретый генератор дает при этих значениях напряжения, частоты вращения и температуры.

Стандартизованная процедура проверки не ставит свой целью определить, как долго генератор проработает на полной мощности, поэтому ни один изготовитель генераторов эти данные в спецификации не указывает.

Токоскоростные характеристики генератора в холодном и горячем состояниях

Некоторые производители предоставляют токоскоростную характеристику генератора как холодном, так и в горячем состоянии (при 90 С). Но эти данные также не дают представления о том сколько проработает генератор под постоянной нагрузкой. Они лишь характеризуют падение напряжения в обмотках статора увеличивающиеся из-за нагрева меди. Ток отдаваемый горячим генератором может быть ниже чем у холодного примерно на 20-25%.

Мощность зарядного генератора выбирают исходя из емкости и типа используемых аккумуляторов. Разряженный на 50% аккумулятор безопасно заряжать током в 20 – 50% от емкости. Медленнее всего принимают заряд аккумуляторы с жидким электролитом. Для них зарядный ток не должен превышать 0,15-0,2С (где С — емкость аккумулятора). Для AGM аккумуляторов это значение равно 0,3-0,4С, а для LiFePO4 1С и более. Однако большинство производителей литиевых ячеек рекомендуют также ограничивать зарядный ток величиной 0,3-0,5С.

Схема подключения зарядного конвертера. Чтобы подключить DC-DC устройство зарядки аккумуляторов не нужно разбирать генератор и вмешиваться в существующую электрическую систему автомобиля или катера. Положительные клеммы стартового и сервисного аккумуляторов подключаются соответственно на вход и выход устройства, а отрицательные к минусу зарядного. Температурный датчик и датчик контроля напряжения аккумуляторов подключать не обязательно

К зарядному току аккумуляторов необходимо добавить ток, потребляемый бортовым оборудованием во время работы двигателя (в данном случае имеется в виду оборудование, подключенное к сервисной аккумуляторной батарее — холодильник, инвертор и т.д.). А затем увеличить полученное значение на 20-25%, чтобы не допустить продолжительной работы генератора на максимальной мощности.

Таким образом, если используется батарея AGM аккумуляторов емкостью 300 Ач, то ее безопасно заряжать током 300 x 0,3 = 90 Ампер. Такой ток длительное время может давать генератор номиналом – 90 х 1,2 х 1,2 = 130 А

Номинал генератора в компактном корпусе лучше увеличить до 180 А. Можно модернизировать и менее мощную модель, расположив выпрямительные диоды генератора во внешнем корпусе с собственным охлаждением. Однако это более трудоемкий вариант.

Модели в стандартном или увеличенном корпусах выдерживают длительную работу под нагрузкой, поэтому для них запас по току может быть меньше. Но для обоих типов генераторов ток в цепи необходимо контролировать. Это удобно делать с помощью зарядного DC-DC конвертера. Для рассматриваемого примера подойдет устройство номиналом 120 А с выходным током 100 – 105 А. С шагом 10% ток можно уменьшать

Генератор как зарядное устройство

Генератор и аккумуляторы являются компонентами единой бортовой системы зарядки, которая будет работать эффективно, только тогда, когда ее элементы правильно подобраны друг к другу. Мощность генератора должна соответствовать емкости аккумуляторной батареи, а настройки регулятора напряжения типу аккумуляторов.

Особенно важно это для LiFePO4 батарей. Напряжение железо-фосфатных аккумуляторов во время зарядки растет очень медленно, поэтому, чтобы поднять его до уровня при котором начнет срабатывать регулятор, генератору может понадобится несколько часов. В течении этого времени он будет отдавать близкий к максимальному ток и сильно нагреется

Предположим литиевая аккумуляторная батарея емкостью 400 Ач подключена к генератору номиналом 100 А. Если аккумулятор разряжен на 80%, то чтобы зарядить его генератору потребуется три часа непрерывной работы на полной мощности

Зарядный конвертер превращает генератор в мощное зарядное устройство:

Зарядка от генератора двигателя

DC-DC зарядное устройство. Работает от генератора двигателя. Входное и выходное напряжение — 12 В. Максимальный ток 120 А. Водонепроницаемое IP67

DC-DC зарядное устройство. Работает от генератора двигателя. Входное и выходное напряжение — 24 В. Максимальный ток 100 А.

DC-DC зарядное устройство. Входное и выходное напряжение 24 Вольта. Максимальный входной ток 35 А.

DC-DC зарядное устройство. Работает от генератора двигателя. Входное напряжение 12, выходное 24 Вольта. Максимальный ток 70 А

DC-DC зарядное устройство. Работает от генератора двигателя. Входное и выходное напряжение — 12 В. Максимальный ток 60 А. Водонепроницаемое IP67

DC-DC зарядное устройство. Работает от генератора двигателя. Входное напряжение 12, выходное 36 Вольт. Максимальный ток 70 А

DC-DC зарядное устройство. Работает от генератора двигателя. Входное напряжение 24, выходное 12 Вольт. Максимальный входной ток 35 А

DC-DC зарядное устройство. Работает от генератора двигателя. Входное и выходное напряжение — 12 Вольт. Максимальный ток 60 Ампер

DC-DC зарядное с MPPT солнечным контроллером. DC-DC 12-12 Вольт 30 А. Солнечный контроллер 350 Вт 12 Вольт.

DC-DC зарядное устройство. Входное и выходное напряжение — 12 В. Максимальный ток 25 А. Выход для подключения холодильника

DC-DC зарядное устройство. Работает от генератора двигателя. Входное напряжение 12, выходное 36 Вольт. Максимальный ток 28 А. Водонепроницаемое IP68

DC-DC зарядное устройство. Работает от генератора двигателя. Входное напряжение 12, выходное 24 Вольта. Максимальный ток 28 А. Водонепроницаемое IP68

DC-DC зарядное устройство. Работает от генератора двигателя. Входное и выходное напряжение — 12 В. Максимальный ток 28 А. Водонепроницаемое IP68

DC-DC зарядное устройство. Работает от генератора двигателя. Входное и выходное напряжение 12 Вольт. Максимальный ток 30 А

DС-DС зарядное устройство. Входное напряжение 12 Вольт, Выходное — 24 Вольта. Максимальный входной ток 30 А

Зарядка аккумулятора от лодочного мотора

Напряжение генератора лодочного мотора 14,1-14,4 вольт. Этого достаточно для зарядки стартового аккумулятора, который во время запуска двигателя разряжается на 1-3% от емкости. Тяговые (сервисные) аккумуляторы разряжаются на 50-70% и их принято заряжать в три этапа. Сначала постоянным током, чтобы быстро восстановить заряд. Затем постоянным напряжением, чтобы не перегреть и не повредить аккумулятор. И наконец при пониженном напряжении, чтобы компенсировать саморазряд

По такому алгоритму работает большинство сетевых зарядных устройств, но не генератор лодочного мотора. Регулятор генератора поддерживает постоянное напряжение в течении всего времени работы двигателя, поэтому ток снижается, когда аккумулятор заряжен всего на 50-70% от номинальной емкости.

Если сервисная аккумуляторная батарея расположена на расстоянии 3-5 метров от генератора, то из-за потерь в кабеле напряжение на клеммах аккумуляторов падает. Иногда потери достигают 1 -1,5 Вольта. Время зарядки возрастает, аккумуляторные батареи никогда не заряжаются полностью и теряют емкость из-за сульфатации

Зарядное устройство, работающие от генератора лодочного мотора устраняет эти проблемы. Оно трансформирует постоянное напряжение генератора в четырехступенчатый зарядный профиль, который изменяется в зависимости от состояния, типа и температуры аккумулятора, а при необходимости дополнительно компенсирует потери в соединительных проводах. Скорость зарядки увеличивается в 5-10 раз, а количество сохраняемой аккумуляторной батарей энергии на 50%

Схема генератора автомобиля

Калькулятор перевода силы тока в мощность

Перевести сколько ампер у квт онлайн. Калькулятор перевода силы тока ампер в мощность ватт

Самая основная функция генератора – зарядка батареи аккумулятора и питание электрического оборудования двигателя.

Генератор – механизм, который превращает механическую энергию в электрическую. Генератор имеет вал, на который насажен шкив, через который и получает вращения от коленчатого вала двигателя.

1. Аккумуляторная батарея
2. Выход генератора «+»
3. Выключатель зажигания
4. Лампа-индикатор исправности генератора
5. Помехоподавляющий конденсатор
6. Положительные диоды силового выпрямителя
7. Отрицательные диоды силового выпрямителя
8. «Масса» генератора
9. Диоды обмотки возбуждения
10. Обмотки трех фаз статора
11. Питание обмотки возбуждения, опорное напряжение для регулятора напряжения
12. Обмотка возбуждения (ротор)
13. Регулятор напряжения

Автомобильный генератор используют для питания электропотребителей, таких как: система зажигания, бортовой компьютер, автомобильная светотехника, система диагностики, а также есть возможность заряжать автомобильный аккумулятор. Мощность генератора легкового автомобиля составляет приблизительно 1 кВт. Автомобильные генераторы достаточно надежные в работе, потому что обеспечивают бесперебойную работу множеству приборов в автомобиле, а поэтому и требования к ним соответствующие.

Устройство генератора

Устройство автомобильного генератора подразумевает наличие собственного выпрямителя и регулирующей схемы. Генерирующая часть генератора с помощью неподвижной обмотки (статора) вырабатывает трёхфазный переменный ток, который далее выпрямляется серией из шести больших диодов и уже постоянный ток заряжает аккумулятор. Переменный ток индуцируется вращающимся магнитным полем обмотки (вокруг обмотки возбуждения или ротора). Далее ток через щётки и кольца скольжения подаётся на электронную схему.

Устройство генератора: 1.Гайка. 2.Шайба. 3.Шкив. 4.Передняя крышка. 5.Дистанционное кольцо. 6.Ротор. 7.Статор. 8.Задняя крышка. 9.Кожух. 10.Прокладка. 11.Защитная втулка. 12.Выпрямительный блок с конденсатором. 13.Щеткодержатель с регулятором напряжения.

Располагается генератор в передней части двигателя автомобиля и запускается с помощью коленчатого вала. Схема подключения и принцип работы генератора автомобиля одинаковый для любых автомобилей. Есть конечно некоторые отличия, но они, как правило, связаны с качеством изготовленного товара, мощностью и компоновкой узлов в моторе. Во всех современных автомобилях устанавливают генераторные установки переменного тока, которые включают не только сам генератор, но и регулятор напряжения. Регулятор равносильно распределяет силу тока в обмотке возбуждения, именно за счет этого и происходит колебание мощности самой генераторной установки в тот момент, когда напряжение на силовых клеммах выхода остается неизменным.

Принцип работы генератора авто

Схема подключения генератора ВАЗ 2110-2115

Схема подключения генератора переменного тока включает такие составляющие:

1. Аккумулятор.
2. Генератор.
3. Блок предохранителя.
4. Ключ зажигания.
5. Приборная панель.
6. Выпрямительный блок и добавочные диоды.

Принцип работы достаточно простой, при включении зажигания плюс через замок зажигания идет через блок предохранителей, лампочку, диодный мост и выходит через резистор на минус. Когда лампочка на приборной панели загорелась, далее плюс идет на генератор (на обмотку возбуждения), далее в процессе запуска двигателя шкив начинает вращаться, также вращается якорь, за счет электромагнитной индукции вырабатывается электродвижущая сила и появляется переменный ток.

Далее в выпрямительный блок через синусоиду в левое плечо диод пропускает плюс, а в правое минус. Добавочные диоды на лампочку отсекают минусы и получаются только плюсы, далее он идет на узел приборной панели, а диод, который там стоит он пропускает только минус, в итоге лампочка гаснет и плюс тогда идет через резистор и выходит на минус.

Принцип работы автомобильного генератора постоянного, можно объяснить так: через обмотку возбуждения начинает течь небольшой постоянный ток, который регулируется управляющим блоком и поддерживается им на уровне чуть больше 14 В. Большинство генераторов в автомобиле способны вырабатывать как минимум 45 ампер. Генератор работает на 3000 оборотах в минуту и выше — если посмотреть на соотношение размеров ремней вентиляторов для шкивов, то оно по отношению к частоте двигателя составит два или три к одному.

Во избежание этого пластины и другие части выпрямителя генераторов частично или полностью покрывают изоляционным слоем. В монолитную конструкцию выпрямительного блока теплоотводы объединяются в основном монтажными платами из изоляционного материала, армированными соединительными шинками.

Далее рассмотрим схему подключения автомобильного генератора на примере автомобиля ВАЗ-2107.

Схема подключения генератора на ВАЗ 2107

Схема зарядки ВАЗ 2107 зависит от того, какой применяется тип генератора. Чтобы подзарядить аккумуляторную батарею на таких авто, как: ВАЗ-2107, ВАЗ-2104, ВАЗ-2105, которые стоят на карбюраторном двигателе, будет необходим генератор типа Г-222 или его аналог с максимальным током отдачи в 55А. В свою очередь автомобили ВАЗ-2107 у которых инжекторный двигатель используют генератор 5142.3771 или его прототип, который называется генератором повышенной энергии, с максимальным током отдачи 80-90А. Также можно устанавливать более мощные генераторы с током отдачи до 100А. Абсолютно во все виды генераторов переменного тока встраиваются выпрямительные блоки и регуляторы напряжения, они, как правило, изготовлены в одном корпусе со щетками либо съемные и крепятся на самом корпусе.

Схема зарядки ВАЗ 2107 имеет незначительные отличия в зависимости от года изготовления автомобиля. Самым главным отличием есть наличие или отсутствие контрольной лампы заряда, которая расположена на панели приборов, также способ ее подключения и наличие либо отсутствие вольтметра. Такие схемы в основном используются на карбюраторных автомобилях, тогда как на авто с инжекторными двигателями схема не меняется, она идентична с теми автомобилями, которые изготовлялись ранее.

Обозначения генераторных установок:

1. “Плюс” силового выпрямителя: “+”, В, 30, В+, ВАТ.
2. “Масса”: “-”, D-, 31, B-, M, E, GRD.
3. Вывод обмотки возбуждения: Ш, 67, DF, F, EXC, E, FLD.
4. Вывод для соединения с лампой контроля исправности: D, D+, 61, L, WL, IND.
5. Вывод фазы:

, W, R, STА.

Вывод нулевой точки обмотки статора: 0, МР.

Вывод регулятора напряжения для подсоединения его в бортовую сеть, обычно к “+” аккумуляторной батареи: Б, 15, S.

Вывод регулятора напряжения для питания его от выключателя зажигания: IG.

Вывод регулятора напряжения для соединения его с бортовым компьютером: FR, F.

Схема генератора ВАЗ-2107 типа 37.3701

1. Аккумуляторная батарея.
2. Генератор.
3. Регулятор напряжения.
4. Монтажный блок.
5. Выключатель зажигания.
6. Вольтметр.
7. Контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи.

При включении зажигания плюс от замка идет к предохранителю № 10, а затем уже поступает на реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи, потом идет к контакту и на вывод катушки. Второй вывод катушки взаимодействует с центральным выводом стартера, где соединяются все три обмотки. Если контакты реле замыкаются, то и контрольная лампа горит. При запуске двигателя генератор вырабатывает ток и на обмотках появляется переменное напряжение 7В. Через катушку реле проходит ток и якорь начинает притягиваться, при этом контакты размыкаются. Генератор № 15 через предохранитель № 9 пропускает ток. Аналогично через генератор напряжения щетки получает питание обмотка возбуждения.

Схема зарядки ВАЗ с инжекторными двигателями

Такая схема идентичная схемам на других моделях ВАЗов. Она отличается от предыдущих, способом возбуждения и контроля на исправность генератора. Он может быть осуществлен при помощи специальной контрольной лампы и вольтметра на панели приборов. Также через лампу заряда происходит первоначальное возбуждение генератора в момент начала работы. Во время работы генератор работает “анонимно”, то есть возбуждение идет напрямую с 30-го вывода.Когда включается зажигание, то питание через предохранитель №10 идет на лампу зарядки в панели приборов. Далее через монтажный блок поступает на 61-й вывод. Три дополнительные диода обеспечивают питание регулятору напряжения, а он в свою очередь передает его на обмотку возбуждения генератора. В этом случае контрольная лампа будет гореть. Именно в тот момент, когда генератор будет работать на обкладках выпрямительного моста напряжение будет гораздо выше, чем у аккумуляторной батареи. В этом случае контрольная лампа не будет гореть, потому что напряжение с ее стороны на дополнительных диодах будет ниже, чем со стороны статорной обмотки и диоды закроются. Если во время работы генератора контрольная лампа горит в пол накала, то это может означать, что пробиты дополнительные диоды.

Проверка работы генератора

Проверить работоспособность генератора можно несколькими способами применяя определенные методы, например: можно проверить напряжение отдачи генератора, падение напряжения на проводе, который соединяет токовый вывод генератора с аккумуляторной батареей или проверить регулируемое напряжение.

Для проверки будет необходим мультиметр, автомобильный аккумулятор и лампа с припаянными проводами, провода для подключения между генератором и аккумулятором, а еще можно взять дрель с подходящей головкой, так как возможно придется крутить ротор за гайку на шкиве.

Элементарная проверка лампочкой и мультиметром

Схема подключения: выходная клемма (В+) и ротор (D+). Лампу нужно подключить между основным выходом генератора В+ и контактом D+. После этого берем силовые провода и подключаем “минус” к минусовой клемме аккумулятора и к массе генератора, “плюс” соответственно к плюсу генератора и к выходу В+ генератора. Закрепляем на тиски и подключаем.

Включаем тестер в режим (DC) постоянного напряжения, цепляем один щуп на аккумулятор к “плюсу”, второй также, но к “минусу”. Далее, если все в рабочем состоянии, то должна загореться лампочка, напряжение в этом случае будет 12,4В. Затем берем дрель и начинаем крутить генератор, соответственно лампочка в этом момент перестанет гореть, а напряжение уже будет 14,9В. После чего добавляем нагрузку, берем галогенную лампу H4 и вешаем ее на клемму аккумулятора, она должна загореться. После чего в аналогичном порядке подключаем дрель и напряжение на вольтметре будет показывать уже 13,9В. В пассивном режиме аккумулятор под лампочкой дает 12,2В, а когда крутим дрелью, то 13,9В.

Схема проверки генератора

Строго не рекомендуется:

1. Проводить проверку на работоспособность генератора путем короткого замыкания, то есть “на искру”.
2. Допускать, чтобы генератор работал без включенных потребителей, также нежелательна работа при отключенном аккумуляторе.
3. Соединение клеммы “30” (в некоторых случаях B+) с “массой” или клемму “67” (в некоторых случаях D+).
4. Проводить сварочные работы кузова автомобиля при подключенных проводах генератора и аккумулятора.