Kaip veikia automobilio generatorius? Automobilio generatorius: paskirtis ir veikimo principas Automobilio generatoriaus žadinimo srovė

Į bet kurio automobilio elektros įrangą įeina generatorius- įtaisas, kuris mechaninę energiją, gautą iš variklio, paverčia elektros energija. Kartu su įtampos reguliatoriumi jis vadinamas generatoriaus rinkiniu. Šiuolaikiniai automobiliai aprūpinti kintamosios srovės generatoriais. Jie geriausiai atitinka reikalavimus.

Reikalavimai generatoriui:

• generatoriaus išėjimo parametrai turi būti tokie, kad jokiais transporto priemonės važiavimo režimais neįvyktų laipsniškas akumuliatoriaus išsikrovimas;
• įtampa transporto priemonės borto tinkle, maitinamame generatoriaus, turi būti stabili esant įvairiems sukimosi greičių ir apkrovų diapazonams.

Paskutinis reikalavimas yra dėl to, kad baterija yra labai jautri įtampos stabilumo laipsniui. Esant per žemai įtampai, akumuliatorius per mažai įkraunamas ir dėl to sunku užvesti variklį; per aukšta įtampa lemia akumuliatoriaus perkrovimą ir greitesnį gedimą.

Generatoriaus veikimo principas ir pagrindinė jo konstrukcija yra vienodi visiems automobiliams, skiriasi tik gamybos kokybe, jungiamųjų mazgų matmenimis ir vieta.

Pagrindinės generatoriaus dalys:

1. Skriemulys– skirta mechaninei energijai perduoti iš variklio į generatoriaus veleną per diržą;
2. Generatoriaus korpusas susideda iš dviejų dangčių: priekinio (iš skriemulio pusės) ir galinio (iš slydimo žiedo pusės), skirtų statoriaus tvirtinimui, generatoriaus montavimui ant variklio ir rotoriaus guolių (atramų) išdėstymui. Galiniame dangtelyje yra lygintuvas, šepečio mazgas, įtampos reguliatorius (jei įmontuotas) ir išoriniai gnybtai, skirti prijungti prie elektros įrangos sistemos;
3. Rotorius- plieninis velenas su dviem rankenėlės formos plieninėmis įvorėmis, esančiomis ant jo. Tarp jų yra sužadinimo apvija, kurios gnybtai sujungti su slydimo žiedais. Generatoriuose daugiausia sumontuoti cilindriniai variniai slydimo žiedai;
4. Statorius- pakuotė, pagaminta iš plieno lakštų ir suformuota kaip vamzdis. Jo lizduose yra trifazė apvija, kurioje generuojama generatoriaus galia;
5. Surinkimas su lygintuvais diodais- sujungia šešis galingus diodus, trys įspausti į teigiamą ir neigiamą šilumos šalintuvą;
6. Įtampos reguliatorius- prietaisas, palaikantis transporto priemonės tinklo įtampą nustatytose ribose, kai keičiasi elektros apkrova, generatoriaus rotoriaus greitis ir aplinkos temperatūra;
7. Šepečių blokas– nuimamas plastikinis dizainas. Jame yra spyruokliniai šepečiai, kurie liečiasi su rotoriaus žiedais;
8. Diodo modulio apsauginis dangtelis.

Panagrinėkime generatoriaus elementų prijungimo elektros grandinę.


Generatoriaus komplekto schema:
1. Uždegimo jungiklis;
2. Triukšmą slopinantis kondensatorius;
3. Įkraunama baterija;
4. Lempa, rodanti generatoriaus būklę;
5. Galios lygintuvo teigiamieji diodai;
6. Galios lygintuvo neigiami diodai;
7. Sužadinimo apvijų diodai;
8. Trijų statoriaus fazių apvijos;
9. Sužadinimo apvija (rotorius);
10. Šepečių blokas;
11. Įtampos reguliatorius;
B+ Generatoriaus išėjimas "+";
B- generatoriaus "žemė";
D+ Lauko apvijos maitinimo šaltinis, įtampos reguliatoriaus atskaitos įtampa.

Generatoriaus veikimas pagrįstas elektromagnetinės indukcijos poveikiu. Jei į ritę, pavyzdžiui, pagamintą iš varinės vielos, prasiskverbia magnetinis srautas, tai jam pasikeitus ritės gnybtuose atsiranda elektros įtampa, proporcinga magnetinio srauto kitimo greičiui. Ir atvirkščiai, norint sukurti magnetinį srautą, pakanka elektros srovę praleisti per ritę. Taigi, norint gauti kintamą elektros srovę, reikalingas kintamo magnetinio lauko šaltinis ir ritė, iš kurios bus tiesiogiai pašalinta kintamoji įtampa.

Susidaro lauko apvija su polių sistema, velenu ir slydimo žiedais rotorius, jo svarbiausia besisukanti dalis, kuri yra kintamo magnetinio lauko šaltinis.

Generatoriaus rotorius 1. rotoriaus velenas;
2. rotoriaus poliai;
3. lauko apvija;
4. slydimo žiedai.
Rotoriaus polių sistema turi liekamąjį magnetinį srautą, kuris yra net tada, kai lauko apvijoje nėra srovės. Tačiau jo vertė yra maža ir gali užtikrinti savaiminį generatoriaus sužadinimą tik esant per dideliam sukimosi greičiui. Todėl norint iš pradžių įmagnetinti rotorių, per jo apviją, dažniausiai per generatoriaus veikimo lemputę, praleidžiama nedidelė akumuliatoriaus srovė. Šios srovės stipris turi būti ne per didelis, kad neišsikrautų akumuliatorius, bet ne per mažas, kad generatorius būtų sužadintas jau esant tuščiąja eiga varikliui. Remiantis šiais samprotavimais, valdymo lempos galia paprastai yra 2...3 W. Kai įtampa ant statoriaus apvijų pasiekia darbinę vertę, lemputė užgęsta, o sužadinimo apvija maitinama iš paties generatoriaus. Tokiu atveju generatorius veikia savaiminiu sužadinimu.

Išėjimo įtampa pašalinama iš statoriaus apvijos. Kai rotorius sukasi priešais statoriaus apvijos rites, pakaitomis pasirodo rotoriaus „šiaurinis“ ir „pietinis“ poliai, ty keičiasi magnetinio srauto, einančio per statoriaus ritę, kryptis, dėl ko jame atsiranda kintamoji įtampa . Šios įtampos dažnis priklauso nuo generatoriaus rotoriaus sukimosi greičio ir jo polių porų skaičiaus.

Generatoriaus statorius
1. statoriaus apvija;
2. apvijų gnybtai;
3. magnetinė grandinė.
Statoriaus apvija yra trifazė. Jį sudaro trys atskiros apvijos, vadinamos fazinėmis apvijomis arba tiesiog fazėmis, apvyniotos naudojant tam tikrą technologiją magnetinėje grandinėje. Įtampa ir srovės apvijose viena kitos atžvilgiu pasislenka trečdaliu periodo, t.y. 120 elektros laipsnių kampu, kaip parodyta paveikslėlyje.

Apvijų fazinių įtampų oscilogramos
U 1, U 2, U 3 – apvijų įtampos;
T – signalo periodas (360 laipsnių);
F – poslinkio fazė (120 laipsnių).
Fazinės apvijos gali būti jungiamos žvaigždute arba trikampiu.


Apvijų jungčių tipai
1. „žvaigždė“;
2. „trikampis“.
Sujungus „trikampiu“, kiekvienoje iš apvijų srovė yra 1,7 karto mažesnė už generatoriaus tiekiamą srovę. Tai reiškia, kad esant tokiai pačiai generatoriaus tiekiamai srovei, apvijų srovė, prijungta „trikampiu“, yra žymiai mažesnė nei „žvaigždė“. Todėl didelės galios generatoriuose dažnai naudojamas trikampio jungtis, nes esant mažesnėms srovėms, apvijos gali būti apvyniotos plonesne viela, kuri yra technologiškai pažangesnė. Žvaigždės jungtis galima naudoti ir plonesnį laidą. Šiuo atveju apvija yra pagaminta iš dviejų lygiagrečių apvijų, kurių kiekviena yra sujungta „žvaigžde“, t.y. gaunama „dviguba žvaigždė“.

Transporto priemonės borto tinklui reikia nuolatinės įtampos. Todėl statoriaus apvija maitina transporto priemonės tinklą per generatoriuje įmontuotą lygintuvą. Lygintuvas trifazei sistemai jame yra šeši galios puslaidininkiniai diodai, iš kurių trys yra prijungti prie generatoriaus „+“ gnybto, o kiti trys – prie „-“ gnybto (žemės). Puslaidininkiniai diodai yra atviros būsenos ir nesuteikia didelio pasipriešinimo srovės pratekėjimui, kai įtampa į juos patenka į priekį, ir praktiškai nepraleidžia srovės, kai įtampa yra atvirkštinė. Pažymėtina, kad terminas „lygintuvo diodas“ ne visada slepia įprastą dizainą, turintį korpusą, laidus ir pan., kartais tai yra tik puslaidininkinė silicio jungtis, užsandarinta ant šilumos kriauklės.

Surinkimas su lygintuvais diodais
1. maitinimo diodai;
2. papildomi diodai;
3. šilumos kriauklė.
Daugelis gamintojų, norėdami apsaugoti transporto priemonių elektroninius komponentus nuo įtampos šuolių, maitinimo tilto diodus pakeičia zenerio diodais. Skirtumas tarp zenerio diodo ir lygintuvo diodo yra tas, kad įjungus įtampą priešinga kryptimi, jis nepraleidžia srovės tik iki tam tikros šios įtampos vertės, vadinamos stabilizavimo įtampa. Paprastai galios zenerio dioduose stabilizavimo įtampa yra 25... 30 V. Pasiekus šią įtampą, zenerio diodai „pramuša“, tai yra, jie pradeda leisti srovę priešinga kryptimi ir tam tikrose pokyčių ribose. Esant šios srovės stiprumui, zenerio diodo įtampa, taigi ir generatoriaus „+“ išėjime, išlieka nepakitusi, nepasiekdama elektroniniams komponentams pavojingų verčių. „Zener“ diodo savybė palaikyti pastovią įtampą gnybtuose po „gedimo“ taip pat naudojama įtampos reguliatoriuose.

Kaip minėta aukščiau, įtampa ant apvijų kinta išilgai sinusoidės kreivių ir kartais yra teigiamos, o kartais neigiamos. Jei teigiama įtampos kryptis fazėje imama išilgai rodyklės, nukreiptos į statoriaus apvijos nulinį tašką, ir neigiama kryptis nuo jo, tai, pavyzdžiui, momentui t, kai antrosios fazės įtampa yra nėra, pirmoji fazė yra teigiama, o trečioji – neigiama. Fazių įtampų kryptis atitinka paveikslėlyje parodytas rodykles.

Srovių kryptis generatoriaus apvijose ir lygintuve

Srovė per apvijas, diodus ir apkrovą tekės šių rodyklių kryptimi. Įvertinus kitus laiko momentus, nesunku įsitikinti, kad trifazėje sistemoje generatoriaus fazių apvijose kylanti įtampa, galios lygintuvų diodai juda iš atviro į uždarytą ir atgal taip, kad srovė apkrova turi tik vieną kryptį - nuo generatoriaus įrenginio „+“ gnybto iki jo gnybto „-“ („žemė“), t.y. apkrova teka nuolatinė (ištaisyta) srovė.

Daugeliui generatorių tipų sužadinimo apvija yra prijungta prie savo lygintuvo, surinkto ant trijų diodų. Ši lauko apvijos jungtis neleidžia per ją tekėti akumuliatoriaus iškrovimo srovei, kai neveikia automobilio variklis. Panašiai veikia lauko apvijų lygintuvų diodai, tiekdami į šią apviją išlygintą srovę. Be to, lauko apvijų lygintuvas taip pat turi 6 diodus, iš kurių trys yra bendri su galios lygintuvu (neigiami diodai). Sužadinimo srovė yra žymiai mažesnė už srovę, kurią generatorius tiekia į apkrovą. Todėl kaip žadinimo apvijų diodai naudojami mažo dydžio silpnos srovės diodai, kurių srovė ne didesnė kaip 2 A (palyginimui, galios lygintuvai leidžia tekėti iki 25... 35 A sroves).

Jei reikia padidinti generatoriaus galią, naudojama papildoma lygintuvo svirtis.

Tokia lygintuvo grandinė gali vykti tik tada, kai statoriaus apvijos yra prijungtos „žvaigžde“, nes papildoma svirtis maitinama iš „žvaigždės“ „nulinio“ taško. Jei fazių įtampa svyruotų tik sinusoidiniu būdu, šie diodai visiškai nedalyvautų kintamosios srovės pavertimo nuolatine srove procese. Tačiau tikruose generatoriuose fazinės įtampos forma skiriasi nuo sinusoidės. Tai sinusoidų, vadinamų harmoniniais komponentais arba harmonikomis, suma - pirmoji, kurios dažnis sutampa su fazės įtampos dažniu, ir aukštesnės, daugiausia trečiosios, kurių dažnis yra tris kartus didesnis nei Pirmas.

Tikroji fazinės įtampos forma kaip dviejų harmonikų suma:
1. apvijos fazinė įtampa;
2. pirmoji harmonika;
3. trečioji harmonika;
Iš elektrotechnikos žinoma, kad linijinėje įtampoje, tai yra įtampoje, kuri tiekiama į lygintuvą ir išlyginama, nėra trečiosios harmonikos. Tai paaiškinama tuo, kad visų fazių įtampų trečiosios harmonikos yra fazėje, t. Taigi, trečioji harmonika yra fazinėje įtampoje, bet ne tiesinėje įtampoje. Todėl vartotojai negali naudoti galios, kurią sukuria fazinės įtampos trečioji harmonika. Norint panaudoti šią galią, pridedami diodai, prijungti prie fazių apvijų nulinio taško, ty iki taško, kuriame jaučiamas fazinės įtampos veikimas. Taigi šie diodai ištaiso tik trečiąją fazinės įtampos harmoninę įtampą. Naudojant šiuos diodus generatoriaus galia padidėja 5...15%, kai sukimosi greitis didesnis nei 3000 min -1.

Generatoriaus be reguliatoriaus įtampa labai priklauso nuo jo rotoriaus sukimosi greičio, žadinimo apvijos sukuriamo magnetinio srauto, taigi ir nuo srovės stiprumo šioje apvijoje bei generatoriaus vartotojams tiekiamos srovės kiekio. Kuo didesnis sukimosi greitis ir žadinimo srovė, tuo didesnė generatoriaus įtampa; kuo didesnė jo apkrovos srovė, tuo ši įtampa mažesnė. Funkcija įtampos reguliatorius yra stabilizuoti įtampą, kai dėl poveikio žadinimo srovei keičiasi sukimosi greitis ir apkrova. Anksčiau buvo naudojami vibracijos reguliatoriai, o vėliau - kontaktiniai-tranzistoriniai. Šiuos dviejų tipų reguliatorius dabar visiškai pakeitė elektroniniai.

Elektroninių įtampos reguliatorių išvaizda

Elektroninių puslaidininkinių reguliatorių konstrukcija gali būti skirtinga, tačiau visų reguliatorių veikimo principas yra vienodas. Žinoma, galite pakeisti srovę žadinimo grandinėje, į šią grandinę įvesdami papildomą rezistorių, kaip buvo daroma ankstesniuose vibracijos įtampos reguliatoriuose, tačiau šis metodas yra susijęs su šio rezistoriaus galios praradimu ir nenaudojamas elektroniniuose reguliatoriuose. . Elektroniniai reguliatoriai keičia žadinimo srovę įjungdami ir išjungdami žadinimo apviją iš maitinimo tinklo, kartu keisdami santykinę žadinimo apvijos įjungimo trukmę. Jei norint stabilizuoti įtampą reikia mažinti žadinimo srovę, žadinimo apvijos perjungimo laikas sumažinamas, o jei reikia padidinti – padidinamas.

Šios reguliatoriaus prijungimo galimybės trūkumas yra tas, kad reguliatorius palaiko įtampą generatoriaus „D+“ gnybte, o vartotojai, įskaitant akumuliatorių, yra prijungiami prie „B+“ gnybto. Be to, tokiu būdu įjungus, reguliatorius nejaučia įtampos kritimo jungiamuose laiduose tarp generatoriaus ir akumuliatoriaus ir nereguliuoja generatoriaus įtampos, kad kompensuotų šį kritimą. Šie trūkumai pašalinami sekančioje grandinėje, kur įtampa į reguliatoriaus įvesties grandinę tiekiama iš mazgo, kuriame ji turėtų būti stabilizuota, dažniausiai tai yra generatoriaus „B+“ gnybtas.

Kai kurie įtampos reguliatoriai turi šiluminės kompensacijos savybę – keičia į akumuliatorių tiekiamą įtampą, priklausomai nuo oro temperatūros variklio skyriuje, kad akumuliatorius būtų įkrautas optimaliai. Kuo žemesnė oro temperatūra, tuo didesnė įtampa turi būti tiekiama į akumuliatorių ir atvirkščiai. Šiluminės kompensacijos vertė siekia iki 0,01 V per 1°C.

Šis įrenginys skirtas generuoti elektros energiją, be kurios neįmanomas variklio ir visos įrangos darbas.

Beje, variklis galės dirbti ir be generatoriaus, bet neilgai – kol išsikraus akumuliatorius. Nepriklausomai nuo automobilio markės ir modelio, ar tai būtų VAZ-2110, VAZ-2107 ar Chevrolet Camaro, generatoriaus konstrukcija yra beveik tokia pati.

Gamintojai šiuolaikiniuose automobiliuose montuoja trifazius kintamosios srovės generatorius. Pagrindinės šio įrenginio dalys yra:

1. korpusas pagamintas iš lengvojo lydinio medžiagos;
2. statorius – stacionari išorinė apvija, pritvirtinta korpuso viduje;
3. rotorius - judanti apvija, besisukanti statoriaus viduje;
4. įtampos reguliatoriaus relė;
5. įtampos lygintuvas.

Generatoriaus „anatomija“.

Rėmas

Automobilio generatoriaus korpusas pagamintas iš lengvųjų metalų lydinių (dažniausiai naudojamas duraliuminis), siekiant sumažinti įrenginio svorį. Siekiant užtikrinti efektyvų šilumos išsklaidymą, korpuse yra daug ventiliacijos angų. Skirtingų generatorių modelių aušinimo sistemos konstrukcija yra skirtinga ir priklauso nuo generatoriaus veikimo greičio bei nuo to, kokios atšiaurios temperatūros sąlygos yra automobilio variklio skyriuje.

Pavyzdžiui, VAZ-2106 turi vieną sparnuotė, kuri išstumia karštą orą iš kėbulo, o VAZ-2109, taip pat 2110 ir 2112 modeliai turi du ventiliatorius, kurie varo oro srautus vienas kito link. Priekinėse ir galinėse sienose yra guoliai, ant kurių sukasi rotorius.

Apvija

Statoriaus apvija pagaminta iš varinės vielos, paklotos šerdies grioveliuose. Pati šerdis pagaminta iš transformatorinės geležies, kuri pasižymi pagerintomis magnetinėmis savybėmis. Kadangi generatorius yra trifazis, statorius turi tris apvijas, sujungtas viena su kita trikampiu.

Dėl to, kad prietaisas veikiant stipriai įkaista, apvijos laidas yra padengtas dviem sluoksniais šilumą izoliuojančios medžiagos. Dažniausiai tam naudojamas specialus lakas.

Rotorius

Rotorius yra elektromagnetas, kurio viena apvija yra ant veleno. Apvijos viršuje pritvirtinama feromagnetinė šerdis, kurios skersmuo yra šiek tiek mažesnis už vidinį statoriaus skersmenį (1,5–2 mm). Variniai žiedai taip pat dedami ant rotoriaus veleno, sujungti su jo apvija per grafito šepečius. Žiedai skirti tiekti valdymo įtampą iš relės reguliatoriaus į rotoriaus apviją.

Relės reguliatorius

Relės reguliatorius yra elektroninė grandinė, kuri stebi ir reguliuoja įtampą generatoriaus išėjime. Ši relė apsaugo įrenginį nuo perkrovų ir palaiko apie 13,5 V įtampą transporto priemonės tinkle.

Pažangesni relės reguliatoriai turi temperatūros jutiklį, kad žiemą įrenginys gamintų didesnę įtampą (iki 14,7 V). Jis montuojamas arba generatoriaus viduje tame pačiame korpuse su grafitiniais šepečiais, arba (dažniausiai) korpuso išorėje, šiuo atveju šepečiai montuojami ant specialaus šepetėlio laikiklio.

Lygintuvas

Lygintuvas arba diodinis tiltas susideda iš šešių diodų, esančių ant spausdintinės plokštės ir sujungtų poromis pagal Larionovo grandinę. Lygintuvo užduotis – trifazę kintamąją srovę paversti nuolatine. Dėl savo išvaizdos automobilių mechanikai jį dažnai vadina „pasaga“.

Automobilio generatoriaus veikimas

Pagrindinis automobilio generatoriaus veikimo principas yra kintamos elektros srovės generavimas statoriaus apvijose, veikiant pastoviam magnetiniam laukui, susidariusiam aplink rotoriaus šerdį. Užvedus variklį, rotorių varo pavaros diržas.

Modeliuose VAZ-2106 ir VAZ-2107 jis yra su pavara, automobiliuose VAZ-2109, VAZ-2110, VAZ-2112 briaunotas arba polipleištas. Naudojant poli-V diržą, pasiekiamas didesnis perdavimo santykis, taigi ir didesnis įrenginio veikimo greitis bei didesnis efektyvumas.

Įprasto trapecinio diržo negalima naudoti greitaeigiams generatoriams, tokiems kaip 94.3701, sumontuotiems VAZ-2110 ir VAZ-2112 automobiliuose, nes jis labai susidėvės dėl per mažo skriemulio.

Rotoriaus apvijai įjungiama įtampa ir sukuriamas magnetinis srautas. Rotoriaus sukimosi metu statoriaus apvijose atsiranda EML. Relė-reguliatorius keičia srovės stiprumą priklausomai nuo apkrovos, pašalinamos iš teigiamo generatoriaus gnybto taip, kad būtų užtikrintas akumuliatoriaus įkrovimas arba išlaikytas jo įkrovimo lygis, taip pat būtų tiekiama elektra kiekvienam įrenginiui, prijungtam prie transporto priemonės įjungimo. - lentų tinklas.

Kaip pratęsti generatoriaus tarnavimo laiką

Pirmas dalykas, kurį reikia atidžiai stebėti, yra pavaros diržo įtempimas. Jei įtempimas yra nepakankamas, diržas nuolat slys, dėl to greitai susidėvės, o generatorius negalės pagaminti reikiamos įtampos. Stipriai įtemptas diržas be reikalo perkrauna įrenginio guolius, todėl jie greitai nusidėvi ir pakeičiami.

Automobilio generatoriaus veikimo sutrikimus rodo įspėjamoji lemputė prietaisų skydelyje. Jei užsidega, tai reiškia, kad įrenginys nesusitvarko su savo užduotimi, ty gamina nepakankamai įtampą. Problemų požymiai yra šie:

• periodiškas akumuliatoriaus per mažas arba per didelis įkrovimas;
• pritemdyti automobilio žibintus, kai variklis veikia tuščiąja eiga;
• šviesos srauto intensyvumo pokytis priklausomai nuo alkūninio veleno sukimosi greičio;
• pašaliniai garsai (girgždėjimas, beldimas), sklindantys iš generatoriaus.

Jei gedimas bus aptiktas laiku, remonto kaina bus nedidelė. Priešingu atveju dėl neatidumo ar paprasto aplaidumo bus pakeistas visas įrenginys.

Generatoriaus pakeitimas galingesniu

Daugelis VAZ-2106 ir VAZ-2107 savininkų yra nepatenkinti standartinio generatoriaus, kuris gali tiekti tik 42 amperų srovę, veikimu. Kaip alternatyva, idealus yra VAZ-2109 agregatas, kurio galia yra 55 amperai. Jo tvirtinimai tiksliai atitinka originalius.

Vienintelis skirtumas yra tas, kad automobilyje VAZ-2109 į generatorių įkišamas vienas laidas, o ne du „šešiuose“, todėl papildomas laidas, einantis iš įtampos relės, turi būti izoliuotas nuo likusio. Taip pat reikės pakeisti įkrovimo relę RS-702, standartiškai sumontuotą generatoriuje VAZ-2106 (2107), į modernesnę RS-527 ar jos atitikmenį. Jei to nepadarysite, automobilio prietaisų skydelyje nuolatos užsidegs iškrovos lemputė, tačiau išsikrovus akumuliatoriui ji užges, atvirkščiai.

Generatorius yra vienas iš pagrindinių automobilio elektros įrangos elementų, vienu metu tiekiantis elektrą vartotojams ir įkraunantis akumuliatorių.

Prietaiso veikimo principas pagrįstas mechaninės energijos, gaunamos iš variklio, pavertimu įtampa.

Kartu su įtampos reguliatoriumi įrenginys vadinamas generatoriaus rinkiniu.

Šiuolaikiniuose automobiliuose yra kintamosios srovės blokas, kuris visiškai atitinka visus nurodytus reikalavimus.

Generatoriaus įtaisas

Kintamosios srovės šaltinio elementai yra paslėpti viename korpuse, kuris taip pat yra statoriaus apvijos pagrindas.

Korpuso gamybos procese naudojami lengvieji lydiniai (dažniausiai aliuminis ir duraliuminis), o aušinimui įrengiamos skylės, užtikrinančios savalaikį šilumos pašalinimą iš apvijos.

Korpuso priekinėje ir galinėje dalyse yra guoliai, prie kurių pritvirtintas pagrindinis maitinimo šaltinio elementas – rotorius.

Beveik visi prietaiso elementai telpa į korpusą. Šiuo atveju patį korpusą sudaro du dangteliai, esantys kairėje ir dešinėje pusėse - atitinkamai šalia pavaros veleno ir valdymo žiedų.

Du dangteliai tarpusavyje sujungiami specialiais varžtais iš aliuminio lydinio. Šis metalas yra lengvas ir turi savybę išsklaidyti šilumą.

Ne mažiau svarbų vaidmenį atlieka šepečio mazgas, kuris perduoda įtampą slydimo žiedams ir užtikrina agregato veikimą.

Produktą sudaro pora grafito šepečių, dvi spyruoklės ir šepečio laikiklis.

Taip pat atkreipsime dėmesį į korpuso viduje esančius elementus:

Kokie reikalavimai keliami automobilio generatoriui?

Automobilio generatoriaus rinkiniui keliami keli reikalavimai:

• Įtampa įrenginio išvestyje ir atitinkamai borto tinkle turi būti palaikoma tam tikrame diapazone, neatsižvelgiant į apkrovą ar alkūninio veleno greitį.
• Išėjimo parametrai turi būti tokie, kad bet kuriuo mašinos veikimo režimu akumuliatorius gautų pakankamą įkrovimo įtampą.

Tuo pačiu metu kiekvienas automobilio savininkas turėtų atkreipti ypatingą dėmesį į išėjimo įtampos lygį ir stabilumą. Šis reikalavimas kyla dėl to, kad baterija yra jautri tokiems pokyčiams.

Pavyzdžiui, jei įtampa nukrenta žemiau normalios, akumuliatorius neįkraunamas iki reikiamo lygio. Dėl to variklio užvedimo metu gali kilti problemų.

Priešingoje situacijoje, kai įrenginys padidina įtampą, akumuliatorius perkraunamas ir greičiau sugenda.

Automobilio generatoriaus veikimo principas, grandinės ypatybės

Generatoriaus veikimo principas pagrįstas elektromagnetinės indukcijos poveikiu.

Jei magnetinis srautas praeina per ritę ir keičiasi, gnybtuose atsiranda ir pasikeičia įtampa (priklausomai nuo srauto kitimo greičio). Atvirkštinis procesas veikia panašiai.

Taigi, norint gauti magnetinį srautą, į ritę reikia prijungti įtampą.

Pasirodo, kad norint sukurti kintamąją įtampą, reikalingi du komponentai:

• Ritė (iš jos pašalinama įtampa).
• Magnetinio lauko šaltinis.

Ne mažiau svarbus elementas, kaip minėta aukščiau, yra rotorius, kuris veikia kaip magnetinio lauko šaltinis.

Mazgo polių sistema turi liekamąjį magnetinį srautą (net jei apvijoje nėra srovės).

Šis parametras yra mažas, todėl gali sukelti savaiminį sužadinimą tik esant dideliam greičiui. Dėl šios priežasties per rotoriaus apviją pirmiausia praleidžiama nedidelė srovė, kuri užtikrina įrenginio įmagnetinimą.

Aukščiau minėta grandinė apima srovės perėjimą iš akumuliatoriaus per kontrolinę lemputę.

Pagrindinis parametras čia yra srovės stiprumas, kuris turėtų būti normos ribose. Jei srovė yra per didelė, akumuliatorius greitai išsikraus, o jei per mažas, padidės generatoriaus sužadinimo tuščiąja eiga rizika.

Atsižvelgiant į šiuos parametrus, parenkama lemputės galia, kuri turėtų būti 2-3 W.

Kai tik įtampa pasiekia reikiamą parametrą, lemputė užgęsta, o žadinimo apvijas maitina pats automobilio generatorius. Tokiu atveju maitinimo šaltinis pereina į savaiminio sužadinimo režimą.

Įtampa pašalinama iš statoriaus apvijos, kuri pagaminta trifaziu dizainu.

Įrenginys susideda iš 3 atskirų (fazių) apvijų, suvyniotų pagal tam tikrą principą ant magnetinės šerdies.

Srovės ir įtampos apvijose pasislenka 120 laipsnių. Tuo pačiu metu pačios apvijos gali būti surinktos dviem versijomis - „žvaigždė“ arba „trikampis“.

Jei pasirinkta trikampio grandinė, fazių srovės 3 apvijose bus 1,73 karto mažesnės už bendrą generatoriaus agregato tiekiamą srovę.

Štai kodėl didelės galios automobilių generatoriuose dažniausiai naudojama „trikampio“ grandinė.

Tai tiksliai paaiškinama mažesnėmis srovėmis, kurių dėka apviją galima apvynioti mažesnio skerspjūvio viela.

Tą patį laidą galima naudoti ir žvaigždžių jungtyse.

Siekiant užtikrinti, kad sukurtas magnetinis srautas atitiktų numatytą paskirtį ir būtų nukreiptas į statoriaus apviją, ritės yra specialiuose grioveliuose magnetinėje šerdyje.

Dėl magnetinio lauko atsiradimo apvijose ir statoriaus magnetinėje grandinėje atsiranda sūkurinės srovės.

Pastarojo veikimas lemia statoriaus kaitinimą ir generatoriaus galios sumažėjimą. Siekiant sumažinti šį efektą, magnetinės grandinės gamyboje naudojamos plieninės plokštės.

Sukurta įtampa tiekiama į borto tinklą per aukščiau paminėtą diodų grupę (lygintuvo tiltelį).

Po atidarymo diodai nesukuria pasipriešinimo ir leidžia srovei netrukdomai patekti į borto tinklą.

Bet su atvirkštine įtampa I nepraleidžiama. Tiesą sakant, lieka tik teigiama pusbangis.

Kai kurie automobilių gamintojai, norėdami apsaugoti elektroniką, pakeičia diodus zenerio diodais.

Pagrindinis dalių bruožas yra galimybė nepraleisti srovės iki tam tikro įtampos parametro (25-30 voltų).

Peržengus šią ribą, zenerio diodas "pramuša" ir praeina atvirkštinę srovę. Tokiu atveju generatoriaus „teigiamo“ laido įtampa išlieka nepakitusi, o tai nekelia jokio pavojaus įrenginiui.

Beje, reguliatoriuose naudojama zenerio diodo galimybė išlaikyti pastovų U gnybtuose net po „gedimo“.

Dėl to, perėjus per diodinį tiltelį (zenerio diodus), įtampa ištaisoma ir tampa pastovi.

Daugelio tipų generatorių sužadinimo apvija turi savo lygintuvą, surinktą iš 3 diodų.

Dėl šios jungties akumuliatoriaus iškrovos srovė nepatenka.

Su lauko apvija susiję diodai veikia panašiu principu ir tiekia apviją pastovia įtampa.

Čia lygintuvo įtaisas susideda iš šešių diodų, iš kurių trys yra neigiami.

Generatoriaus veikimo metu žadinimo srovė yra mažesnė už automobilio generatoriaus tiekiamą parametrą.

Vadinasi, norint ištaisyti žadinimo apvijos srovę, pakanka diodų, kurių vardinė srovė yra iki dviejų amperų.

Palyginimui, galios lygintuvų vardinė srovė yra iki 20-25 amperų. Jei reikia padidinti generatoriaus galią, montuojama kita rankena su diodais.

Veikimo režimai

Norint suprasti automobilio generatoriaus veikimo ypatybes, svarbu suprasti kiekvieno režimo ypatybes:

• Užvedant variklį pagrindinis elektros energijos vartotojas yra starteris. Režimo ypatybė yra padidėjusios apkrovos sukūrimas, dėl kurio sumažėja akumuliatoriaus išėjimo įtampa. Dėl to vartotojai srovę semia tik iš akumuliatoriaus. Štai kodėl šiuo režimu baterija išsikrauna su didžiausiu aktyvumu.
• Užvedus variklį, automobilio generatorius persijungia į maitinimo šaltinio režimą. Nuo šio momento įrenginys tiekia srovę, reikalingą automobilio apkrovai maitinti ir akumuliatoriui įkrauti. Kai tik baterija pasiekia reikiamą talpą, įkrovimo srovės lygis sumažėja. Tokiu atveju generatorius ir toliau atlieka pagrindinio maitinimo šaltinio vaidmenį.
• Prijungus galingą apkrovą, pavyzdžiui, oro kondicionierių, salono šildymą ir pan., rotoriaus sukimosi greitis sulėtėja. Tokiu atveju automobilio generatorius nebepajėgia patenkinti esamų automobilio poreikių. Dalis apkrovos perkeliama į akumuliatorių, kuris veikia lygiagrečiai su maitinimo šaltiniu ir pradeda palaipsniui išsikrauti.

Įtampos reguliatorius - funkcijos, tipai, įspėjamoji lemputė

Pagrindinis generatoriaus komplekto elementas yra įtampos reguliatorius – įrenginys, kuris palaiko saugų U lygį statoriaus išėjime.

Yra dviejų tipų tokie produktai:

• Hibridiniai – reguliatoriai, kurių elektros grandinė apima ir elektroninius prietaisus, ir radijo komponentus.
• Integruoti – plonasluoksnės mikroelektronikos technologijos pagrindu sukurti įrenginiai. Šiuolaikiniuose automobiliuose ši parinktis yra labiausiai paplitusi.

Ne mažiau svarbus elementas yra ant prietaisų skydelio sumontuota kontrolinė lemputė, iš kurios galima daryti išvadą, kad yra problemų su reguliatoriumi.

Lemputės uždegimas variklio užvedimo momentu turėtų būti trumpalaikis. Jei jis šviečia nuolat (kai veikia generatorius), tai rodo reguliatoriaus arba paties įrenginio gedimą, taip pat remonto poreikį.

Tvirtinimo subtilybės

Generatoriaus komplektas tvirtinamas naudojant specialų laikiklį ir varžtų jungtį.

Pats įrenginys yra pritvirtintas prie variklio priekio specialių letenų ir akių dėka.

Jei automobilio generatorius turi specialias letenėles, pastarosios yra ant variklio gaubtų.

Jei naudojama tik viena fiksavimo letenėlė, pastaroji dedama tik ant priekinio dangtelio.

Galinėje dalyje sumontuotoje letenėlėje, kaip taisyklė, yra skylė su joje sumontuota tarpine įvore.

Pastarosios užduotis – pašalinti tarp atramos ir tvirtinimo susidariusį tarpą.

Audi A8 generatoriaus tvirtinimas.

Taigi įrenginys sumontuotas ant VAZ 21124.

Generatoriaus gedimai ir jų pašalinimo būdai

Automobilio elektros įranga linkusi gesti. Šiuo atveju didžiausios problemos kyla dėl akumuliatoriaus ir generatoriaus.

Jei kuris nors iš šių elementų sugenda, transporto priemonės eksploatavimas įprastu darbo režimu tampa neįmanomas arba automobilis visiškai nejuda.

Visi generatoriaus gedimai skirstomi į dvi kategorijas:

• Mechaninis. Tokiu atveju kyla problemų dėl korpuso, spyruoklių, diržinės pavaros ir kitų su elektriniu komponentu nesusijusių elementų vientisumo.
• Elektros. Tai yra diodo tiltelio gedimai, šepečių susidėvėjimas, trumpieji jungimai apvijose, reguliatoriaus relės gedimai ir kt.

Dabar pažvelkime į gedimų ir simptomų sąrašą išsamiau.

1. Išėjime nepakanka įkrovimo srovės:

2. Antra situacija.

Kai automobilio kintamosios srovės generatorius sukuria reikiamą srovę, bet akumuliatorius vis tiek neįsikrauna.

Priežastys gali būti skirtingos:

• Prasta įžeminimo kontakto tarp reguliatoriaus ir pagrindinio įrenginio kokybė. Tokiu atveju patikrinkite kontaktinio ryšio kokybę.
• Įtampos relės gedimas – patikrinkite ir pakeiskite.
• Jei šepečiai susidėvėję arba įstrigo, pakeiskite juos arba nuvalykite nuo nešvarumų.
• Reguliatoriaus apsauginė relė suveikė dėl trumpojo įžeminimo. Sprendimas yra rasti pažeidimo vietą ir išspręsti problemą.
• Kitos priežastys – sutepti kontaktai, sugedęs įtampos reguliatorius, trumpasis jungimas statoriaus apvijose, blogas diržo įtempimas.

3. Generatorius veikia, bet kelia daug triukšmo.

Galimi gedimai:

• Trumpasis jungimas tarp statoriaus posūkių.
• Guolio lizdo susidėvėjimas.
• Skriemulio veržlės atlaisvinimas.
• Guolių gedimas.

Automobilio generatoriaus remontas visada turėtų prasidėti nuo tikslios problemos diagnozės, po kurios priežastis pašalinama taikant prevencines priemones arba pakeičiant sugedusį įrenginį.

Eksploatavimo praktika rodo, kad pakeisti automobilio generatorių nėra sunku, tačiau norint išspręsti problemą, reikia laikytis kelių taisyklių:

• Naujojo įrenginio srovės greičio parametrai turi būti panašūs kaip ir gamyklinio įrenginio.
• Energijos rodikliai turi būti identiški.
• Senų ir naujų galios šaltinių pavarų skaičiai turi sutapti.
• Montuojamas įrenginys turi būti tinkamo dydžio ir lengvai pritvirtinamas prie variklio.
• Naujo ir seno automobilio generatoriaus grandinės turi būti vienodos.

Atkreipkite dėmesį, kad įtaisai, montuojami ant užsienyje pagamintų automobilių, tvirtinami kitaip nei vietiniai, pavyzdžiui, kaip ant TOYOTA COROLLA generatoriaus.
ir Lada Granta
Todėl, jei pakeisite užsienio įrenginį vietiniu gaminiu, turėsite įdiegti naują laikiklį.

Baigiant pasakojimą apie automobilių generatorius, verta pabrėžti keletą patarimų, ką automobilių savininkai turėtų ir ko neturėtų daryti eksploatacijos metu.

Pagrindinis dalykas yra montavimas, kurio metu svarbu atkreipti dėmesį į poliškumo ryšį.

Jei šiuo klausimu padarysite klaidą, lygintuvo įtaisas suges ir padidės gaisro pavojus.

Variklio užvedimas netinkamai prijungus laidus kelia panašų pavojų.

Kad išvengtumėte problemų eksploatacijos metu, turėtumėte laikytis kelių taisyklių:

• Laikykite kontaktus švarius ir stebėkite transporto priemonės elektros laidų tinkamumą naudoti. Ypatingą dėmesį atkreipkite į ryšio patikimumą. Jei naudojami blogi kontaktiniai laidai, borto įtampos lygis viršys leistiną ribą.
• Stebėkite generatoriaus įtampą. Jei įtampa silpna, maitinimo šaltinis negalės atlikti numatytų užduočių. Jei priveržsite diržą, tai gali greitai susidėvėti guoliai.
• Atlikdami elektrinio suvirinimo darbus, išmeskite laidus nuo generatoriaus ir akumuliatoriaus.
• Jei užvedus variklį įspėjamoji lemputė užsidega ir dega, išsiaiškinkite ir pašalinkite priežastį.

Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas relės reguliatoriui, taip pat maitinimo šaltinio išėjimo įtampos patikrinimui. Įkrovimo režimu šis parametras turėtų būti 13,9–14,5 volto.

Be to, karts nuo karto patikrinkite generatoriaus šepečių susidėvėjimą ir jėgos pakankamumą, guolių ir slydimo žiedų būklę.

Šepečių aukštis turi būti matuojamas nuėmus laikiklį. Jei pastarasis susidėvėjęs iki 8-10 mm, jį reikia pakeisti.

Kalbant apie šepečius laikančių spyruoklių jėgą, ji turėtų būti 4,2 N (VAZ). Tuo pačiu apžiūrėkite slydimo žiedus – ant jų neturi likti alyvos pėdsakų.

Be to, automobilio savininkas turi atsiminti keletą draudimų, būtent:

• Nepalikite automobilio su prijungtu akumuliatoriumi, jei kyla įtarimas, kad sugedo diodo tiltelis. Priešingu atveju akumuliatorius greitai išsikraus ir padidės laidų gaisro pavojus.
• Netikrinkite, ar generatorius veikia tinkamai, peršokdami jo gnybtus arba atjungdami akumuliatorių, kai variklis veikia. Tokiu atveju gali būti pažeisti elektroniniai komponentai, borto kompiuteris arba įtampos reguliatorius.
• Neleiskite techniniams skysčiams liestis su generatoriumi.
• Nepalikite įrenginio įjungto, jei nuimti akumuliatoriaus gnybtai. Priešingu atveju galite sugadinti įtampos reguliatorių ir automobilio elektros įrangą.

Kadangi varikliui veikti reikia elektros energijos, o akumuliatoriaus rezervo užtenka tik jam užvesti, automobilio generatorius jį nuolat gamina tuščiąja eiga ir dideliu greičiu. Be įtampos tiekimo visiems borto tinklo vartotojams, elektra išleidžiama akumuliatoriui įkrauti ir generatoriaus armatūros savaiminiam sužadinimui.

Automobilio generatoriaus paskirtis

Automobilio generatorius ne tik maitina borto tinklą, bet ir papildo elektros energijos kiekį, kurį sunaudojo akumuliatorius užvedus vidaus degimo variklį. Pradinis apvijos sužadinimas taip pat atliekamas dėl nuolatinės akumuliatoriaus srovės. Tada generatorius pradeda pats gaminti elektrą, kai sukimasis diržu perduodamas skriemuliui iš variklio alkūninio veleno.

Kitaip tariant, be generatoriaus automobilis užsives starteriu nuo akumuliatoriaus, bet toli nenuvažiuos ir kitą kartą neužsives, nes akumuliatorius nebus įkraunamas. Generatoriaus veikimo trukmę įtakoja šie veiksniai:

• akumuliatoriaus talpa ir srovės stipris;
• vairavimo stilius ir režimas;
• borto tinklo vartotojų skaičius;
• transporto priemonės eksploatavimo sezoniškumas;
• generatoriaus komponentų gamybos ir surinkimo kokybė.

Paprasta konstrukcija leidžia patiems diagnozuoti ir patiems ištaisyti daugumą gedimų.

Dizaino elementai

Automobilio generatoriaus veikimo principas pagrįstas elektromagnetinės indukcijos poveikiu, kuris leidžia priimti elektros srovę indukuojant ir vėliau keičiant magnetinį lauką aplink laidininką. Norėdami tai padaryti, generatoriuje yra būtinų dalių:

• rotorius - ritė, esanti dviejose daugiakrypčių magnetų porose, gaunanti sukimąsi per skriemulį ir tiesioginę srovę į lauko apvijas per šepečius ir komutatoriaus žiedus
• statorius - magnetinės grandinės viduje esančios apvijos, kuriose indukuojama kintamoji elektros srovė
• diodinis tiltelis – išlygina kintamąją srovę į nuolatinę
• įtampos relė - reguliuoja šią charakteristiką 13,8–14,8 V

Kai variklis neveikia, jo užvedimo momentu žadinimo srovė į armatūrą tiekiama iš akumuliatoriaus. Tada generatorius pradeda pats gaminti elektrą, persijungia į savaiminį sužadinimą ir visiškai atstato akumuliatoriaus įkrovą automobiliui judant.

Tuščiąja eiga įkrovimas nevyksta, tačiau borto tinklas ir visi jo vartotojai (priekiniai žibintai, muzika, oro kondicionierius) yra visiškai aprūpinti.

Statorius

Sudėtingiausia generatoriaus dalis yra statoriaus struktūra:

• iš transformatoriaus geležies 0,8 - 1 mm storio, plokštės išpjaunamos antspaudu;
• iš jų surenkami paketai (suvirinami arba tvirtinami kniedėmis), 36 grioveliai aplink perimetrą apšiltinti epoksidine derva arba polimerine plėvele;
• tada 3 apvijos dedamos į maišus, tvirtinamos grioveliuose specialiais pleištais.

Būtent statoriuje susidaro kintamoji įtampa, kurią automobilio generatorius vėliau ištaiso į nuolatinę srovę borto tinklui ir akumuliatoriui.

Rotorius

Naudojant riedėjimo guolius, kakliukas grūdinamas, o pats velenas pagamintas iš legiruotojo plieno. Ant veleno suvyniojama specialiu dielektriniu laku padengta ritė. Ant jo uždedamos magnetinės polių pusės ir pritvirtinamos prie veleno:

• atrodo kaip karūna;
• turi 6 žiedlapius;
• gaminami štampuojant arba liejant.

Skriemulys pritvirtinamas prie veleno raktu arba veržle su šešiabriauniu raktu. Generatoriaus galia priklauso nuo žadinimo ritės laido storio ir apvijų izoliacijos laku kokybės.

Kai į lauko apvijas įjungiama įtampa, aplink jas atsiranda magnetinis laukas, sąveikaujantis su panašiu lauku iš nuolatinių magnetų polių pusių. Būtent rotoriaus sukimasis užtikrina elektros srovės susidarymą statoriaus apvijose.

Dabartinis surinkimo vienetas

Šepečių generatoriuje srovės surinkimo įrenginio struktūra yra tokia:

• šepečiai slysta išilgai komutatoriaus žiedų;
• jie perduoda nuolatinę srovę į žadinimo apviją.

Elektrografito šepečiai susidėvi mažiau nei vario-grafito modifikacijos, tačiau ant kolektoriaus pusžiedžių pastebimas įtampos kritimas. Siekiant sumažinti žiedų elektrocheminę oksidaciją, jie gali būti pagaminti iš nerūdijančio plieno ir žalvario.

Kadangi dabartinio surinkimo įrenginio veikimą lydi didelė trintis, šepečiai ir komutatoriaus žiedai nusidėvi dažniau nei kitos dalys ir yra laikomi eksploatacinėmis medžiagomis. Todėl juos galima greitai pasiekti periodiškai pakeisti.

Lygintuvas

Kadangi elektros prietaiso statorius generuoja kintamąją įtampą, o borto tinklui reikia nuolatinės srovės, prie konstrukcijos pridedamas lygintuvas, prie kurio prijungtos statoriaus apvijos. Priklausomai nuo generatoriaus charakteristikų, lygintuvo blokas turi skirtingą dizainą:

• diodinis tiltelis lituojamas arba įspaudžiamas į pasagos formos šilumos šalinimo plokštes;
• Lygintuvas surenkamas ant lentos, prie diodų prilituojamos šilumos kriauklės su galingomis briaunomis.

Pagrindinis lygintuvas gali būti dubliuojamas papildomu diodiniu tilteliu:

• sandarus kompaktiškas blokas;
• dida-žirnių arba cilindro formos;
• įtraukimas į bendrą schemą mažais autobusais.

Lygintuvas yra „silpnoji generatoriaus grandis“, nes bet koks svetimkūnis, vedantis srovę, atsitiktinai patekęs tarp diodų šilumos kriauklių, automatiškai sukelia trumpąjį jungimą.

Įtampos reguliatorius

Po to, kai lygintuvas kintamąją amplitudę paverčia nuolatine srove, generatoriaus galia tiekiama į įtampos reguliatoriaus relę dėl šių priežasčių:

• Vidaus degimo variklio alkūninis velenas sukasi skirtingais greičiais, priklausomai nuo važiavimo tipo, kelionės atstumo ir transporto priemonės važiavimo ciklo;
• todėl automobilio generatorius pagal nutylėjimą fiziškai nepajėgus gaminti tos pačios įtampos skirtingais laikotarpiais;
• Reguliatoriaus relės įtaisas yra atsakingas už temperatūros kompensavimą – stebi oro temperatūrą, o jai mažėjant didina įkrovimo įtampą ir atvirkščiai.

Standartinė temperatūros kompensavimo vertė yra 0,01 V/1 laipsnis. Kai kurie generatoriai turi rankinius vasaros/žiemos jungiklius, kurie yra automobilio salone arba po gaubtu.

Yra įtampos reguliatorių relės, kuriose borto tinklas yra prijungtas prie generatoriaus sužadinimo apvijos „–“ laidu arba „+“ kabeliu. Šios konstrukcijos nėra keičiamos, jų negalima supainioti, dažniausiai lengvuosiuose automobiliuose montuojami „neigiami“ įtampos reguliatoriai.

Guoliai

Laikoma, kad priekinis guolis yra skriemulio pusėje, jo korpusas įspaustas į dangtelį, o ant veleno naudojamas slydimas. Galinis guolis yra šalia kolektoriaus žiedų; priešingai, jis sumontuotas ant veleno su trukdžiais; korpuse naudojamas slydimas.

Pastaruoju atveju galima naudoti ritininius guolius, priekinis visada yra radialinis rutulinis guolis su gamykloje užteptu vienkartiniu tepalu, kurio pakanka visam eksploatavimo laikui.

Kuo didesnė generatoriaus galia, tuo didesnę apkrovą patiria guolių lenktynės ir tuo dažniau reikia keisti abi sunaudojamas dalis.

Darbaratis

Generatoriaus viduje esančios frikcinės dalys vėsinamos priverstiniu oru. Tam ant veleno uždedamas vienas arba du sparnuotės, kurios siurbia orą per specialias gaminio korpuse esančias angas/angas.

Yra trijų tipų oru aušinami automobilių generatoriai:

• jei yra šepečio/kolektoriaus žiedo mazgas, o lygintuvas ir įtampos reguliatorius išstumiami iš korpuso, šie komponentai yra apsaugoti korpusu, todėl jame susidaro oro įsiurbimo angos (apatinės grandinės padėtis a);
• jei mechanizmų išdėstymas po gaubtu yra tankus, o juos supantis oras per karštas, kad tinkamai atvėsintų vidinę generatoriaus erdvę, naudojamas specialiai sukurtas apsauginis korpusas (b padėtis) apatiniame paveikslėlyje;
• mažo dydžio generatoriuose oro įsiurbimo angos sukuriamos abiejuose korpuso dangteliuose (padėtis c) apatiniame paveikslėlyje).

Apvijų ir guolių perkaitimas smarkiai sumažina generatoriaus našumą ir gali sukelti strigimą, trumpąjį jungimą ir net gaisrą.

Rėmas

Tradiciškai daugumos elektros prietaisų generatoriaus korpusas turi apsauginę funkciją visiems komponentams, esantiems jo viduje. Skirtingai nei automobilio starteris, generatorius neturi įtempiklio, transmisijos diržo nusmigimas reguliuojamas perkeliant paties generatoriaus korpusą. Šiuo tikslu, be tvirtinimo skirtukų, korpusas turi reguliavimo kilpą.

Korpusas pagamintas iš aliuminio lydinio ir susideda iš dviejų dangčių:

• Statorius ir armatūra yra paslėpti priekinio dangčio viduje;
• Galinio dangtelio viduje yra lygintuvas ir įtampos reguliatoriaus relė.

Nuo šios dalies priklauso teisingas generatoriaus veikimas, nes vieno dangtelio viduje įspaustas rotoriaus guolis, o diržas įtemptas korpuso ąsoje.

Veikimo režimai

Naudojant mašinos generatorių, yra 2 režimai:

• vidaus degimo variklio paleidimas - siuo momentu automobilio starteris ir generatoriaus rotoriaus ritė yra vieninteliai vartotojai, eikvojama akumuliatoriaus energija, paleidimo srovės yra daug didesnės už darbines sroves, todėl ar automobilis užsives ar ne, priklauso nuo akumuliatoriaus įkrovimo kokybės ;
• darbo režimas - šiuo metu starteris išjungtas, generatoriaus rotoriaus apvija pereina į savaiminio sužadinimo režimą, tačiau atsiranda kitų vartotojų (oro kondicionierius, stiklų šildytuvai, veidrodėliai, žibintai, automobilio garso sistema), reikia atstatyti akumuliatoriaus įkrovą .

Dėmesio: staigiai padidėjus bendrai apkrovai (garso sistema su stiprintuvu, žemųjų dažnių garsiakalbis), generatoriaus srovės nepakanka, kad būtų patenkinti borto sistemos poreikiai, o akumuliatoriaus įkrova pradeda eikvoti.

Todėl norėdami sumažinti įtampos kritimą, automobilių garso sistemos savininkai dažnai montuoja antrą akumuliatorių, padidina generatoriaus galią arba dubliuoja jį kitu įrenginiu.

Generatoriaus pavara

Kintamosios srovės generatorius gauna greitį, kad generuotų elektrą per V formos diržo pavarą iš variklio alkūninio veleno. Todėl diržo įtempimą reikia tikrinti reguliariai, geriausia prieš kiekvieną kelionę. Pagrindiniai generatoriaus pavaros niuansai yra šie:

• įtempimas tikrinamas 3–4 kg jėga, įlinkis šiuo atveju negali viršyti 12 mm;
• diagnostika atliekama liniuote, kurios jėgą vienam kraštui suteikia buitinė plieninė;
• diržas gali paslysti, jei ant jo pateks alyvos dėl tarpiklių ir sandariklių nuotėkio gretimuose mazguose po gaubtu;
• per kietas diržas padidina guolių susidėvėjimą;
• Alkūninio veleno skriemulių ir generatoriaus nesutapimas sukelia švilpimą ir netolygų diržo susidėvėjimą skerspjūvyje.

Vidutinis skriemulių resursas yra 150 - 200 tūkstančių kilometrų automobilio rida. Ši diržo savybė per daug skiriasi priklausomai nuo gamintojo, automobilio modelio ir savininko vairavimo stiliaus.

Elektros schema

Gamintojai atsižvelgia į konkretų vartotojų skaičių automobilio modelyje, todėl kiekvienu atveju naudojama individuali generatoriaus elektros grandinė. Populiariausios yra 8 „mobiliųjų elektros instaliacijų“ schemos po automobilio gaubtu su tuo pačiu elementų pavadinimu:

1. generatoriaus blokas;
2. rotoriaus apvija;
3. statoriaus magnetinė grandinė;
4. diodinis tiltas;
5. jungiklis;
6. lempos relė;
7. reguliatoriaus relė;
8. lempa;
9. kondensatorius;
10. transformatorius ir lygintuvas;
11. Zenerio diodas;
12. pasipriešinimas.

1 ir 2 schemose jaudinanti apvija gauna įtampą per uždegimo jungiklį, kad akumuliatorius neišsikrautų stovint. Trūkumas yra 5 A srovės perjungimas, kuris sumažina tarnavimo laiką.

Todėl 3 diagramoje tarpinė relė iškrauna kontaktus, o srovės suvartojimas sumažinamas iki dešimtųjų ampero. Šios parinkties trūkumas yra sudėtingas generatoriaus montavimas, sumažėjęs konstrukcijos patikimumas, padidėja tranzistoriaus perjungimo dažnis. Gali mirksėti priekiniai žibintai ir drebėti instrumentų adatos.

5 grandinėje papildomas lygintuvas yra pagamintas iš trijų diodų pakeliui į sužadinimo apviją. Tačiau statant automobilį ilgą laiką, rekomenduojama nuimti „+“ nuo akumuliatoriaus gnybto, nes akumuliatorius gali išsikrauti. Tačiau pradinio apvijos sužadinimo metu vidaus degimo variklio užvedimo metu akumuliatoriaus srovės suvartojimas yra minimalus. Užgesinkite zenerio diodą, kuris yra pavojingas mašinos elektronikai.

Dyzeliniams varikliams naudojami generatoriai, naudojantys 6 grandinę. Jie skirti 28 V įtampai; jaudinanti apvija gauna pusę įkrovos dėl prijungimo prie statoriaus „nulinio“ taško.

7 diagramoje akumuliatoriaus išsikrovimas ilgalaikio stovėjimo metu pašalinamas sumažinus potencialų skirtumą „D“ ir „+“ gnybtuose. Iš zenerio diodų buvo sukurtas papildomas lygintuvo diodo tiltelio sparnas, kad būtų pašalinti įtampos šuoliai.

8 schema dažniausiai naudojama Bosch generatoriuose. Čia įtampos reguliatorius yra sudėtingas, tačiau paties generatoriaus grandinė yra supaprastinta.

Gnybtų žymėjimai ant korpuso

Atliekant savidiagnostiką su multimetru, savininkui reikia atitinkamos informacijos apie tai, kaip pažymėti gnybtai ant generatoriaus korpuso. Vieno pavadinimo nėra, tačiau bendrų principų laikosi visi gamintojai:

• iš lygintuvo išeina „pliusas“, pažymėtas „+“, 30, B, B+ ir BAT, „minusas“, pažymėtas „–“, 31, D-, B-, E, M arba GRD;
• gnybtas 67, Ш, F, DF, E, EXC, FLD nukrypsta nuo jaudinančios apvijos;
• „teigiamas“ laidas nuo papildomo lygintuvo iki kontrolinės lempos žymimas D+, D, WL, L, 61, IND;
• fazę galima atpažinti iš banguotos linijos, raidžių R, ​​W arba STA;
• statoriaus apvijos nulinis taškas žymimas „0“ arba MP;
• reguliatoriaus relės gnybtas, skirtas prijungti prie borto tinklo „pliuso“ (dažniausiai akumuliatoriaus), yra pažymėtas 15, B arba S;
• laidas nuo uždegimo jungiklio turi būti prijungtas prie įtampos reguliatoriaus gnybto, pažymėto IG;
• Borto kompiuteris prijungtas prie reguliatoriaus relės gnybto, pažymėto F arba FR.

Kitų žymenų nėra, o pirmiau minėti nėra visiškai ant generatoriaus korpuso, nes jie yra ant visų esamų elektros prietaisų modifikacijų.

Pagrindiniai gedimai

„Borto jėgainės“ gedimus sukelia netinkamas transporto priemonės eksploatavimas, besitrinančių dalių išsekimas arba elektros gedimas. Pirmiausia atliekama vizualinė diagnostika ir atpažįstami pašaliniai garsai, po to multimetru (testeriu) patikrinama elektrinė dalis. Pagrindiniai gedimai apibendrinti lentelėje:

Lūžęs	Priežastis	Remontas
švilpimas, galios praradimas dideliu greičiu	nepakankamas diržo įtempimas, guolio/įvorės gedimas	įtempimo reguliavimas, įvorės/guolio keitimas
per mažą mokestį	reguliatoriaus relė sugedusi	relės keitimas
įkrauti	reguliatoriaus relė sugedusi	relės keitimas
veleno laisvumas	guolių gedimas arba įvorės susidėvėjimas	eksploatacinių medžiagų keitimas
srovės nuotėkis, įtampos kritimas	diodo gedimas	lygintuvų diodų keitimas
generatoriaus gedimas	komutatoriaus degimas ar susidėvėjimas, sužadinimo apvijos lūžis, užstrigę šepečiai, užstrigęs rotorius statoriuje, nutrūkęs iš akumuliatoriaus vedantis laidas	pašalinti nurodytus gedimus

Diagnostikos metu testeris matuoja generatoriaus įtampą esant skirtingiems variklio sūkiams – tuščiąja eiga, esant apkrovai. Patikrinamas apvijų ir jungiamųjų laidų, diodinio tiltelio ir įtampos reguliatoriaus vientisumas.

Generatoriaus pasirinkimas lengvajam automobiliui

Dėl skirtingų trapecinių diržų pavaros skriemulių skersmenų generatoriui suteikiamas didesnis kampinis greitis, lyginant su alkūninio veleno sukimosi dažniu. Rotoriaus sukimosi greitis siekia 12 - 14 tūkstančių apsisukimų kas minutę. Todėl generatoriaus resursas yra bent perpus mažesnis nei automobilio vidaus degimo varikliu.

Mašinoje gamykloje sumontuotas generatorius, todėl keičiant pasirenkama panašių charakteristikų ir montavimo angų modifikacija. Tačiau derindamas automobilį savininkas gali būti nepatenkintas generatoriaus galia. Pavyzdžiui, padidinus vartotojų skaičių (šildomos sėdynės, veidrodžiai, langai), įrengus žemųjų dažnių garsiakalbį, garso sistemą su stiprintuvu, reikia pasirinkti naują, galingesnį generatorių arba sumontuoti antrą elektros prietaisą su papildomu. baterija.

Pirmuoju atveju turėtumėte pasirinkti galią, kurios pakaktų akumuliatoriui įkrauti su 15% atsarga. Įdiegus antrą generatorių, pradinis ir veiklos biudžetas smarkiai padidėja:

• papildomam generatoriui ant alkūninio veleno turėsite sumontuoti papildomą skriemulį;
• suraskite vietą elektros prietaiso korpusui pritvirtinti taip, kad jo skriemulys būtų toje pačioje plokštumoje kaip alkūninio veleno skriemulys;
• prižiūrėti ir keisti iš karto dviejų „mobiliųjų elektrinių“ eksploatacines medžiagas.

Atsiradus bešepetėlių generatorių modeliams, kai kurie savininkai standartinį įrenginį pakeičia šiuo įrenginiu.

Modifikacijos be šepetėlių

Pagrindinis bešepetėlio generatoriaus privalumas – itin ilgas tarnavimo laikas. Nepaisant sudėtingo dizaino ir kainos, čia iš esmės nėra ko laužyti, o atsiperkamumas vis tiek didesnis, nes nėra šepečių/kolektoriaus žiedo eksploatacinių medžiagų.

Kompaktiški matmenys ir trumpųjų jungimų nebuvimas, kai vanduo patenka ant apvijų, užpildytų laku arba kompozicine kompozicija, leidžia montuoti beveik bet kurioje transporto priemonėje.

Norint užtikrinti normalų automobilio veikimą, reikalingas generatorius. Šis prietaisas leidžia paversti judėjimo energiją į elektros srovę.

Kaip atrodo automobilio generatorius?

Srovės generatorius reikalingas apšvietimo gaminių maitinimui, akumuliatoriaus (įkraunamo akumuliatoriaus) įkrovimui, matavimo priemonėms, borto kompiuterio prijungimui ir kt.

DC generatorius

Pirmieji automobiliams pradėti naudoti nuolatinės srovės generatoriai, kurie turėjo daug minusų. Įdiegus naujus naujo tipo lygintuvus (silicio ir seleno), transportui buvo galima naudoti kintamosios srovės generatorius, kurie leido padidinti įrenginio efektyvumą ir suteikti daugiau galios ta pačia įėjimo srove.

Kaip atrodo modernus generatorius?

Transporto priemonėse, pagamintose iki 60-ųjų vidurio. XX amžiuje buvo naudojami nuolatinės srovės generatoriai.

Pagrindinis prietaisų trūkumas buvo greitas įrangos gedimas, netobula pajungimo schema, maža instaliacijos galia, būtinybė nuolat stebėti ir prižiūrėti įrangą, nepaisant to, kad išėjimo galia buvo nereikšminga.

Automobilio elektros grandinėje yra įtampos reguliatoriaus relė. Statoriuje yra sužadinimo apvija, kuri spyruokliniais šepečiais sujungta lygiagrečiai su galios apvija (prie generatoriaus armatūros).

Bendras įtampos reguliatoriaus vaizdas

Generatoriaus konstrukcija ir veikimo principas

• Trijų apvijų statorius (žvaigždė).
• Rotorius su žadinimo apvija. Srovė į ją tiekiama sujungiant slydimo žiedus ir šepečius.
• Lygintuvo plokštė susideda iš 6 puslaidininkinių diodų. Konvertuoja srovę į nuolatinę srovę ir siunčia ją į transporto priemonės elektros tinklą. Taip pat atlieka atvirkštinės srovės relės funkciją.
• Įtampos reguliatorius. Leidžia valdyti žadinimo apvijų srovės apkrovų vertę, t.y. stabilizuoja įtampos lygį įrenginyje. Paprastai gaminamas viename korpuse. Grandinė atliekama trimis versijomis: bekontaktė (neįskaitant elektromagnetinės relės; kintamos srovės reguliavimas atliekamas elektroniniu raktu); kontaktinis tranzistorius (valdymas atliekamas tranzistoriais); vibracija (valdymas atliekamas elektromagnetine rele).
• Generatoriaus veikimo indikatoriaus relė. Veikia iš 2 šaltinio fazių arba nuo lygintuvo nulio.

Spyruoklinio šepečio tipas

Srovės ribotuvai nenumatyti, nes grandinėje yra savaime ribojančių elementų.

Privalumai:

• sumažinti automobilių generatorių dydį;
• didelis patikimumas ir be problemų veikimas.
• gauti didesnės galios generatorius, palyginti su nuolatinės srovės modeliais.

Reguliatoriaus relė

Prietaisą sudaro trys pagrindiniai elementai:

1. OT (srovės ribotuvas) yra relės komponentas, valdantis srovę. Kai nuolatinės srovės srovė viršija nurodytą vertę, prietaisas išjungiamas. Jis jungiamas į grandinę nuosekliai tarp generatoriaus ir išėjimo įtampos Veikimo principas: relė įsijungia, kai nuolatinė srovė pasiekia nurodytą reikšmę. Tada prie elektros grandinės prijungiama papildoma varža, siekiant sumažinti srovės apkrovą.

Kai apkrova išjungta, OT palaiko akumuliatoriaus parametrus tame pačiame lygyje. Jei srovė viršija viršutinę ribinę vertę, kartu su akumuliatoriaus išsikrovimu.

1. SV (įtampos stabilizatorius). Valdo statoriaus lauko apvijos magnetinio srauto galią. Pasiekus maksimalią įtampos vertę, suveikia apsauga ir į elektros grandinę įtraukiama papildoma varža, dėl kurios potencialas mažėja.

Įtampos stabilizatorius reikalingas magnetinio srauto galiai valdyti

Įtampai nukritus žemiau veikimo relės, pašalinama viena ar kelios varžos (per šuntus) ir srovė pradeda kilti.

1. ROT (atvirkštinės srovės relė). Įrenginys reikalingas automatiškai įjungti ir išjungti generatorių nuo išorinės apkrovos, kai sumažėja (viršija) išorinės akumuliatoriaus grandinės įtampa. ROT nebuvimas reiškia apvijų perkaitimą ir nekontroliuojamą baterijų išsikrovimą.

Norint visiškai valdyti generatoriaus darbą, elektros grandinė papildyta lempos perjungimo rele, kuri signalizuoja apie žemą apvijų įtampą ir mažą akumuliatoriaus talpą.

OT ir įtampos reguliatorius negali veikti vienu metu. Pasiekus kritinę vertę, kintamosios srovės ribotuvas pradeda veikti.

Kintamosios srovės generatorius

Darbas paremtas elektromagnetinės indukcijos veikimu – nuolatinio magneto sukimu stačiakampiame lauke.

Tipai pagal dizaino ypatybes:

• Su besisukančiais magnetiniais poliais ir stacionariu statoriumi. Jie plačiai naudojami, nes nereikia kompensuoti didelių rotoriaus srovių.
• Modeliai su fiksuotu magnetiniu lauku ir judančia armatūra. Rečiau dėl mažo efektyvumo.

Pagal sužadinimo tipą:

• Sužadinimas iš nuolatinių magnetų.
• Sužadinimas atliekamas ištaisyta srove. Dizaine nėra šepetėlių.
• Sužadinimas atliekamas iš pirminio mažos galios generatoriaus, sumontuoto ant to paties veleno kaip ir pagrindinis.
• Sužadinimo apvijos maitinimas iš autonominio elektros srovės šaltinio, baterijų ir kt.

Pagal fazių skaičių: vienfazis, dvifazis ir trifazis.

Kiekviename įrenginyje yra iš metalo išlietas rotorius. Rotoriaus antgaliai pagaminti iš lakštinio plieno. Norint užtikrinti normalų magnetinės indukcijos proceso veikimą, būtina išlaikyti tarpą.

Ant šerdžių sumontuotos žadinimo ritės, kurios veikia nuolatine srove. Kintamosios srovės tiekimas į kintamosios srovės generatorius atliekamas šepečiais arba slydimo žiedais.

Šiuolaikiniuose modeliuose naudojami kintamosios srovės generatoriai. Lygintuvas pagamintas įmontuoto puslaidininkio pavidalu.

Automobilio generatoriaus konstrukcija ir veikimo principas

Pagrindinis komponentas, varantis transporto priemonės mechanizmą, yra automatinis generatorius. Įrenginys leidžia gauti elektros energiją konvertuojant mechaninę energiją. Privalomas automobilio elektros sistemos elementas – įtampos reguliatoriaus relė, kuri valdo sistemos parametrus.

Įtampos reguliatoriaus užduotys:

• Stabilizuokite potencialą tinkle, kai sukimosi greitis kinta.
• Venkite nekontroliuojamo akumuliatoriaus išsikrovimo. Maža potencialo vertė sukelia nepakankamą įkrovimą, o padidėjusi vertė išprovokuoja greitą akumuliatoriaus gedimą.

Nuolatinės srovės generatoriaus dizainas:

• Rėmas. Jis atsidaro iš dviejų pusių: iš slydimo žiedų pusės - gale (joje yra guoliai ir pritvirtintas statorius, yra šepečiai ir kiti komponentai, atsakingi už elektros energijos generavimą ir valdymą), priekinė - iš skriemulio. pusėje (pritvirtinta prie mechaninės automobilio dalies).
• Statorius. Cilindrinis korpusas iš lakštinio plieno, kuriame yra trifazė apvija. Šis įrenginys gamina elektros energiją.
• Rotorius yra snapo formos, kurio viduje yra dvi įvorės. Tarpoje tarp jų yra sužadinimo apvija, tiesiogiai sujungta su variniais slydimo žiedais (cilindro formos).
• Norint reguliuoti srovės generatoriaus apkrovą, reikalinga įtampos reguliatoriaus relė.
• Skriemulys yra įtaisas, skirtas mechaninei energijai perduoti į diržinės pavaros generatorių.
• Lygintuvai yra šešių diodų, kurie yra paskirstyti į dvi grupes, sujungtas trimis į teigiamus ir neigiamus šilumos šalintuvus.
• Spyruokliniai šepečiai.
• Apsauginis dangtelis.

Kaip atrodo automobilio skriemulys?

Kintamosios srovės generatorius skiriasi dydžiu, pagrindinių komponentų montavimo vieta ir kokybe. Generatoriaus ir jo komponentų grandinė ir veikimo principas yra vienodi visiems modeliams.

Autogeneratorius kaimo įrangoje:

• Traktoriuose nėra akumuliatorių, todėl juose sumontuoti kintamosios srovės generatoriai su nuolatinio magneto sužadinimu. Pirmuosiuose modeliuose buvo naudojami nuolatinės srovės autogeneratoriai, kurie buvo paleisti rankiniu būdu. Visuose modeliuose buvo sumontuota įtampos reguliatoriaus relė.

Išilginės variklio konstrukcijos autogeneratorius yra karterio išorėje, skersinio variklio rotorius yra pritvirtintas prie priekinės alkūninio veleno dalies, o generatorius yra uždarame skyriuje tarp pavarų dėžės ir variklio karterio.

• Motocikluose srovės generatoriaus grandinė yra tokia pati kaip automobilių su akumuliatoriais. Kitiems modeliams buvo pateikti dizainai su neodimio magnetais.

Apšvietimas turi būti atliekamas laikantis saugos taisyklių, nes donorinio automobilio starterio srovė žymiai viršija leistiną prijungto generatoriaus srovės apkrovą. Dažniausias gedimas šioje situacijoje yra įtampos reguliatoriaus gedimas.

Norint išvengti įrangos gedimo, būtina išjungti vidaus degimo variklį ir atleisti akumuliatoriaus „-“ gnybtą.

Normaliam rotoriaus judėjimui be apkrovos reikia naudoti 5% vardinės įrenginio galios.

Generatoriaus velenas pradeda pasipriešinti tik tada, kai atsiranda statoriaus magnetinis laukas, nes apkrova (įjungiamos lempos, muzikos prietaisai ir kt.)

Reikalingas galios kiekis, kuris suteiks maitinimą generatoriaus sužadinimo apvijai, yra 5% visos išėjimo apkrovos.