En bilgenerator är ditt fordons "elektriker". Automotive generatorer och principen för drift

TILL Kategori:

Elektrisk utrustning för fordon

Fordonsgeneratoranordning

Generatorns huvudkomponenter är rotorn, statorn, likriktaren och borstenheten.

Generatorrotorn innehåller en magnetiseringslindning. Den är gjord i form av en rund spole lindad på en stålhylsa. Spolen är monterad på rotoraxeln och inklämd mellan två näbbformade halvor av rotorkärnan. Halvorna pressas på rotoraxeln. En sådan kärna kallas en kärna med uttalade poler. Den ena halvans näbbar bildar magnetens nordpol och den andra halvans näbbar bildar sydpolen. Ändarna av excitationslindningen förs till kontaktringarna, längs vilka borsthållarborstarna glider under rotorns rotation. Vanligtvis är en av borstarna ansluten till utgången genom vilken excitationslindningen aktiveras, och den andra borsten är ansluten till generatorhuset. Det finns generatorer där båda borstarna är anslutna till isolerade terminaler.

Ris. 1. Generatorns huvudkomponenter

Generatorstatorn består av en kärna av isolerade plåtar av magnetiskt mjukt elektriskt stål och en lindning. Den inre ytan av statorkärnan har tänder jämnt fördelade runt omkretsen. Antalet spår är en multipel av tre. I spåren mellan tänderna läggs varven på statorlindningsspolarna. Isoleringen av spolarna från kärnan utförs med elektrisk kartong och impregnering av statorenheten med en isolerande lack. Var och en av statorlindningens tre faser innehåller samma antal spolar kopplade i serie. Detta förklarar mångfalden av antalet spår och spolar med tre. Tre ledningar av statorlindningen är anslutna till likriktaren.

Generatorns magnetiska krets bildas av en stålhylsa på vilken excitationslindningen är placerad, två halvor av rotorkärnan, vars näbbar bildar polstycken, och statorkärnans tänder.

Generatorns excitationslindning drivs av generatorn eller batteri. En liten likström som flyter in i fältet som slingrar sig genom borstarna och släpringarna gör att ett magnetiskt flöde uppstår (rad 18). Det magnetiska flödet i axiell riktning passerar genom hylsan, sedan i radiell riktning längs den vänstra halvan av rotorkärnan och dess polstycke (näbb) och genom luftgapet in i statorkärnan. Efter att ha lämnat statorkärnan stängs det magnetiska flödet genom luftgapet och polstycket på högra halvan av rotorkärnan genom hylsan. Eftersom polstyckena i rotorkärnan till vänster och höger halvor är förskjutna i rymden, sker en motsvarande förskjutning av det magnetiska flödet. Därför, när det kommer in i statorn genom en tand, lämnar det magnetiska flödet statorn genom en annan tand. På så sätt korsar den statorspolarna. När rotorn roterar under varje tand, sker en konstant växling av rotorns nord- och sydpoler, vilket leder till en förändring i storleken och riktningen av det magnetiska flödet som korsar statorspolarna. Som ett resultat induceras en variabel e i faslindningarna. e. har formen av en sinusform, som omvandlas av en likriktare till en konstant e. d.s.

Likriktaranordningen hos moderna generatorer av VPV-typ består av en samlingsskena i vilken dioder med omvänd ledning pressas in, och en samlingsskena i vilken dioder med framledning trycks in. Framledningsdioder har en negativ terminal, medan för omvänd ledningsdioder är den positiva terminalen lödd direkt till diodkroppen. Därför fungerar bussen som den positiva och bussen som den negativa terminalen för likriktaren och följaktligen generatorn. Den positiva terminalen på varje negativ diod är ansluten till den negativa terminalen på en av de positiva dioderna och terminalen på en fas av statorn.

Ris. 2. Generator 32.3701

Design egenskaper Låt oss titta på bilgeneratorer med några typiska mönster som exempel.

Generator 32.3701 har den mest använda designen. Det är en modifiering av generatorerna av G250-typ som ofta finns i drift, på samma sätt som G266- och G271-generatorerna också är anordnade.

Generator 32.3701 är en synkron elektrisk maskin med inbyggd likriktarenhet. Generatorn har följande slutsatser: "+" (pos. 22) - för anslutning till batteriet och konsumenter, 111 - för anslutning med spänningsregulatorn, "-" (pos. 20) - för anslutning till spänningsregulatorhuset.

Generatorrotorn består av en excitationsspole lindad på en kartongram, påsatt en stålhylsa. Från ändarna kläms spolen fast av två näbbformade polstycken, som bildar ett 12-poligt magnetsystem. Excitationsspolens ändar är lödda till två kontaktringar isolerade från axeln. Hylsan, stolpstyckena och släpringarna pressas på skaftet. Axeln roterar i två kullager av den slutna typen, installerade i locket på sidan av släpringarna och locket på drivsidan. Lagret har stora storlekar jämfört med ett lager, då det tar stora radiella belastningar från en remskiva, som pressas mot en spänd transmissionsrem. Vid montering av lagren är de fyllda med fett, och under drift behöver de inte smörjas.

Kåpor är gjutna av aluminiumlegering. De har ventilationsfönster. Kåpan på sidan av släpringarna har en tass för montering av generatorn på motorn. Den har en plastborsthållare 8 och en likriktarenhet (BPV 4-60-02). För att förhindra att kullagrets ytterbana vrids, är en tätningsring av gummi installerad i lockets underskärning.

Borsthållaren fästs på locket med två bultar. Två grafitborstar installerade i borsthållarens styrhål pressas mot kontaktringarna av fjädrar. En borste är ansluten till en isolerad stickkontakt Ш, den andra - till generatorhuset.

Locket har två tassar. Den ena, den nedre, liksom kåpans tass, är utformad för att montera generatorn på motorn. Den andra, övre, har ett gängat hål och är utformad för att fästa en spännstång.

Generatorstatorn består av en kärna som består av separata elektriska stålplåtar isolerade från varandra och anslutna till ett paket genom svetsning. Statorkärnan monteras mellan kåporna och dras ihop med fyra skruvar. På kärnans inre yta finns 36 tänder, i spåren mellan vilka en trefas statorlindning läggs, ansluten enligt schemat "dubbelstjärna". Varje fas består av två parallellkopplade kretsar med tre spolar kopplade i serie. De fria ändarna av statorlindningsfaserna är anslutna till de tre terminalerna på likriktarenheten. Den framåtledande diodbussen är ansluten till "+"-uttaget (pos. 22) på generatorn, och den omvända ledningsdiodbussen är ansluten till generatorhuset.

Remskivan och fläkten är monterade på generatoraxeln på nyckeln och säkrade med en mutter med en fjäderbricka.

Generatorn G286A (G286V) är en trefas synkronmaskin med en inbyggd likriktarenhet och en integrerad spänningsregulator (IRN) Ya112A. I grund och botten är det ett generatorset.

Statorkärnan, fäst mellan kåporna med tre bultar, har jämnt fördelade spår. Statorlindningen är ansluten enligt schemat "dubbelstjärna". Excitationslindningen är placerad inuti de två näbbformade halvorna av rotorkärnan. Faslindningarnas utgångar är anslutna till likriktarenheten (BPV 8-100-02). Likriktarblocket har samma konstruktion som generatorn 32.3701.

Ris. 3. Generator G286A

Särskiljande drag generator G286A är också det inbördes arrangemanget av släpringarna och lagret i locket.

Eftersom spänningsregulatorn ingår i excitationslindningskretsen är den inbyggd i borsthållaren. Tillsammans bildar de ett enda avtagbart block 6. Blocket fästs med skruvar i basen av borsthållaren, som är monterad på locket. Bulten fungerar som utgången från excitationslindningen och spänningsregulatorn.

Borsthållaren och spänningsregulatorblocket består av en borsthållare, en integrerad regulator och en kylfläns i metall - ett lock.

Regulatorn består av en kopparbas på vilken kretselement är placerade, en plastkåpa för att skydda kretselementen från mekaniska skador och stela samlingsskenor. Kopparbasen är den negativa terminalen på regulatorn. Båda terminalerna B på regulatorn är internt kortslutna. En av dem är den huvudsakliga, den andra är backupen. När den är installerad på en borsthållare ligger spänningsregulatorns utgångar på däcken. Ledande sladdar är svetsade till däcken och ansluter dem till borstarna. Ett lock är installerat ovanpå spänningsregulatorn, och hela enheten är fäst med skruvar. Således utförs den elektriska anslutningen av däcken på regulatorn och borsthållaren genom en tryckkontakt.

Generator 37.3701 (Fig. 4) - generatorset, är en synkronmaskin växelström med inbyggt likriktarblock BPV 11-60-02 och spänningsregulator 17.3702.

Generatorstatorn har 36 jämnt fördelade slitsar, i vilka en trefaslindning är placerad, ansluten enligt schemat "dubbelstjärna". Varje fas består av två parallellkopplade grenar, var och en med sex kontinuerligt lindade spolar.

Rotorn har inga speciella designegenskaper.

Likriktarenheten, monterad i locket, skiljer sig från de traditionella genom att den har tre ytterligare direktledningsdioder inbyggda i den, genom vilka excitationslindningen drivs från generatorn. Den likriktade spänningen från de extra dioderna matas till plug-in-terminalen, som indikeras i diagrammen med terminalen "61", och av en ledare till plug-in-terminalen på spänningsregulatorn, som är märkt B. regulatorns utgång B är också ansluten till en av borstarna via en kontakt. Regulatorns utgång Ш, som inte visas i figuren, är i kontakt med en annan borste. Spänningsregulatorn har också klämma B, som är ansluten med en ledare till generatorns positiva klämma, indikerad i diagrammen "30".

Ris. 4. Generator 37.3701: 1 - lock från sidan av släpringar; 2 - likriktarblock; 3 - likriktarblockventil; 4 - skruv för att fästa likriktarenheten; 5 - kontaktring; 6 - bakre kullager; 7 - kondensator; 8 - rotoraxel; 9 - utgång "30" från generatorn; 10 - utgång "61" från generatorn; 11 - utgång "B" från spänningsregulatorn; 12 - spänningsregulator; 13 - borste; 14 - dubbfästning av generatorn till spänningsstången; 15 - en remskiva med en fläkt; 16 och 23 - rotorns poldelar; 17 - fjärrbussning; 18 - främre kullager; 19 - lock på drivsidan; 20 - rotorlindning; 21 - stator; 22 - statorlindning; 24 - bufferthylsa; 25 - bussning; 26 - klämhylsa

En 2,2 mikrofarad kondensator är installerad på generatorn. Den är ansluten mellan huset och den positiva terminalen på generatorn. Kondensatorn används för att skydda bilens elektroniska utrustning från spänningspulser i tändsystemet och för att minska nivån av radiostörningar.

Egenskaper hos generatorer. På fordon fungerar generatorer under förhållanden med ständigt växlande hastighet och belastningsström. I detta fall måste generatorns konstanta spänning säkerställas inom vissa gränser.

Generatorer kännetecknas främst av nominella data: spänning, ström, effekt.

Märkspänningen för generatorer som arbetar i elektriska kretsar med en märkspänning på 12V är 14V, och för 24-voltskretsar - 28V. Generatorns märkström är den maximala belastningsström som generatorn kan leverera vid ett rotorvarvtal på 5000 rpm och märkspänning. De nominella spännings- och strömvärdena är markerade på generatorns lock. Märkeffekt definieras som produkten av märkspänning och märkström.

Generatorernas energikapacitet kännetecknas av en strömhastighetskarakteristik. Detta är beroendet av strömmen som avges av generatorn på rotorhastigheten (fig. 5). Karakteristiken tas vid generatorns märkspänning och en konstant, vanligtvis märkspänning, på fältlindningen.

Denna egenskap är extremt viktig, eftersom den visar generatorns kapacitet vid olika rotorhastigheter.

Från fig. 5 kan det ses att utan belastning når generatorns spänning det nominella värdet vid en rotationshastighet på "o", som för olika generatorer sträcker sig från 900 till 1200 rpm.

Ris. 5. Strömhastighetskarakteristik för generatorer

Ankaret i en synkronmaskin är statorn. När ström flyter genom statorlindningen uppstår ett statormagnetfält, som riktas mot rotorns huvudmagnetfält och avmagnetiserar det. Med en ökning av belastningsströmmen ökar statorlindningsströmmen, dess magnetfält ökar, vilket leder till en ökning av avmagnetiseringen av rotormagnetfältet. Som ett resultat induceras ett mindre e i statorspolarna. d.s. och den maximala strömmen som ges av generatorn är begränsad.

Impedansen Z för statorlindningen, genom vilken växelströmmen flyter, är summan av aktiva R och induktiva resistanser:

Statorlindningens aktiva motstånd beror endast på dess temperatur. Den stiger med stigande temperatur. Därför, med ökande temperatur, minskar rekylströmmen hos generatorn något.

Starthastigheten är normaliserad specifikationer för specifika typer av generatorer. Den är inställd för två tillstånd av generatorn: kall och varm. Generatorns temperatur i kallt tillstånd bör ligga i intervallet 15-35 °C. Det heta tillståndet motsvarar den konstanta temperaturen hos generatorn som arbetar med märkeffekt.

Dessa egenskaper kan ställas in för två alternativ för att driva fältlindningen: när fältlindningen drivs av själva generatorn (självexcitering) och när den drivs från en extern strömkälla (oberoende magnetisering). Strömmen som avges av generatorn under självexcitering kommer att vara mindre än den ström som avges av generatorn under oberoende excitering, eftersom i det första fallet en del av den går till att driva excitationslindningen.

Egenskaperna för starten av strömutgången av generatorer utan inbyggda spänningsregulatorer är inställda på matningsspänningen för excitationslindningen lika med den nominella, både med oberoende excitation och med självexcitering. Närvaron av en inbyggd spänningsregulator gör det nödvändigt att leverera en sådan spänning vid vilken regulatorn ännu inte träder i drift. Därför drivs excitationslindningen av generatorer med inbyggda spänningsregulatorer till 13V, och egenskaperna hos generatorer med självexcitering är också inställda på en spänning på 13V vid deras terminaler.

TILL Kategori: - Bil elektrisk utrustning

Denna enhet är utformad för att generera elektricitet, utan vilken driften av motorn och all utrustning är omöjlig.

Förresten, utan en generator kommer motorn att kunna fungera, men inte länge - tills batteriet är urladdat. Oavsett bilmärke och modell, oavsett om det är en VAZ-2110, VAZ-2107 eller en Chevrolet Camaro, är generatorenheten nästan densamma.

På moderna bilar tillverkarna ställer in trefasgeneratorer växelström. Huvuddelarna av denna enhet är:

1. hölje av lättlegerat material;
2. stator - en fast extern lindning fixerad inuti huset;
3. rotor - en rörlig lindning som roterar inuti statorn;
4. relä-spänningsregulator;
5. spänningslikriktare.

"Anatomi" av generatorn

Ram

Kroppen på bilgeneratorn är gjord av lättmetallegeringar (duralumin används vanligtvis) för att minska enhetens vikt. För att säkerställa effektiv värmeavledning har fodralet Ett stort antal ventilationshål. Kylsystemets enhet olika modeller generatorer är olika och beror på storleken på generatorns arbetshastighet och på hur svåra temperaturförhållandena är i bilens motorrum.

Till exempel har VAZ-2106 ett pumphjul som driver ut varm luft ur höljet, medan VAZ-2109, liksom modellerna 2110 och 2112, har två fläktar som driver luftflöden mot varandra. Lager är placerade i de främre och bakre väggarna, på vilka rotorn roterar.

Slingrande

Statorlindningen är gjord av koppartråd som läggs i kärnans spår. Själva kärnan är gjord av transformatorjärn, som har förbättrade magnetiska egenskaper. Eftersom generatorn är trefas har statorn tre lindningar kopplade till varandra i en triangel.

På grund av det faktum att enheten utsätts för stark värme under drift, är lindningstråden täckt med två lager av värmeisolerande material. Vanligtvis används en speciell lack för detta.

Rotor

Rotorn är en elektromagnet med en lindning placerad på axeln. En ferromagnetisk kärna är fixerad över lindningen med en diameter som är något mindre än statorns innerdiameter (med 1,5 - 2 mm). Kopparringar placeras också på rotoraxeln, anslutna till dess lindning med hjälp av grafitborstar. Ringar är utformade för att mata styrspänning från reläregulatorn till rotorlindningen.

Relä-regulator

Ett regulatorrelä är en elektronisk krets som styr och reglerar spänningen vid generatorutgången. Detta relä tjänar till att skydda enheten från överbelastning och upprätthåller en spänning i fordonets ombordnät på cirka 13,5 V.

Mer avancerade relä-regulatorer har en temperatursensor för att vintertid enheten producerade en högre spänning (upp till 14,7 V). Den installeras antingen inuti generatorn i samma hus med grafitborstar, eller (oftast) utanför huset, i vilket fall borstarna är monterade på en speciell borsthållare.

Likriktare

Likriktaren, eller diodbryggan, består av sex dioder placerade på ett kretskort och sammankopplade i par enligt Larionov-schemat. Likriktarens uppgift är att omvandla trefas växelström till likström. Bilreparatörer kallar det ofta en "hästsko" för sitt utseende.

Driften av en bilgenerator

Den grundläggande principen för driften av en bilgenerator är förekomsten av en elektrisk växelström i statorlindningarna under inverkan av ett konstant magnetfält som bildas runt rotorkärnan. Efter start av motorn drivs rotorn av en drivrem.

På modellerna VAZ-2106 och VAZ-2107 är den växlad, på VAZ-2109, VAZ-2110, VAZ-2112 bilar är den tandad eller poly-wedge. Användningen av en kilrem möjliggör ett större utväxlingsförhållande och därmed högre driftshastighet för enheten och högre effektivitet.

En konventionell kilrem kan inte användas för höghastighetsgeneratorer som 94.3701 installerade på VAZ-2110 och VAZ-2112 bilar, eftersom den kommer att slitas kraftigt på grund av en för liten remskiva.

Spänning appliceras på rotorlindningen och ett magnetiskt flöde uppstår. Under rotorns rotation uppstår en EMF i statorlindningarna. Reläregulatorn ändrar strömstyrkan beroende på belastningen som tas bort från generatorns positiva pol på ett sådant sätt att det säkerställer att batteriet laddas eller bibehåller sin laddningsnivå, samt att tillhandahålla elektricitet till varje enhet som är ansluten till fordonets nätverk ombord.

Hur man förlänger livslängden på generatorn

Det första du måste noggrant övervaka är drivremmens spänning. Med otillräcklig spänning kommer bältet ständigt att glida, vilket resulterar i att det snabbt slits ut och generatorn kommer inte att kunna producera den erforderliga spänningen. En kraftigt spänd rem överbelastar enhetens lager i onödan, vilket leder till deras snabba slitage och utbyte.

Ett fel i driften av bilgeneratorn signaleras av en kontrollampa på instrumentpanelen. Om den tänds betyder det att enheten inte klarar av sin uppgift, nämligen att den producerar otillräcklig spänning. Tecken på ett problem är:

• periodisk under- eller överladdning av batteriet;
• dimma bilstrålkastare när motorn går på tomgång;
• förändring i ljusflödets intensitet beroende på vevaxelns rotationsfrekvens;
• främmande ljud (gnisslande, knackningar) som kommer från generatorn.

Om ett fel upptäcks i tid blir reparationskostnaden låg. Annars kommer slarv eller enkel vårdslöshet att leda till att hela enheten byts ut.

Byt ut generatorn mot en kraftfullare

Många ägare av VAZ-2106 och VAZ-2107 är missnöjda med arbetet med en vanlig generator, som kan leverera en ström på endast 42 Ampere. Som ett alternativ är en enhet från en VAZ-2109-bil med en effekt på 55 ampere idealisk. Dess fästen matchar exakt "släktingarna".

Den enda skillnaden är att i VAZ-2109-bilen är en tråd ansluten till generatorn istället för två i "sex", så den extra tråden som kommer från spänningsreläet måste isoleras från resten. Det kommer också att bli nödvändigt att byta ut laddningsreläet RS-702, installerat som standard på generatorn VAZ-2106 (2107), med en modernare RS-527 eller motsvarande. Om detta inte görs, kommer urladdningslampan på bilens instrumentpanel ständigt att brinna, men den slocknar, tvärtom, när batteriet laddas ur.

Enheten och principen för driften av en bilgenerator
Den elektriska utrustningen i vilken bil som helst inkluderar en generator - en enhet som konverterar mekanisk energi mottas från motorn, till elektriska. Tillsammans med spänningsregulatorn kallas det generatorset. Generatorer är installerade på moderna bilar. De uppfyller bäst kraven.

Krav för generatorn:
generatorns utgångsparametrar måste vara sådana att det inte sker någon progressiv urladdning av batteriet i alla lägen för fordonsrörelse;
spänningen i bilens ombordnät, matad av generatorn, måste vara stabil över ett brett spektrum av förändringar i hastighet och belastning.

Det sista kravet beror på att batteriet är mycket känsligt för graden av spänningsstabilitet. För låg spänning leder till underladdning av batteriet och, som ett resultat, svårigheter att starta motorn, för hög spänning leder till överladdning av batteriet och dess accelererade fel.

Principen för driften av generatorn och dess grundläggande strukturella design är desamma för alla bilar, de skiljer sig endast i kvaliteten på utförande, dimensioner och placering av anslutningsnoderna.

Generatorns huvuddelar:
1. Remskiva- tjänar till att överföra mekanisk energi från motorn till generatoraxeln med hjälp av en rem;
2. Bostäder generatorn består av två kåpor: främre (från sidan av remskivan) och bakre (från sidan av släpringarna), utformade för att montera statorn, installera generatorn på motorn och rymma rotorns lager (stöd). Bakstycket innehåller en likriktare, en borstenhet, en spänningsregulator (om den är inbyggd) och externa ledningar för anslutning till ett elektriskt utrustningssystem;
3. Rotor- en stålaxel med två näbbformade stålbussningar placerade på den. Mellan dem finns en excitationslindning, vars slutsatser är kopplade till släpringar. Generatorerna är till övervägande del utrustade med cylindriska kopparsläpringar;
4. Stator- en förpackning av stålplåt i form av ett rör. I dess spår finns en trefaslindning, i vilken generatorns kraft genereras;
5. Montering med likriktardioder- kombinerar sex kraftfulla dioder, tre intryckta i de positiva och negativa kylflänsarna;
6. Spänningsregulator- en anordning som håller spänningen i fordonets fordonsnät inom de angivna gränserna när den elektriska belastningen, generatorns rotorhastighet och omgivningstemperaturen ändras;
7. Borstemontering– Avtagbar plastkonstruktion. Den har fjäderbelastade borstar i kontakt med rotorringarna;
8. Skyddskåpa för diodmodulen.

Tänk på den elektriska kretsen för att ansluta elementen i generatorn.

principfast kretsschema generatorset:
1. Tändningslås;
2. Anti-interferens kondensator;
3. Uppladdningsbart batteri;
4. Lampindikator för generatorns hälsa;
5. Positiv effekt likriktardioder;
6. Negativ likriktardioder;
7. Excitationslindningsdioder;
8. Lindningar av tre faser av statorn;
9. Excitationslindning (rotor);
10. Borstknut;
11. Spänningsregulator;
B+ Generatorutgång "+";
B- "Mass" av generatorn;
D+ Fältlindningsmatning, referensspänning för spänningsregulator.

Generatorns funktion är baserad på effekten av elektromagnetisk induktion. Om en spole, till exempel från en koppartråd, genomborras av ett magnetiskt flöde, uppträder en elektrisk spänning vid spolens terminaler när den ändras, proportionell mot förändringshastigheten för det magnetiska flödet. Omvänt, för bildandet av ett magnetiskt flöde, är det tillräckligt att passera en elektrisk ström genom spolen. För att erhålla en elektrisk växelström krävs således en växelmagnetisk fältkälla och en spole, från vilken växelspänningen kommer att tas bort direkt.

Magnetlindning med polsystem, axel och släpringar bildas rotor, dess viktigaste roterande del, som är källan till det alternerande magnetfältet.

generatorrotor
1. rotoraxel;
2. rotorstolpar;
3. excitationslindning;
4. släpringar.

Rotorpolsystemet har ett kvarvarande magnetiskt flöde, som finns även i frånvaro av ström i fältlindningen. Men dess värde är litet och kan ge självexcitering av generatorn endast vid för höga hastigheter. För den initiala magnetiseringen av rotorn leds därför en liten ström genom dess lindning från batteriet, vanligtvis genom en generatorhälsoövervakningslampa. Styrkan på denna ström bör inte vara för stor för att inte ladda ur batteriet, men inte för liten så att generatorn kan exciteras redan vid tomgångsmotorvarvtal. Baserat på dessa överväganden är effekten av kontrollampan vanligtvis 2 ... 3 watt. Efter att spänningen på statorlindningarna når driftsvärdet slocknar lampan och excitationslindningen drivs från själva generatorn. I detta fall arbetar generatorn på självexcitering.

Utspänningen tas från statorlindningar. När rotorn roterar mittemot statorlindningsspolarna uppträder rotorns "nord" och "södra" poler omväxlande, det vill säga riktningen för det magnetiska flödet som penetrerar statorspolen ändras, vilket orsakar uppkomsten av en växelspänning i den. Frekvensen av denna spänning beror på rotationshastigheten för generatorrotorn och antalet polpar.

generatorstator
1. statorlindning;
2. vindlande slutsatser;
3. magnetisk krets.

Statorlindningen är trefas. Den består av tre separata lindningar, kallade faslindningar eller helt enkelt faser, lindade på en magnetisk krets med hjälp av en viss teknik. Spänningen och strömmarna i lindningarna förskjuts i förhållande till varandra med en tredjedel av perioden, d.v.s. 120 elektriska grader, som visas i figuren.

Oscillogram över lindningarnas fasspänningar
U1, U2, U3 - lindningsspänningar;
T är perioden för signalen (360 grader);
F är förskjutningsfasen (120 grader).

Faslindningar kan kopplas i en "stjärna" eller "delta".

Typer av lindningsanslutningar
1. "stjärna";
2. "triangel".

När den är ansluten i en "triangel" är strömmen i var och en av lindningarna 1,7 gånger mindre än strömmen som avges av generatorn. Detta innebär att med samma ström som avges av generatorn är strömmen i lindningarna när de är anslutna till en "triangel" mycket mindre än för en "stjärna". Därför används ofta en deltaanslutning i högeffektsgeneratorer, eftersom vid lägre strömmar kan lindningarna lindas med en tunnare tråd, som är mer tekniskt avancerad. En tunnare tråd kan även användas med stjärnanslutning. I detta fall är lindningen gjord av två parallella lindningar, som var och en är ansluten till en "stjärna", det vill säga en "dubbelstjärna" erhålls.

Bilens ombordnätverk kräver en konstant spänningsförsörjning till den. Därför matar statorlindningen fordonets nätverk ombord genom en likriktare inbyggd i generatorn. Likriktaren för ett trefassystem innehåller sex effekthalvledardioder, varav tre är anslutna till "+"-uttaget på generatorn och de andra tre till "-" ("jord")-uttaget. Halvledardioder är i öppet tillstånd och ger inte signifikant motstånd mot passage av ström när spänning appliceras på dem i framåtriktningen och passerar praktiskt taget inte ström när den omvända spänningen appliceras. Det bör noteras att termen "likriktardiod" inte alltid döljer den välbekanta designen, som har ett hölje, ledningar, etc. ibland är det bara en halvledarkiselkoppling förseglad på en kylfläns.

Montering med likriktardioder
1. effektdioder;
2. ytterligare dioder;
3. kylfläns.

Många tillverkare, för att skydda de elektroniska komponenterna i bilen från spänningsöverspänningar, byter ut kraftbryggdioderna med zenerdioder. Skillnaden mellan en zenerdiod och en likriktardiod är att när en spänning appliceras på den i motsatt riktning, passerar den inte ström bara upp till ett visst värde av denna spänning, kallad stabiliseringsspänningen. Vanligtvis, i kraftzenerdioder, är stabiliseringsspänningen 25 ... 30 V. När denna spänning uppnås "bryter zenerdioderna igenom", det vill säga de börjar passera ström i motsatt riktning, och inom vissa gränser för Förändringen i styrkan på denna ström, spänningen på zenerdioden och följaktligen på utgången "+" från generatorn förblir oförändrad och når inte farliga värden för elektroniska komponenter. Egenskapen hos en zenerdiod att upprätthålla en konstant spänning på sina terminaler efter ett "haveri" används också i spänningsregulatorer.

Som noterats ovan ändras spänningarna på lindningarna längs kurvor nära en sinusform och vid vissa tidpunkter är de positiva, vid andra är de negativa. Om den positiva riktningen för spänningen i fasen tas längs pilen riktad mot statorlindningens nollpunkt och negativ från den, då, till exempel, för tiden t när spänningen i den andra fasen är frånvarande, första fasen är positiv och den tredje är negativ. Fasspänningarnas riktning motsvarar pilarna som visas i figuren.

Riktning av strömmar i lindningarna och generatorns likriktare

Ström genom lindningarna, dioderna och belastningen kommer att flyta i riktningen för dessa pilar. Efter att ha övervägt alla andra ögonblick är det lätt att verifiera att i ett trefasspänningssystem som förekommer i lindningarna av generatorfaserna går effektlikriktardioderna från öppna till stängda och vice versa på ett sådant sätt att strömmen i lasten har bara en riktning - från "+"-utgången från generatorinstallationen till dess utgång "-" ("massa"), det vill säga en likström (likriktad) flyter i lasten.

För ett betydande antal typer av generatorer är excitationslindningen ansluten till sin egen likriktare, monterad på tre dioder. Denna anslutning av excitationslindningen förhindrar att batteriets urladdningsström flyter genom det när bilmotorn inte är igång. Excitationslindningens likriktardioder fungerar på liknande sätt och förser denna lindning med en likriktad ström. Dessutom innehåller excitationslindningslikriktaren också 6 dioder, tre av dem är vanliga med effektlikriktaren (negativa dioder). Excitationsströmmen är mycket mindre än strömmen som tillförs av generatorn till lasten. Därför används små lågströmsdioder för en ström på högst 2 A som excitationslindningsdioder (för jämförelse tillåter effektlikriktardioder strömmar upp till 25 ... 35 A att flyta).

Om det är nödvändigt att öka generatoreffekten används en extra likriktararm.

Diagram över ett generatorset med extra dioder

En sådan likriktarkrets kan endast ske när statorlindningarna är anslutna till en "stjärna", eftersom den extra armen drivs från "stjärnans" nollpunkt. Om fasspänningarna ändrades enbart på ett sinusformigt sätt, skulle dessa dioder inte alls delta i processen att omvandla AC till DC. Men i riktiga generatorer skiljer sig formen på fasspänningarna från en sinusform. Det är en summa av sinusoider, som kallas harmoniska komponenter eller övertoner - den första, vars frekvens sammanfaller med fasspänningens frekvens, och de högre, främst den tredje, vars frekvens är tre gånger högre än den första.

Det är känt från elektrotekniken att i den linjära spänningen, dvs i den spänning som tillförs likriktaren och likriktas, saknas den tredje övertonen. Detta beror på det faktum att de tredje övertonerna av alla fasspänningar är i fas, det vill säga att de samtidigt når samma värden och samtidigt balanserar och tar ut varandra i den linjära spänningen. Således finns den tredje övertonen i fasspänningen, men inte i den linjära. Följaktligen kan den effekt som utvecklas av den tredje övertonen av fasspänningen inte användas av konsumenter. För att använda denna effekt läggs dioder kopplade till faslindningarnas nollpunkt, d.v.s. till den punkt där effekten av fasspänningen påverkas. Således likriktar dessa dioder endast den tredje övertonsspänningen i fasspänningen. Användningen av dessa dioder ökar generatoreffekten med 5 ... 15 % vid en hastighet på mer än 3000 min-1.

Spänningen hos en generator utan regulator är starkt beroende av hastigheten på dess rotor, det magnetiska flödet som skapas av excitationslindningen, och följaktligen på strömstyrkan i denna lindning och mängden ström som generatorn ger konsumenterna. Ju högre rotationshastighet och excitationsström, desto högre generatorspänning, desto större belastningsström, desto lägre är denna spänning. Spänningsregulatorns funktion är att stabilisera spänningen när hastighet och belastning ändras på grund av påverkan på magnetiseringsströmmen. Tidigare användes vibrationsregulatorer och sedan kontakttransistorer. Dessa två typer av regulatorer är nu helt ersatta av elektroniska.

Utformningen av elektroniska halvledarregulatorer kan vara olika, men funktionsprincipen för alla regulatorer är densamma. Naturligtvis är det möjligt att ändra strömmen i magnetiseringskretsen genom att införa ett extra motstånd i denna krets, som gjordes i de tidigare vibrationsspänningsregulatorerna, men denna metod är förknippad med effektförlust i detta motstånd och används inte i elektroniska regulatorer. Elektroniska regulatorer ändrar excitationsströmmen genom att slå på och stänga av excitationslindningen från elnätet, samtidigt som den ändrar den relativa varaktigheten av påslagningstiden för excitationslindningen. Om det är nödvändigt att minska excitationsströmmen för att stabilisera spänningen, minskar magnetiseringslindningens starttid, om det är nödvändigt att öka den ökar den.

Nackdelen med denna variant av att ansluta regulatorn är att regulatorn bibehåller spänningen vid "D +"-uttaget på generatorn, och konsumenter, inklusive batteriet, är anslutna till "B+"-uttaget. Dessutom, med denna inkludering, uppfattar inte regulatorn spänningsfallet i anslutningsledningarna mellan generatorn och batteriet och gör inte justeringar av generatorspänningen för att kompensera för detta fall. Dessa brister elimineras i följande krets, där spänningen till regulatorns ingångskrets tillförs från noden där den ska stabiliseras, vanligtvis "B +"-terminalen på generatorn.

Avancerad spänningsregleringskrets

Vissa spänningsregulatorer har egenskapen termisk kompensation - ändring av spänningen som tillförs batteriet, beroende på lufttemperaturen i motorrummet för optimal batteriladdning. Ju lägre lufttemperatur desto mer spänning måste tillföras batteriet och vice versa. Värdet på termisk kompensation når upp till 0,01 V per 1°C.

Hur man kontrollerar en bilgenerator med dina egna händer

Generatorn spelar mycket i bilen viktig roll, för motorn är det som ett minikraftverk som försörjer hela bilens nätverk ombord, inklusive batteriet (batteriet). Ett fel på generatorn kommer att leda till den oundvikliga fullständiga urladdningen av batteriet, varefter motorn på din bil helt enkelt slutar fungera, såväl som hela nätverket ombord. Som ett resultat måste du "lysa upp" din bil eller leta efter en ny energikälla. Det är mycket viktigt att upptäcka ett generatorfel i tid för att förhindra ovanstående scenario. För att diagnostisera generatorn måste du ha vissa färdigheter och verktyg. I den här artikeln kommer jag att berätta hur du kontrollerar generatorn hemma med en multimeter.

Till att börja med om försiktighetsåtgärder och säkerhetsregler vid besiktningen

Du måste vara extremt försiktig och förstå vad du gör för att inte oavsiktligt skada generatorn eller dess delar (regulatorrelä, likriktarbryggdioder).

Förbjuden:

Kontrollera generatorns funktion genom att kontrollera den "för en gnista", det vill säga genom kortslutningsmetoden.
Anslut plint 30 (ibland kallat B+) till plint 67 (D+) eller jord.
Låt generatorn fungera när konsumenterna är avstängda, till exempel när den är bortkopplad från batteriet.
Kontrollera generatorventilerna för spänningar över 12 V.

Det är möjligt och nödvändigt:

Kontrollera om generatorn är skadad med en voltmeter eller amperemeter.
Under svetsarbete på bilkarossen är det nödvändigt att koppla bort ledningarna från generatorn och batteriet.
Vid byte av ledningar i generatorsystemet måste ledningarna ha samma tvärsnitt och längd som de "native" ledningarna.
Innan du kontrollerar generatorn, se till att generatorremmen är ordentligt spänd och att alla anslutningar och plintar är i gott skick. Remspänningen anses vara normal, vid vilken pressning tumme i mitten av bältet kommer det att böjas inte mer än 10-15 mm.

Gör-det-själv bilgeneratorkontroll

För att kontrollera spänningsregulatorn behöver du en voltmeter med en skala från 0 till 15 V. Innan du fortsätter med testet, låt motorn gå med medelhastighet med strålkastarna på i cirka 15 minuter. Kontrollera spänningen mellan "jorden" av generatorn och terminalerna "30" ("B+"), på voltmetern bör du ha en normal spänning för din bil (för ägarna av "nio", till exempel spänningen anses vara normalt - 13,5 - 14,6 V ). Om spänningen är högre eller lägre än den som ställts in av tillverkaren kommer regulatorn med största sannolikhet att behöva bytas ut. Det kommer inte att vara överflödigt att också kontrollera den reglerade spänningen, för detta, anslut en voltmeter direkt till batteripolerna. Det är sant att resultaten av en sådan kontroll inte kan anses vara 100% korrekta, eftersom det finns risk för problem med ledningarna. Om du är säker på att kabeldragningen är korrekt kan du lita på resultaten. Motorn ska gå i höga hastigheter, som är nära max, strålkastarna och andra förbrukare av bilens el ska vara påslagna. Spänningsstorleken måste matcha parametrarna för din bil.

Diodbro

Att kontrollera diodbryggan hänvisar till en uppsättning kontroller på generatorn. För att kontrollera diodbryggan, anslut en voltmeter eller multimeter till "30" ("B+") terminalen på generatorn, såväl som till "jorden", och slå på enheten i växelströmsmätningsläget. AC på diodbrygga bör inte överstiga 0,5 V, om du har mer - troligtvis är dioderna felaktiga.

Uppdelningar till "massa"

Att kontrollera penetration för "massa" kommer inte att vara överflödigt om "genen komposterar hjärnor". För att göra detta, koppla bort batteriet och generatorkabeln som går till terminal "30" ("B +"). Därefter ansluter du enheten mellan terminal "30" ("B +") och generatorns frånkopplade ledning. Vi tittar på avläsningarna - om urladdningsströmmen på enheten överstiger 0,5 mA, är det troligtvis ett sammanbrott av dioderna eller isoleringen av generatorlindningarna.

Rekylström

Generatorns rekylströmstyrka kontrolleras med hjälp av en speciell sond ("lotion" tillägg till multimetern i form av en klämma eller tång), med vilken tråden täcks, och därigenom mäter strömmen som flyter genom tråden.

För att kontrollera rekylströmmen måste du spänna fast tråden som går till "30" ("B+") med en sond.
Starta motorn - under mätningen ska den gå på hög hastighet.
Slå på elförbrukarna i sin tur och läs avläsningarna för enheten separat för varje konsument.
I slutet av mätningarna måste du beräkna summan av avläsningarna. Slå sedan på alla konsumenter (som du slog på en efter en) samtidigt och mät multimeteravläsningarna. Värdet bör inte vara mindre än summan av avläsningarna av separat uppmätta indikatorer, den tillåtna avvikelsen är 5 A.
Generatorns magnetiseringsström kontrolleras genom att starta motorn och sedan köra den med hög hastighet. Därefter placeras mätsonden runt ledningen som leder till plint 67 ("D+"). Servicevänlig generator bör visa storleken på exciteringsströmmen - lika med 3-7 A.

Lindningskontroll

För att kontrollera excitationslindningarna måste du ta bort spänningsregulatorn, såväl som borsthållaren. Rengör vid behov släpringarna och kontrollera lindningen för brott och kortslutningar till marken. Det är nödvändigt att kontrollera med en ohmmeter, dess sonder appliceras på släpringarna, varefter avläsningar tas. Motståndet bör vara mellan 5 och 10 ohm. Anslut sedan enhetens ena elektrod till någon av släpringarna och den andra till generatorns stator. Displayen ska visa ett oändligt högt motstånd, annars stänger excitationslindningen mot marken någonstans.

"question-auto ru"

2 år Taggar: bil, generator, krets, check, diagnostik, ring, enhet, princip, arbete

Bilgeneratoranordning

Förbi design generatorset kan delas in i två grupper:

• generatorer av traditionell design med en fläkt vid drivremskivan,
• generatorer av kompakt design med två fläktar i generatorns inre hålrum.

Vanligtvis är "kompakta" generatorer utrustade med en drivning med ett ökat utväxlingsförhållande genom en kilrem och därför, enligt den terminologi som antas av vissa företag, kallas de höghastighetsgeneratorer.

Enligt layouten på borstenheten skiljer de åt:

• generatorer, i vilka borstenheten är placerad i generatorns inre hålighet mellan rotorns polsystem och det bakre locket,
• generatorer, där släpringar och borstar är placerade utanför den inre kaviteten (fig. 1). I det här fallet har generatorn ett hölje, under vilket det finns en borstenhet, en likriktare och, som regel, en spänningsregulator.

Ris. 1. Generator

Generatorn innehåller stator Med lindningar inklämd mellan två lock- fram, på drivsidan och bak, på sidan glidringar. Locken, gjutna av aluminiumlegeringar, har ventilationsfönster genom vilka luft blåses av en fläkt genom generatorn.

Grundläggande krav för bilgeneratorer

1. Generatorn måste ge en oavbruten strömförsörjning och ha tillräcklig effekt för att:

• samtidigt leverera el till arbetande konsumenter och ladda batteriet;
• när alla vanliga elförbrukare slogs på vid låga motorvarvtal, fanns det ingen kraftig urladdning av batteriet;
• spänningen i nätverket ombord låg inom de angivna gränserna över hela området för elektriska belastningar och rotorhastigheter.

2. Generatorn måste ha tillräcklig styrka, lång livslängd, liten vikt och dimensioner, lågt brus och radiostörningar.

Generatorns princip

Generatorns funktion är baserad på effekten av elektromagnetisk induktion. Om en spole, till exempel från en koppartråd, genomborras av ett magnetiskt flöde, uppträder en elektrisk växelspänning vid spolens terminaler när den ändras. Omvänt, för bildandet av ett magnetiskt flöde, är det tillräckligt att passera en elektrisk ström genom spolen.

• För att erhålla en elektrisk växelström krävs alltså en spole genom vilken en elektrisk likström flyter, som bildar ett magnetiskt flöde, kallat excitationslindningen, och ett stålpolsystem, vars syfte är att föra det magnetiska flödet till spolarna , kallad statorlindningen, i vilken en växelspänning induceras.

Dessa spolar placeras i spåren i stålkonstruktionen, magnetisk kärna(järnpaket) stator. Statorlindningen med dess magnetiska krets bildas generatorstator (Fig. 3, pos. 1) - en fast del i vilken en elektrisk ström genereras, och excitationslindning Med stolpsystem och några andra detaljer axel, släpringar) - rotor , roterande del.

Excitationslindningen kan drivas från själva generatorn. I det här fallet går generatorn på självupphetsning. Samtidigt är det kvarvarande magnetiska flödet i generatorn, det vill säga flödet som bildar ståldelarna i den magnetiska kretsen i frånvaro av ström i excitationslindningen, litet och säkerställer självexcitering av generatorn endast vid alltför lång tid. höga hastigheter. Därför, i generatorsetkretsen, där excitationslindningarna inte är anslutna till batteriet, införs en sådan extern anslutning, vanligtvis genom en generatorset hälsolampa.

• Strömmen som flyter genom denna lampa in i excitationslindningen efter att ha slagit på tändningslåset och ger den initiala exciteringen av generatorn. Styrkan hos denna ström bör inte vara för stor för att inte ladda ur batteriet, men inte för liten, eftersom generatorn i det här fallet exciteras vid för höga hastigheter, så tillverkare anger den kraft som krävs kontrollampa- vanligtvis 2 ... 3 watt.

När rotorn roterar mittemot statorlindningsspolarna uppträder rotorns "nord" och "södra" poler omväxlande, det vill säga riktningen för det magnetiska flödet som penetrerar spolen ändras, vilket orsakar uppkomsten av en växelspänning i den. Frekvensen av denna spänning f beror på generatorns rotorhastighet n och antalet polpar R :

f=p*n/ 60

Med sällsynta undantag har generatorer av utländska företag, såväl som inhemska, sex "södra" och sex "nord" poler i rotorns magnetiska system. I det här fallet, frekvensen f 10 gånger mindre än rotationsfrekvensen i för generatorrotorn.

Eftersom generatorrotorn får sin rotation från motorns vevaxel, kan rotationsfrekvensen för motorns vevaxel mätas från frekvensen av generatorns växelspänning.

• För att göra detta gör generatorn en statorlindningsutgång, till vilken varvräknaren är ansluten. I det här fallet har spänningen vid varvräknarens ingång en pulserande karaktär, eftersom den visar sig vara parallellkopplad med generatorns likriktares diod.

Med hänsyn till utväxlingsförhållandet i remdrift från motorn till generatorn, signalens frekvens vid ingången till varvräknaren med relaterat till motorns varvtal n dv förhållande:

med \u003d p * n dv (i) / 60

Om drivremmen slirar störs naturligtvis detta förhållande något och därför måste man se till att remmen alltid är tillräckligt spänd.

På R =6 , (i de flesta fall) är förhållandet ovan förenklat med \u003d n dv (i) /10 . Nätverket ombord kräver en konstant spänningsförsörjning till det. Därför matar statorlindningen igenom fordonets nätverk ombord likriktare inbyggd i generatorn.

Statorlindning generatorer av utländska företag, såväl som inhemska - trefas. Den består av tre delar, kallade faslindningar eller helt enkelt faser, vars spänning och strömmar är förskjutna i förhållande till varandra med en tredjedel av perioden, d.v.s. med 120 0 (fig. 2). Faser kan kopplas samman i en "stjärna" eller "triangel". I detta fall särskiljs fas- och linjära spänningar och strömmar. Fasspänningar U f agera mellan ändarna av faslindningarna och strömmarna Om flödet i dessa lindningar, de linjära spänningarna U l agera mellan ledarna som ansluter statorlindningen till likriktaren. Linjära strömmar flyter i dessa trådar. Jl . Naturligtvis likriktar likriktaren de kvantiteter som tillförs den, dvs linjärt.

Ris. 2. Schema för en generator med en likriktare

Generatorstatorn (fig. 3) är monterad av stålplåt med en tjocklek på 0,8 ... 1 mm, men oftare lindas den på kanten. Denna design ger mindre avfall under bearbetning och hög tillverkningsbarhet. När statorpaketet är tillverkat genom lindning har statoroket vanligtvis utsprång ovanför spåren, längs vilka skiktens läge i förhållande till varandra fixeras under lindningen. Dessa utsprång förbättrar kylningen av statorn på grund av dess mer utvecklade yttre yta. Behovet av att spara metall ledde också till skapandet av en statorpaketdesign, sammansatt av separata hästskoformade segment. Fästningen mellan statorpaketets individuella ark till en monolitisk struktur utförs genom svetsning eller nitar.

Ris. 3. Generatorstator:
1 - kärna, 2 - lindning, 3 - räfflad kil, 4 - spår, 5 - utgång för anslutning med en likriktare

Nästan alla serietillverkade bilgeneratorer har 36 platser där statorlindningen sitter. Spåren är isolerade med filmisolering eller sprutade med epoximassa.

Ris. 4. Generatorstatorlindningsdiagram:
A - loop distribuerad, B - våg koncentrerad, C - våg distribuerad
------- 1 fas, - - - - - - 2 fas, -..-..-..- 3 fas

I spåren finns en statorlindning, utförd enligt scheman (fig. 4) i form av en distribuerad slinga (fig. 4, A) eller vågkoncentrerad (fig. 4, B), vågfördelad (fig. 4) , C) lindningar. Slinglindningen kännetecknas av det faktum att dess sektioner (eller halvsektioner) är gjorda i form av spolar med frontanslutningar på båda sidor av statorpaketet mitt emot varandra. Våglindningen liknar verkligen en våg, eftersom dess frontförbindelser mellan sidorna av sektionen (eller halvsektionen) växelvis är placerade på den ena eller andra sidan av statorpaketet. För en distribuerad lindning är sektionen uppdelad i två halvsektioner som kommer från ett spår, med en halvsektion till vänster, den andra till höger. Avståndet mellan sidorna av sektionen (eller halvsektionen) av varje faslindning är 3 spårdelningar, dvs. om en sida av sektionen ligger i spåret som konventionellt tas som den första, då passar den andra sidan in i det fjärde spåret. Lindningen är fixerad i spåret med en spårkil av isolerande material. Det är obligatoriskt att impregnera statorn med lack efter att ha lagt lindningen.

En egenskap hos bilgeneratorer är typen av rotorns polsystem (fig. 5). Den innehåller två stolphalvor med utsprång - näbbformade stolpar, sex på varje halva. Stånghalvorna är gjorda genom stämpling och kan ha utsprång - halvbussningar. I frånvaro av utsprång, när man trycker på axeln, installeras en bussning med en excitationslindning lindad på ramen mellan polhalvorna, medan lindningen utförs efter att bussningen har installerats inuti ramen.

Ris. 5. Rotor för en bilgenerator: a - monterad; b - demonterat polsystem; 1,3-poliga halvor; 2 - excitationslindning; 4 - kontaktringar; 5 - skaft

Om polhalvorna har halvbussningar, lindas excitationslindningen preliminärt på ramen och installeras när man pressar polhalvorna så att halvbussningarna kommer in i ramen. Ramens ändsidor har spärrutsprång som går in i de interpolära springorna vid ändarna av stolphalvorna och hindrar ramen från att vrida på hylsan. Pressningen av polhalvorna på axeln åtföljs av deras tätning, vilket minskar luftgapen mellan bussningen och polhalvorna eller halvbussningarna, och har en positiv effekt på generatorns utgående egenskaper. Vid tätning rinner metallen in i axelns spår, vilket gör det svårt att spola tillbaka excitationslindningen när den brinner ut eller går sönder, eftersom rotorstolpsystemet blir svårt att demontera. Excitationslindningen monterad med rotorn är impregnerad med lack. Polarnas näbbar är vanligtvis avfasade i kanterna på ena eller båda sidorna för att minska det magnetiska bruset från generatorerna. I vissa konstruktioner, för samma ändamål, placeras en anti-brus icke-magnetisk ring under näbbarnas vassa koner, belägna ovanför excitationslindningen. Denna ring förhindrar att näbbarna svänger när det magnetiska flödet ändras och därför avger magnetiskt brus.

Efter montering utförs den dynamiska balanseringen av rotorn, vilket utförs genom att borra ut överskottsmaterial vid polhalvorna. På rotoraxeln finns även kontaktringar, oftast av koppar, med plastpressning. Magnetlindningsledningarna är lödda eller svetsade till ringarna. Ibland är ringarna gjorda av mässing eller rostfritt stål, vilket minskar slitage och oxidation, speciellt vid arbete i en fuktig miljö. Ringarnas diameter när borstkontaktenheten är placerad utanför generatorns inre hålighet kan inte överstiga innerdiametern på lagret som är installerat i locket från sidan av släpringarna, eftersom lagret under monteringen passerar över ringarna. Ringarnas lilla diameter bidrar också till att minska borstslitaget. Det är för installationsförhållandena som vissa företag använder rullager som det bakre stödet för rotorn, eftersom. kullager med samma diameter har en kortare resurs.

Rotoraxlarna är som regel gjorda av mjukt friskärande stål, men vid användning av ett rullager, vars rullar arbetar direkt vid axelns ände från sidan av släpringarna, är axeln gjord av legerat stål, och axeltappen är cementerad och härdad. I den gängade änden av axeln skärs ett spår för nyckeln för att fästa remskivan. Men i många moderna mönster saknas nyckeln. I detta fall har axelns änddel ett urtag eller ett nyckelfärdigt utsprång i form av en sexkant. Detta hjälper till att hålla axeln från att vrida sig när du drar åt remskivans mutter, eller under demontering, när det är nödvändigt att ta bort remskivan och fläkten.

borstknut- detta är en plaststruktur i vilken borstar placeras d.v.s. glidande kontakter. Två typer av borstar används i bilgeneratorer - koppargrafit och elektrografit. De senare har ett ökat spänningsfall i kontakt med ringen jämfört med koppar-grafit, vilket negativt påverkar generatorns utgångsegenskaper, men de ger mycket mindre slitage på släpringar. Borstarna pressas mot ringarna av fjädrarnas kraft. Vanligtvis monteras borstar längs släpringarnas radie, men det finns även så kallade reaktiva borsthållare, där borstaxeln bildar en vinkel med ringens radie vid borstens kontaktpunkt. Detta minskar friktionen hos borsten i borsthållarens styrningar och säkerställer därmed en mer tillförlitlig kontakt mellan borsten och ringen. Ofta bildar borsthållaren och spänningsregulatorn en icke-separerbar enhet.

Likriktarenheter används av två typer - antingen är dessa kylflänsplattor i vilka effektlikriktardioder pressas in (eller löds) eller på vilka kiselkopplingar av dessa dioder är lödda och tätade, eller så är dessa strukturer med högt utvecklad fenning, i vilka dioder , vanligtvis tablett-typ, löds till kylflänsar. Dioderna i den extra likriktaren har vanligtvis ett plasthölje med cylindrisk form eller i form av en ärta, eller de är gjorda i form av en separat förseglad enhet, vars införande i kretsen utförs av samlingsskenor. Införandet av likriktarenheter i generatorkretsen utförs genom lödning eller svetsning av fasledningarna på speciella monteringsdynor på likriktaren eller med skruvar. Det farligaste för generatorn, och särskilt för ledningar i fordonsnätverket ombord, är överbryggningen av kylflänsplattorna anslutna till "jorden" och "+"-terminalen på generatorn med metallföremål som av misstag faller mellan dem eller ledande broar bildade av föroreningar, tk. detta orsakar kortslutning i batterikretsen och brand är möjlig. För att undvika detta är plattorna och andra delar av likriktargeneratorerna hos vissa företag delvis eller helt täckta med ett isolerande skikt. I en monolitisk design av likriktarenheten kombineras kylflänsar huvudsakligen med monteringsplattor av isolerande material, förstärkta med anslutningsstänger.

Generatorlagerenheter är vanligtvis spårkullager med engångsfettsmörjning för livet och enkel- eller dubbelsidiga tätningar inbyggda i lagret. Rulllager används endast på sidan av släpringarna och ganska sällan, främst av amerikanska företag. Passningen av kullager på axeln från sidan av släpringarna är vanligtvis tät, från drivsidan - glidande, i sätet på locket, tvärtom - från sidan av släpringarna - glidande, från drivningen sida - tätt. Eftersom den yttre lagerbanan på släpringarnas sida har förmågan att rotera i lockets säte, kan lagret och locket snart gå sönder, rotorn kommer att beröra statorn. För att förhindra att lagret vrider sig placeras olika anordningar i lockets säte - gummiringar, plastmuggar, korrugerade stålfjädrar etc.

Utformningen av spänningsregulatorer bestäms till stor del av tekniken för deras tillverkning. Vid tillverkning av en krets på diskreta element har regulatorn vanligtvis ett tryckt kretskort på vilket dessa element är placerade. Samtidigt kan vissa element, till exempel avstämningsmotstånd, tillverkas med tjockfilmsteknik. Hybridteknologi förutsätter att motstånd är gjorda på en keramisk platta och anslutna till halvledarelement - dioder, zenerdioder, transistorer, som är lödda på ett metallsubstrat i en ramlös eller förpackad version. I en regulator gjord på en enkristall av kisel är hela regulatorkretsen placerad i denna kristall. Hybridspänningsregulatorer och enkristallspänningsregulatorer är inte föremål för demontering eller reparation.

Generatorn kyls av en eller två fläktar monterade på dess axel. I det här fallet, i den traditionella utformningen av generatorer (fig. 7, a), sugs luft in av en centrifugalfläkt i locket från sidan av släpringarna. För generatorer med en borstenhet, en spänningsregulator och en likriktare utanför den inre kaviteten och skyddade av ett hölje, sugs luft in genom slitsarna i detta hölje, vilket leder luft till de mest uppvärmda platserna - till likriktaren och spänningsregulatorn. På bilar med en tät layout av motorrummet, där lufttemperaturen är för hög, används generatorer med ett speciellt hölje (fig. 7, b), fixerade på bakstycket och utrustade med ett grenrör med en slang genom vilken kall och ren utomhusluft kommer in i generatorn. Sådana konstruktioner används till exempel på BMW-bilar. För "kompakta" generatorer tas kylluft från både den bakre och främre kåpan.

Ris. 7. Generatorns kylsystem.
a - generatorer av konventionell design; b - generatorer för höjd temperatur i motorrummet; c - kompakt design generatorer.

Pilarna visar luftflödets riktning

Stora kraftgeneratorer installerade på specialfordon, lastbilar och bussar har vissa skillnader. I synnerhet har de två polsystem av rotorn monterade på en axel och följaktligen två excitationslindningar, 72 slitsar på statorn, etc. Det finns dock inga grundläggande skillnader i utformningen av dessa generatorer från de strukturer som beaktas.

Generatordrift

Drivningen av generatorer utförs från en remskiva på en vevad axel av en remdrift. Ju större diameter på remskivan på vevaxeln och ju mindre diameter på generatorskivan (diameterförhållandet kallas utväxlingsförhållande), desto högre generatorhastighet, respektive, kan den ge mer ström till konsumenterna.

Kilremsdrift är inte tillämpligt för utväxlingar större än 1,7-3. Först och främst beror detta på att kilremmen slits intensivt med remskivor med liten diameter.

På moderna modeller utförs som regel drivningen av en V-ribbad rem. På grund av sin större flexibilitet låter den dig installera en remskiva med liten diameter på generatorn och följaktligen för att få högre utväxlingsförhållanden, det vill säga användningen av höghastighetsgeneratorer. Spänningen av den V-ribbade remmen utförs som regel av spännrullar med en stationär generator.

Generatorfäste

Generatorer är bultade på framsidan av motorn på speciella fästen. Generatorns fästfötter och spänningsögla är placerade på kåporna. Om fästningen utförs av två tassar, är de placerade på båda skydden, om det finns en tass är den placerad på framsidan. I hålet på det bakre benet (om det finns två monteringsben) finns vanligtvis en distansbussning som eliminerar gapet mellan motorfästet och bensätet.

Likriktare 1 innehåller sex dioder VD1 - VD6, som bildar två axlar: i den ena är anoderna på tre dioder VD1 - VD3 anslutna till "+"-terminalen på generatorn, och i den andra är katoderna på dioderna VD4 - VD6 ansluten till "-" terminalen. I entrådskretsen som används på bilar är minuspolen ansluten till jord. Terminalerna på generatorstatorns faslindningar är anslutna till likriktaren (bilden visar en stjärnanslutning). Växelspänningarna IF1 - IFZ som induceras i faslindningarna skiftas med 1/3 av perioden, vilket är typiskt för ett trefassystem.

AC likriktare

Likriktardioderna, när trefasspänningen ändras över tiden, går från stängd till öppen, som ett resultat har belastningsströmmen bara en riktning - från generatorns "+" terminal till "-" terminalen.

Ris. 8. Schema för generatorset (a) och spänningsdiagram (b):

1-tre-fas brygglikriktare; 2 extra likriktare; 3-spänningsregulator

Som framgår av figur 8b, vid tidpunkten 0, finns det ingen spänning i lindningen L1; i lindningen är L3 positiv och i lindningen är L2 negativ. För en positiv spänning tas pilens riktning mot statorlindningens mittpunkt 0. Den likriktade strömmen tillförs konsumenterna i pilarnas riktning genom de öppna dioderna VD3 och VD4.

Vid tidpunkten t1 är spänningen i lindningen L2 frånvarande, i lindningen är L1 positiv och i lindningen L3 är negativ. Den likriktade strömmen tillförs konsumenterna genom dioderna VD1 och VD5. Varje ben på likriktaren har en diod öppen under cirka 1/3 cykel.

Nätspänningen när den är ansluten till en stjärna är 1,73 gånger högre än när den är ansluten till en delta. Därför, när den är ansluten till ett delta måste statorlindningen ha fler varv än när den är ansluten till en stjärna. Men fasströmmen när den är ansluten till en triangel är 1,73 gånger mindre än när den är ansluten till en stjärna. Anslutningen av statorn som lindas till ett delta för högeffektsgeneratorer gör att den kan tillverkas av en tunnare tråd.

Likriktarna på vissa generatorer har en extra arm kopplad till statorlindningens mittpunkt 0. Ett sådant schema tillåter ökning av generatoreffekten med 15 ... 20% på grund av verkan av fasspänningens tredje övertonskomponenter.

Den likriktade spänningen Ud har en pulserande karaktär. GB-batteriet fungerar som ett slags filter som jämnar ut generatorns likriktade spänning, medan batteriströmmen visar sig vara pulserande.

I en ventilgenerator leder inte likriktardioderna ström från batteriet till statorlindningen, och därför finns det inget behov av ett omvänd strömrelä. Detta förenklar avsevärt schemat för generatoraggregatet. När bilen står parkerad en längre tid kan batteriet laddas ur till excitationslindningen. Därför, i vissa modeller av bilgeneratorer, är excitationslindningen ansluten till en extra likriktare 2. Den extra likriktaren är gjord på tre VD7-VD9 dioder, vars anoder är anslutna till terminal D. I detta fall är endast spänningen från generatorn tillförs magnetiseringslindningen genom en extra likriktare 2 och likriktararm 1 med dioder VD4-VD6.

Användningen av en extra likriktare har också en negativ sida associerad med generatorns självexcitering. Generatorn kan självexcitera om det finns ett kvarvarande magnetiskt flöde i den och ett tillräckligt lågt motstånd hos exciteringskretsen. Därför, för utseendet av spänning i arbetsområdet för rotationsfrekvenserna för dess rotor, används kontrollampan HL i kretsen, vilket säkerställer tillförlitlig excitation av generatorn.

En betydande nackdel med borstgeneratorer är närvaron av en kontaktenhet, bestående av elektriska borstar och ringar, genom vilken ström tillförs den roterande excitationslindningen. Denna knut är föremål för slitage. Damm, smuts, bränsle och olja, som faller på kontaktenheten, inaktiverar den snabbt.

Spänningsregulatorer

Regulatorer håller generatorspänningen inom vissa gränser för optimal drift av elektriska apparater som ingår i fordonets ombordnät. Alla spänningsregulatorer har mätelement, som är spänningssensorer, och manöverelement som reglerar det.

I vibrationsregulatorer är mät- och manöverelementet ett elektromagnetiskt relä. För kontakttransistorregulatorer är det elektromagnetiska reläet placerat i mätdelen och de elektroniska elementen i manöverdelen. Dessa två typer av regulatorer är nu helt ersatta av elektroniska.

Halvledare beröringsfria elektroniska regulatorer är vanligtvis inbyggda i generatorn och kombineras med en borstenhet. De ändrar magnetiseringsströmmen genom att ändra tiden då rotorlindningen slås på till matningsnätet. Dessa regulatorer är inte föremål för felinställning och kräver inget underhåll, förutom att kontrollera kontakternas tillförlitlighet.

Spänningsregulatorer har egenskapen termisk kompensation - ändring av spänningen som tillförs batteriet, beroende på lufttemperaturen i motorrummet för optimal batteriladdning. Ju lägre lufttemperatur desto mer spänning måste tillföras batteriet och vice versa. Värdet på termisk kompensation når upp till 0,01 V per 1°C. Vissa modeller av fjärrregulatorer (2702.3702, РР-132А, 1902.3702 och 131.3702) har stegvis manuella spänningsnivåomkopplare (vinter/sommar).

Principen för drift av spänningsregulatorn

För närvarande är alla generatorset utrustade med solid-state elektroniska spänningsregulatorer, vanligtvis inbyggda i generatorn. Schema för deras utförande och design kan vara olika, men funktionsprincipen för alla regulatorer är densamma. Spänningen hos en generator utan regulator beror på hastigheten på dess rotor, det magnetiska flödet som skapas av excitationslindningen, och följaktligen på strömstyrkan i denna lindning och mängden ström som generatorn ger konsumenterna. Ju högre rotationshastighet och excitationsström, desto högre generatorspänning, desto större belastningsström, desto lägre är denna spänning.

Spänningsregulatorns funktion är att stabilisera spänningen när hastighet och belastning ändras på grund av påverkan på magnetiseringsströmmen. Naturligtvis kan du ändra strömmen i magnetiseringskretsen genom att införa ett extra motstånd i denna krets, som gjordes i de tidigare vibrationsspänningsregulatorerna, men denna metod är förknippad med effektbortfall i detta motstånd och används inte i elektroniska regulatorer. Elektroniska regulatorer ändrar excitationsströmmen genom att slå på och stänga av excitationslindningen från elnätet, samtidigt som den ändrar den relativa varaktigheten av påslagningstiden för excitationslindningen. Om det, för att stabilisera spänningen, är nödvändigt att minska styrkan på exciteringsströmmen, minskar magnetiseringslindningens starttid, om det är nödvändigt att öka den ökar den.

Det är bekvämt att demonstrera funktionsprincipen för en elektronisk regulator med hjälp av ett ganska enkelt diagram av en EE 14V3-typregulator från Bosch, visad i fig. 9:

Ris. 9. BOSCH EE14V3 spänningsregulatorkrets:
1 - generator, 2 - spänningsregulator, SA - tändningslås, HL - kontrollampa på instrumentpanelen

För att förstå kretsens funktion bör man komma ihåg att, som visas ovan, skickar zenerdioden inte ström genom sig själv vid spänningar under stabiliseringsspänningen. När spänningen når detta värde "bryter zenerdioden igenom" och ström börjar flöda genom den. Således är zenerdioden i regulatorn den spänningsstandard med vilken generatorspänningen jämförs. Dessutom är det känt att transistorer passerar ström mellan kollektorn och emittern, d.v.s. är öppna om ström flyter i "base-emitter"-kretsen, och släpp inte igenom denna ström, d.v.s. stängd om basströmmen bryts. Spänningen till zenerdioden VD2 tillförs från generatorns utgång "D +" genom en spänningsdelare på motstånden R1 (R3 och dioden VD1, som utför temperaturkompensation. Medan generatorspänningen är låg och spänningen på zenern dioden är lägre än dess stabiliseringsspänning, är zenerdioden stängd genom den, och därför, och ingen ström flyter i baskretsen för transistorn VT1, är transistorn VT1 också stängd.I detta fall är strömmen genom motståndet R6 från utgången "D +" kommer in i baskretsen för transistorn VT2, som öppnar, genom sin emitter-kollektorövergångsström börjar flyta i basen av transistorn VT3 , som också öppnar.I detta fall, excitationslindningen av generatorn är ansluten till strömkretsen genom emitter-kollektorövergången VT3.

Anslutningen av transistorer VT2 och VT3, där deras kollektorterminaler är kombinerade, och baskretsen för en transistor drivs från den andras emitter, kallas Darlington-kretsen. Med denna anslutning kan båda transistorerna betraktas som en sammansatt transistor med stor förstärkning. Vanligtvis är en sådan transistor gjord på en enda kiselkristall. Om generatorspänningen har ökat, till exempel på grund av en ökning av hastigheten på dess rotor, ökar också spänningen vid zenerdioden VD2, när denna spänning når stabiliseringsspänningsvärdet, "bryter zenerdioden VD2 igenom", strömmen genom den börjar flöda in i baskretsen för transistorn VT1, vilken emitter-kollektorövergången öppnar och kortsluter utgången från basen av den sammansatta transistorn VT2, VT3 till jord. Den sammansatta transistorn stängs och bryter strömförsörjningskretsen för excitationslindningen. Exciteringsströmmen sjunker, generatorspänningen minskar, zenerdioden VT2, transistorn VT1 stänger, den sammansatta transistorn VT2, VT3 öppnar, excitationslindningen återansluts till strömkretsen, generatorspänningen ökar och processen upprepas. Sålunda utförs regleringen av generatorspänningen av regulatorn diskret genom en förändring av den relativa tiden för påslagning av excitationslindningen i kraftkretsen. I detta fall ändras strömmen i excitationslindningen som visas i fig. 10. Om generatorns hastighet har ökat eller dess belastning har minskat, minskas lindningstiden, om hastigheten har minskat eller belastningen har ökat, ökar den. I regulatorkretsen (se fig. 9) finns det element som är karakteristiska för kretsarna för alla spänningsregulatorer som används på bilar. Dioden VD3, när den stänger den sammansatta transistorn VT2, VT3, förhindrar farliga spänningsstötar som uppstår på grund av en öppen krets av excitationslindningen med betydande induktans. I detta fall kan fältlindningsströmmen stängas genom denna diod och farliga spänningsstötar uppstår inte. Därför kallas VD3-dioden quenching. Resistansen R7 är en hård återkopplingsresistans.

Ris. 10. Förändringen i strömstyrkan i excitationslindningen JB över tiden t under driften av spänningsregulatorn:

ton, toff - respektive tidpunkten för att slå på och av excitationslindningen av spänningsregulatorn; n1 n2 - rotationsfrekvensen för generatorrotorn, och n2 är större än n1; JB1 och JB2 - genomsnittliga strömvärden i fältlindningen

När den sammansatta transistorn VT2, VT3 öppnas, visar sig den vara ansluten parallellt med spänningsdelarens resistans R3, medan spänningen vid zenerdioden VT2 minskar kraftigt, vilket påskyndar omkopplingen av regulatorkretsen och ökar frekvensen för denna omkoppling, vilket har en gynnsam effekt på kvaliteten på generatoraggregatets spänning. Kondensator C1 är ett slags filter som skyddar regulatorn från påverkan av spänningspulser vid dess ingång. Generellt sett förhindrar kondensatorer i regulatorkretsen antingen övergången av denna krets till ett oscillerande läge och möjligheten av främmande högfrekvent interferens från att påverka regulatorns funktion, eller påskynda omkopplingen av transistorer. I det senare fallet laddas kondensatorn, som laddas vid ett ögonblick, urladdad till transistorns baskrets vid ett annat ögonblick, vilket påskyndar omkopplingen av transistorn genom en våg av urladdningsström och, följaktligen, minskar dess uppvärmning och energi. förlust i det.

Figur 9 visar tydligt lampans HL:s roll för att övervaka generatoraggregatets funktionstillstånd (laddningskontrollampa på bilens instrumentbräda). När fordonsmotorn är avstängd, stängning av kontakterna på tändningslåset SA tillåter ström från batteriet GA att flöda genom denna lampa in i generatorns magnetiseringslindning. Detta säkerställer den initiala exciteringen av generatorn. Samtidigt brinner lampan, vilket signalerar att det inte finns någon öppen krets i excitationslindningskretsen. Efter start av motorn visas nästan samma spänning vid generatorterminalerna "D +" och "B +" och lampan slocknar. Om generatorn inte utvecklar spänning när bilmotorn är igång, fortsätter HL-lampan att brinna i detta läge, vilket är en signal om ett generatorfel eller en trasig drivrem. Införandet av ett motstånd R i generatorset hjälper till att utöka HL-lampans diagnostiska möjligheter. I närvaro av detta motstånd, i händelse av en öppen krets i excitationslindningen när bilmotorn är igång, tänds HL-lampan. För närvarande byter fler och fler företag till produktion av generatoraggregat utan en extra excitationslindningslikriktare. I detta fall är generatorns fasutgång ansluten till regulatorn. När bilmotorn inte är igång finns det ingen spänning vid utgången av generatorfasen och spänningsregulatorn växlar i detta fall till ett läge som förhindrar att batteriet laddas ur till excitationslindningen. Till exempel, när tändningslåset slås på, kopplar regulatorkretsen sin utgångstransistor till ett oscillerande läge, där strömmen i excitationslindningen är liten och uppgår till bråkdelar av en ampere. Efter start av motorn sätter en signal från generatorns fasutgång regulatorkretsen i normal drift. I detta fall styr regulatorkretsen även lampan för övervakning av generatoraggregatets drifttillstånd.

Ris. 11. Temperaturberoende för spänningen som hålls av Bosch EE14V3-regulatorn vid en hastighet av 6000 min-1 och en lastström på 5A

För dess tillförlitliga drift kräver lagringsbatteriet att med en minskning av elektrolytens temperatur ökar spänningen som tillförs batteriet från generatorset något och minskar med en ökning av temperaturen. För att automatisera processen för att ändra nivån på bibehållen spänning används en sensor, placerad i batterielektrolyten och inkluderad i spänningsregulatorkretsen. Men det här är bara för avancerade bilar. I det enklaste fallet väljs temperaturkompensationen i regulatorn på ett sådant sätt att, beroende på temperaturen på kylluften som kommer in i generatorn, ändras generatoraggregatets spänning inom de angivna gränserna. Figur 11 visar temperaturberoendet för spänningen som upprätthålls av Bosch EE14V3-regulatorn i ett av driftlägena. Grafen visar också toleransfältet för värdet på denna spänning. Beroendets fallande karaktär säkerställer en god laddning av batteriet vid en negativ temperatur och förhindrar ökad kokning av dess elektrolyt vid hög temperatur. Av samma anledning, på bilar som är utformade speciellt för drift i tropikerna, installeras spänningsregulatorer med en avsiktligt lägre inställningsspänning än för tempererade och kalla klimat.

Driften av generatoraggregatet i olika lägen

När du startar motorn är huvudförbrukaren av elektricitet startmotorn, strömmen når hundratals ampere, vilket orsakar ett betydande spänningsfall vid batteripolerna. I detta läge drivs elkonsumenter endast av batteriet, som laddas ur intensivt. Omedelbart efter att motorn har startat blir generatorn huvudkällan för el. Den ger den ström som krävs för att ladda batteriet och driva elektriska apparater. Efter omladdning av batteriet blir skillnaden mellan dess spänning och generatorn liten, vilket leder till en minskning av laddningsströmmen. Generatorn är fortfarande strömkällan, och batteriet jämnar ut generatorns spänningsrippel.

När kraftfulla förbrukare av el är påslagna (till exempel en bakruteavfrostare, strålkastare, en värmefläkt etc.) och ett lågt rotorvarvtal (lågt motorvarvtal), kan den totala strömförbrukningen vara större än vad generatorn klarar av levererar. I det här fallet kommer belastningen att falla på batteriet och det börjar laddas ur, vilket kan styras av avläsningarna av en extra spänningsindikator eller voltmeter.

När du installerar batteriet i ett fordon, se till att polariteten är korrekt. Felet kommer att leda till ett omedelbart fel på generatorlikriktaren, en brand kan uppstå. Samma konsekvenser är möjliga när motorn startas från en extern strömkälla (tänds) med fel anslutningspolaritet.

När du kör en bil måste du:

• övervaka tillståndet för de elektriska ledningarna, särskilt renheten och tillförlitligheten av anslutningen av kontakterna på ledningarna som är lämpliga för generatorn, spänningsregulatorn. Med dåliga kontakter kan ombordspänningen gå över de tillåtna gränserna;
• koppla bort alla ledningar från generatorn och från batteriet vid svetsning kroppsdelar bil;
• kontrollera korrekt spänning av generatorremmen. En löst spänd rem säkerställer inte en effektiv drift av generatorn, en för spänd rem leder till att dess lager förstörs;
• ta reda på omedelbart orsaken till tändningen av generatorns kontrollampa.

Det är inte tillåtet att utföra följande åtgärder:

• lämna bilen med batteriet anslutet om du misstänker ett fel på generatorns likriktare. Detta kan leda till en fullständig urladdning av batteriet och till och med till en brand i de elektriska ledningarna;
• kontrollera generatorns funktion genom att kortsluta dess utgångar till jord och till varandra;
• kontrollera generatorns funktionsduglighet genom att koppla ur batteriet medan motorn är igång på grund av risken för fel på spänningsregulatorn, elektroniska delar av insprutningssystem, tändning, omborddator, etc.;
• låt elektrolyt, "Tosol" etc. komma på generatorn.

En generator i en bil (bilgenerator) är en anordning som omvandlar mekanisk energi till elektrisk energi. Vid design av fordon är autogeneratorn en generator och utför följande funktioner:

• tillhandahållande av laddning;
• strömförsörjning av alla elektriska system i bilen efter start;

bilgenerator ofta placerad i motorrummet, eftersom den drivs av motorn. Av denna anledning installeras lösningar framför kraftenheten. På de flesta moderna bilar är generatordriften gjord i form av en remdrift. Fordonsmodeller som är utrustade med hybridmotor, samt vissa bilar med start-stopp system, har en speciell generatoranordning, eftersom det i sådana maskiner är samtidigt .

Bilgeneratoranordning: designfunktioner

Generatorer i bilar kan skilja sig åt i storlek och implementeringsscheman för vissa enheter (generatorhus, drivning, etc.). Även under huven kan lösningen ha olika installationsplatser. Följande element är vanliga i enheten:

• rotor;
• stator;
• närvaron av en borstenhet;
• likriktarblock;
• spänningsregulator;

Dessa komponenter är placerade i huset. De viktigaste parametrarna för generatorer för bilar är följande betyg: spänning, ström, hastighet, självexcitering vid en viss frekvens, enhetseffektivitet.

Märkspänningsindikatorn kan vara från 12 till 24 V, vilket beror på enheten i det elektriska systemet fordon. Märkströmmen är den maximala ström som enheten ger ut under villkoret med en märkhastighet på 6 tusen rpm. Dessa egenskaper representerar den så kallade strömhastighetskarakteristiken. Parallellt med de nominella indikatorerna, när du väljer, bör du överväga:

• minsta möjliga driftshastighet, såväl som minsta ström;
• maximal hastighet och maximal ström;

Nu om själva enheten. Kroppen är ett par kåpor som är ihopskruvade. Mest ofta materialÖverdragen är gjorda av en aluminiumlegering som inte är magnetisk, ger låg vikt och god avledning av värmeenergi (värmeöverföring). Separata slitsar för ventilation är dessutom gjorda i höljet, och det finns också ett fästelement för att installera och fixera generatorn.

1. Rotorns uppgift är att den skapar ett magnetfält som roterar. Denna funktion Det implementeras genom att placera en speciell lindning (excitationslindning) på rotoraxeln, som är placerad mellan de två polhalvorna. Parallellt med detta görs utsprång på var och en av dessa halvor. Ett par släpringar är också installerade på rotoraxeln, som är gjorda av koppar, mässing eller stål. Genom dessa ringar tillförs ström till lindningen, och själva lindningskontakterna fästs vid ringarna genom lödning.

   Det bör tilläggas att rotoraxeln också är platsen för fläkthjulet och drivremskivan. Rotorn själv roterar på lager. Lager kan vara antingen kul eller rullar i släpringsområdet, beroende på individuella egenskaper mönster.

2. Nästa strukturella element i generatorn i maskinen är statorn. Denna lösning har en stålkärna som består av plattor, samt lindningar. Statorn skapar en elektrisk växelström. Lindningarna är lindade i speciella spår i kärnan. Eftersom det finns tre statorlindningar gör detta att du kan skapa en trefasanslutning. Lindningar kan läggas i spår olika sätt: den så kallade "loopen" eller "vågen". När det gäller kopplingen mellan sig själva, kan lindningarnas ändar anslutas på ett ställe, medan de andra spelar rollen som slutsatser. Det andra alternativet är ringanslutningen av lindningarna i serie, vilket gör att du kan få slutsatser vid anslutningspunkterna.
3. Låt oss ta en titt på borstenheten/borstarna. Detta element låter dig överföra magnetiseringsströmmen till släpringarna. Elementet består av ett par grafitborstar, borstklämfjädrar och en anordning för fastsättning av borstarna (borsthållare). Observera att idag, på "färska" maskiner, är en borsthållare installerad, som bildar en enda struktur med ett annat element. Vi pratar om en design som går ut på att kombinera en spänningsregulator och en borsthållare.
4. Likriktaren är en spänningsomvandlare. Den specificerade enheten omvandlar den sinusformade spänningen som generatorn producerar till en DC-spänning. Likriktaren består av plattor vars uppgift är att ta bort värme. Likriktarplattorna har även speciella dioder, som är halvledare. Dioder installeras i par per fas, såväl som en i taget på de "positiva" och "negativa" utgångarna på generatorn. Totalt erhålls 6 effektdioder.
5. Spänningsregulatorn ger ström med en stabil spänning. Spänningen begränsas av de angivna gränserna. Observera att generatorerna på moderna bilmodeller har elektronisk regulator Spänning. Sådana regulatorer är vidare uppdelade i hybrid och integral.

   Den ständigt föränderliga vevaxelns hastighet och belastning under motordrift kräver konstant spänningsstabilisering. Spänningen stabiliseras automatiskt genom att påverka strömmen som flyter i excitationslindningarna. Regulatorns uppgift är att enheten styr pulserna av elektrisk ström, mer exakt, frekvensen av dessa elektriska impulser. Regulatorn bestämmer också tiden (varaktigheten) för pulserna.

En annan funktion hos spänningsregulatorn är att ändra spänningen, vilket är nödvändigt för effektiv laddning av batteriet, med hänsyn tagen till utetemperaturen. När utomhustemperaturen sjunker, levererar enheten mer spänning till batteriet.

När det gäller generatordriften, detta beslutär en remdrift (med kilremmar eller kilremmar), genom vilken rotorn roterar. Generatorrotorn roterar upp till 3 gånger snabbare än själva vevaxeln när det gäller rotationshastighet. Vi tillägger att på moderna bilar används en kilrem.

Det bör också noteras att vissa bilmodeller kan utrustas med en generator av induktortyp. En induktorgenerator betyder att det inte finns några borstar i dess enhet, lindningen är installerad vid statorn. Rotorn på en sådan generator utan borstar är gjord av järnplattor med liten tjocklek. Materialet för tillverkning av plattor är transformatorjärn. Induktorgeneratorn arbetar enligt principen att det sker en förändring i magnetisk ledningsförmåga i luftgapet som finns mellan statorn och rotorn.

Hur fungerar en bilgenerator?

En detaljerad undersökning av funktionerna hos enskilda komponenter i generatorenheten låter dig få en uppfattning om principerna för driften av hela enheten. Föraren vrider nyckeln i tändningen, varefter elektriciteten från batteriet passerar genom generatorborstarna och släpringarna och kommer till excitationslindningen. Som ett resultat skapas ett magnetfält på lindningen.

Startmotorn börjar rotera vevaxel motor. Från vevaxeln genom remdriften börjar även generatorrotorn att rotera. Magnetfältet i rotorområdet förstärks på statorlindningarna. Som ett resultat noteras förekomsten av en växelspänning vid slutsatserna av dessa lindningar. När generatorrotorn snurrar upp till en viss frekvens kommer generatorn att börja arbeta i självexciteringsläget. Med andra ord, efter att ha startat motorn, vilket orsakar den nödvändiga rotationen av generatorrotorn, börjar excitationslindningen att drivas av generatorn och inte av batteriet.

Växelspänningen som skapas av generatorn omvandlas till en konstant spänning på grund av likriktarenhetens funktion. Elektricitet från generatorn matar den bilens nätverk ombord, säkerställer driften av tändsystemet och andra energikonsumenter. Generatorn levererar även ström för att ladda batteriet. I händelse av en förändring av vevaxelns hastighet och belastning är en spänningsregulator ansluten, som bestämmer tiden för vilken det är nödvändigt att slå på excitationslindningarna, med hänsyn till vissa förhållanden. Om generatorns hastighet ökar och belastningen sjunker, reduceras tidsintervallet för aktivering av fältlindningen. Med en ökning av belastningen och en minskning av hastigheten ökar regulatorn påslagningstiden för lindningarna.

Det ska tilläggas att om konsumenterna använder mer el än vad bilgeneratorn kan producera så aktiveras batteriet automatiskt. Du kan övervaka generatorns tillstånd med hjälp av laddningskontrollampan på instrumentbrädan. Den indikerade lampan är oftast ett piktogram i form av ett batteri. Om lampan tänds indikerar det att batteriet inte laddas av generatorn. Möjliga skäl det kan vara ett brott i poly-V-remmen, fel på generatorns relä-regulator, etc.