Генераторно устройство за кола
Основните компоненти на генератора са ротор, статор, токоизправител и четка.
Роторът на генератора съдържа възбуждаща намотка. Изработен е под формата на кръгла намотка, навита върху стоманена втулка. Намотката е монтирана на вала на ротора и е поставена между двете половини с форма на клюн на сърцевината на ротора. Половинките се притискат към вала на ротора. Такова ядро се нарича ядро с изпъкнал полюс. Човките на едната половина образуват северния полюс на магнита, а човките на другата половина образуват южния полюс. Краищата на намотката на възбуждането са свързани с контактни пръстени, по които четките на държача на четката се плъзгат, когато роторът се върти. Обикновено една от четките е свързана към клемата, през която се подава захранване към възбуждащата намотка, а другата четка е свързана към корпуса на генератора. Има генератори, в които и двете четки са свързани към изолирани клеми.
Ориз. 1. Основни компоненти на генератора
Статорът на генератора се състои от сърцевина, изработена от изолирани листове от мека магнитна електротехническа стомана и намотка. Вътрешната повърхност на ядрото на статора има зъбци, разположени равномерно по обиколката. Броят на браздите е кратен на три. Завоите на намотките на статорната намотка се поставят в жлебовете между зъбите. Изолацията на намотките от сърцевината се извършва с електрически картон и импрегниране на статорния възел с изолационен лак. Всяка от трите фази на намотката на статора съдържа същия брой намотки, свързани последователно. Това обяснява умножението на броя на слотовете и намотките по три. Три клеми на намотката на статора са свързани към токоизправителното устройство.
Магнитната верига на генератора се формира от стоманената втулка, върху която е разположена възбуждащата намотка, двете половини на сърцевината на ротора, чиито човки образуват полюсните накрайници, и зъбите на сърцевината на статора.
Намотката на възбуждането на генератора получава захранване от генератора или батерията. Малък постоянен ток, навлизащ в полето, преминаващо през четките и контактните пръстени, предизвиква появата на магнитен поток (линия 18). Магнитният поток преминава аксиално през втулката, след това радиално през лявата половина на сърцевината на ротора и неговия полюс (клюн) и през въздушната междина в сърцевината на статора. Излизайки от сърцевината на статора, магнитният поток през въздушната междина и полюсната част на дясната половина на сърцевината на ротора се затваря през втулката. Тъй като полюсите на лявата и дясната половина на сърцевината на ротора са изместени в пространството, възниква съответно изместване на магнитния поток. Следователно, влизайки в статора през един зъб, магнитният поток напуска статора през друг зъб. При това той пресича бобините на статора. Докато роторът се върти, под всеки зъб има постоянно редуване на северния и южния полюс на ротора, което води до промяна в големината и посоката на магнитния поток, пресичащ намотките на статора. В резултат на това във фазовите намотки се индуцира променлива e. д., имащ формата на синусоида, която се преобразува в константа e от токоизправително устройство. д.с.
Токоизправителното устройство на съвременните генератори тип ERW се състои от шина, в която са натиснати диоди с обратна проводимост, и шина, в която са натиснати диоди с права проводимост. Диодите с права проводимост имат отрицателен извод, а за диодите с обратна проводимост положителният извод е запоен директно към тялото на диода. Следователно шината служи като положителна, а шината служи като отрицателна клема на токоизправителното устройство и следователно на генератора. Положителният извод на всеки отрицателен диод е свързан с отрицателния извод на един от положителните диоди и извода на една статорна фаза.
Ориз. 2. Генератор 32.3701
Нека да разгледаме конструктивните характеристики на автомобилните генератори, използвайки примера на някои типични дизайни.
Генератор 32.3701 има най-широко използваната конструкция. Това е модификация на често срещаните в експлоатация генератори тип G250, с които са проектирани и генераторите G266 и G271.
Генератор 32.3701 е синхронна електрическа машина с вграден токоизправителен блок. Генераторът има следните клеми: “+” (поз. 22) - за връзка с акумулатора и консуматорите, 111 - за връзка с регулатора на напрежението, “-” (поз. 20) - за връзка с корпуса на регулатора на напрежение.
Роторът на генератора се състои от възбудителна намотка, навита върху картонена рамка, поставена върху стоманена втулка. В краищата бобината е захваната от два клюновидни полюсни накрайника, които образуват 12-полюсна магнитна система. Краищата на възбудителната намотка са запоени към два контактни пръстена, изолирани от вала. Втулката, полюсните накрайници и контактните пръстени се притискат върху вала. Валът се върти в два затворени сачмени лагера, монтирани в капака от страната на плъзгащия пръстен и капака от страната на задвижването. Лагерът е с големи размери в сравнение с лагера, тъй като поема големи радиални натоварвания от ролката, която се притиска от обтегнатия трансмисионен ремък. При монтажа на лагерите те се пълнят със смазка и по време на работа не изискват смазване.
Капаците са излети от алуминиева сплав. Имат вентилационни прозорци. Капакът от страната на контактните пръстени има лапа за закрепване на генератора към двигателя. Съдържа пластмасов четкодържач 8 и токоизправителен блок (BPV 4-60-02). За да се предотврати въртенето на външния пръстен на сачмения лагер, във вдлъбнатината на капака е монтиран гумен уплътнителен пръстен.
Четкодържателят е закрепен към капака с два болта. Две графитни четки, монтирани в направляващите отвори на четкодържача, се притискат към контактните пръстени с пружини. Едната четка е свързана към изолираната клема Ш, другата към корпуса на генератора.
Капакът има две щипки. Едната, долната, подобно на нокътя на капака, е предназначена за монтиране на генератора на двигателя. Другата, горната е с отвор с резба и е предназначена за закрепване на обтегача.
Статорът на генератора се състои от сърцевина, съставена от отделни пластини от електротехническа стомана, изолирани една от друга и свързани в пакет чрез заваряване. Сърцевината на статора е монтирана между капаците и закрепена заедно с четири винта. На вътрешната повърхност на сърцевината има 36 зъба, в жлебовете, между които е положена трифазна статорна намотка, свързана по схема "двойна звезда". Всяка фаза се състои от две паралелни вериги с три последователно свързани намотки. Свободните краища на фазите на намотката на статора са свързани към три клеми на токоизправителя. Предната диодна шина е свързана към клема "+" (елемент 22) на генератора, а обратната диодна шина е свързана към корпуса на генератора.
Ролката и вентилаторът са монтирани върху вала на генератора върху шпонка и са закрепени с гайка и пружинна шайба.
Генераторът G286A (G286V) е трифазна синхронна машина с вграден токоизправителен блок и интегриран регулатор на напрежение (IVR) Y112A. По същество това е генераторен комплект.
Сърцевината на статора, закрепена между капаците с три болта, има равномерно разположени канали. Намотката на статора е свързана в двойна звезда. Възбуждащата намотка е разположена вътре в двете клюновидни половини на сърцевината на ротора. Клемите на фазовите намотки са свързани към токоизправителен блок (BPV 8-100-02). Токоизправителният блок има същия дизайн като генератора 32.3701.
Ориз. 3. Генератор G286A
Отличителна черта на генератора G286A е и взаимното разположение на контактните пръстени и лагера в капака.
Тъй като регулаторът на напрежението е свързан към веригата на възбудителната намотка, той е вграден в държача на четката. Заедно те образуват един подвижен блок 6. Блокът е закрепен с винтове към основата на четкодържача, който е монтиран на капака. Болтът служи като изход на намотката на възбуждане и регулатора на напрежението.
Блокът на държача на четката и регулатора на напрежението се състои от държач на четката, вграден регулатор и метален радиатор - капак.
Регулаторът се състои от медна основа, върху която са разположени елементите на веригата, пластмасов капак за защита на елементите на веригата от механични повреди и твърди шинни клеми. Медната основа е отрицателният извод на регулатора. И двата извода B на регулатора са вътрешно късо съединени. Единият от тях е основен, другият е резервен. Когато е монтиран на четкодържача, проводниците на регулатора на напрежението лежат върху шините. Проводими кабели са заварени към гумите, свързвайки ги с четките. Върху регулатора на напрежението е монтиран капак и целият модул е закрепен с винтове. Така електрическото свързване на гумите на регулатора и четкодържателя се осъществява чрез затягащ контакт.
Генератор 37.3701 (фиг. 4) - генераторен комплект, е синхронна променливотокова машина с вграден токоизправителен блок BPV 11-60-02 и регулатор на напрежение 17.3702.
Статорът на генератора има 36 равномерно разположени слота, в които се помещава трифазна намотка, свързана в конфигурация с двойна звезда. Всяка фаза се състои от два паралелно свързани клона, всеки от които има шест непрекъснато навити бобини.
Роторът няма специални конструктивни характеристики.
Токоизправителният блок, вграден в капака, се различава от традиционните по това, че съдържа три допълнителни диода с директна проводимост, през които възбуждащата намотка се захранва от генератора. Изправеното напрежение от допълнителните диоди се подава към клемата на щепсела, означена на диаграмите с щифт “61”, и чрез проводник към клемата на щепсела на регулатора на напрежението, който е означен с B. Щифт B на регулатора също е свързан чрез контакт с една от четките. Щифт W на регулатора, който не е показан на фигурата, е в контакт с друга четка. Регулаторът на напрежението също има клема B, която е свързана с проводник към положителния извод на генератора, означен като "30" на диаграмите.
Ориз. 4. Генератор 37.3701: 1 - капак от страната на контактните пръстени; 2 - токоизправителен блок; 3- токоизправител блок вентил; 4 - винт за закрепване на токоизправителния блок; 5 - контактен пръстен; 6 - заден сачмен лагер; 7 - кондензатор; 8 - вал на ротора; 9 - изход “30” на генератора; 10 - изход “61” на генератора; 11 - клема “B” на регулатора на напрежението; 12 - регулатор на напрежението; 13 - четка; 14 - шпилка, закрепваща генератора към опъващата щанга; 15 - макара с вентилатор; 16 и 23 - полюсни части на ротора; 17 - дистанционна втулка; 18 - преден сачмен лагер; 19 - страничен капак на задвижването; 20 - намотка на ротора; 21 - статор; 22 - намотка на статора; 24 - буферна втулка; 25 - втулка; 26 - затягаща втулка
На генератора е монтиран кондензатор с капацитет 2,2 μF. Свързва се между корпуса и положителния извод на генератора. Кондензаторът служи за защита на електронното оборудване на автомобила от пренапрежения в системата за запалване и намаляване на нивото на смущения в радиоприемането.
Характеристики на генераторите. В автомобилите генераторите работят при условия на постоянно променяща се скорост на въртене и ток на натоварване. В този случай трябва да се осигури постоянно напрежение на генератора в определени граници.
Генераторите се характеризират предимно с номинални данни: напрежение, ток, мощност.
Номиналното напрежение на генератори, работещи в електрически вериги с номинално напрежение 12V, се приема за 14V, а за 24-волтови вериги - 28V. Номиналният ток на генератора е максималният ток на натоварване, който генераторът може да достави при скорост на ротора от 5000 rpm и номинално напрежение. Стойностите на номиналното напрежение и ток са отбелязани върху капака на генератора. Номиналната мощност се определя като произведение на номиналното напрежение и номиналния ток.
Енергийните възможности на генераторите се характеризират с токоскоростната характеристика. Това е зависимостта на тока, подаван от генератора, от скоростта на ротора (фиг. 5). Характеристиката се взема при номиналното напрежение на генератора и постоянно, обикновено номинално напрежение на възбудителната намотка.
Тази характеристика е изключително важна, тъй като показва възможностите на генератора при различни скорости на ротора.
От фиг. Фигура 5 показва, че без товар напрежението на генератора достига номиналната си стойност при скорост на въртене 0, която за различните генератори варира от 900 до 1200 rpm.
Ориз. 5. Токоскоростни характеристики на генераторите
Котвата в синхронната машина е статорът. Когато токът протича през намотката на статора, възниква магнитно поле на статора, което е насочено срещу основното магнитно поле на ротора и го демагнетизира. С увеличаване на тока на натоварване, токът на намотката на статора се увеличава, неговото магнитно поле се увеличава, което води до увеличаване на демагнетизацията на магнитното поле на ротора. В резултат на това в намотките на статора се индуцира по-малка стойност на е. д.с. и максималният ток, подаван от генератора, е ограничен.
Общото съпротивление Z на намотката на статора, през което протича променлив ток, е сумата от активното R и индуктивното съпротивление:
Активното съпротивление на намотката на статора зависи само от нейната температура. Увеличава се с повишаване на температурата. Следователно, с повишаване на температурата, изходният ток на генератора леко намалява.
Началната скорост на въртене е стандартизирана от техническите спецификации за конкретни видове генератори. Настройва се за две състояния на генератора: студено и топло. Температурата на генератора в студено състояние трябва да бъде в рамките на 15-35 ° C. Горещото състояние съответства на постоянната температура на генератора, работещ при номинална мощност.
Посочените характеристики могат да бъдат зададени за два варианта за захранване на намотката на възбуждане: когато намотката на възбуждане се захранва директно от генератора (самовъзбуждане) и когато се захранва от външен източник на енергия (независимо възбуждане). Токът, подаван от генератора по време на самовъзбуждане, ще бъде по-малък от тока, подаван от генератора по време на независимо възбуждане, тъй като в първия случай част от него отива за захранване на намотката на възбуждане.
ДА СЕкатегория: - Автомобилно електрическо оборудванеГенераторът е един от основните елементи на електрическото оборудване на автомобила, осигуряващ едновременно захранване на потребителите и презареждане на акумулатора.
Принципът на работа на устройството се основава на преобразуването на механичната енергия, която идва от двигателя, в напрежение.
В комбинация с регулатор на напрежението устройството се нарича генератор.
Съвременните автомобили са оборудвани с устройство за променлив ток, което напълно отговаря на всички посочени изисквания.
Елементите на източника на променлив ток са скрити в един корпус, който също така формира основата за намотката на статора.
В процеса на производство на корпуса се използват леки сплави (най-често алуминий и дуралуминий), а за охлаждане са предвидени отвори, за да се осигури своевременно отстраняване на топлината от намотката.
В предната и задната част на корпуса има лагери, към които е закрепен роторът, основният елемент на източника на енергия.
Почти всички елементи на устройството се побират в корпуса. В този случай самият корпус се състои от два капака, разположени от лявата и дясната страна - съответно близо до задвижващия вал и контролните пръстени.
Двата капака са свързани един към друг с помощта на специални болтове от алуминиева сплав. Този метал е лек и има способността да разсейва топлината.
Също толкова важна роля играе блокът на четката, който предава напрежение към контактните пръстени и осигурява работата на модула.
Продуктът се състои от чифт графитни четки, две пружини и четкодържател.
Ще обърнем внимание и на елементите, разположени вътре в корпуса:
Има редица изисквания за генераторния комплект на автомобила:
В същото време всеки собственик на автомобил трябва да обърне специално внимание на нивото и стабилността на изходното напрежение. Това изискване се дължи на факта, че батерията е чувствителна към подобни промени.
Например, ако напрежението падне под нормалното, батерията не е заредена до необходимото ниво. В резултат на това могат да възникнат проблеми по време на процеса на стартиране на двигателя.
В обратната ситуация, когато инсталацията произвежда повишено напрежение, батерията се презарежда и се поврежда по-бързо.
Веригата, спомената по-горе, включва преминаването на ток от батерията през контролната лампа.
Основният параметър тук е силата на тока, която трябва да бъде в нормални граници. Ако токът е твърде висок, батерията бързо ще се разреди, а ако е твърде нисък, рискът от възбуждане на генератора на празен ход ще се увеличи.
Като се вземат предвид тези параметри, се избира мощността на електрическата крушка, която трябва да бъде 2-3 W.
Веднага след като напрежението достигне необходимия параметър, светлината изгасва и намотките на възбуждане се захранват от самия генератор на автомобила. В този случай източникът на енергия преминава в режим на самовъзбуждане.
Напрежението се отстранява от намотката на статора, която е направена в трифазен дизайн.
Устройството се състои от 3 отделни (фазови) намотки, навити по определен принцип върху магнитопровод.
Токовете и напреженията в намотките се изместват на 120 градуса. В същото време самите намотки могат да бъдат сглобени в две версии - „звезда“ или „триъгълник“.
Ако е избрана веригата триъгълник, фазовите токове в 3-те намотки ще бъдат 1,73 пъти по-малки от общия ток, доставен от генераторния комплект.
Ето защо в автомобилните генератори с висока мощност най-често се използва схемата "триъгълник".
Това се обяснява точно с по-ниските токове, благодарение на които е възможно намотката да се навие с тел с по-малко напречно сечение.
Същият проводник може да се използва и при звездни връзки.
За да се гарантира, че създаденият магнитен поток отива по предназначение и е насочен към намотката на статора, намотките са разположени в специални жлебове в магнитната сърцевина.
Поради появата на магнитно поле в намотките и в магнитната верига на статора се появяват вихрови токове.
Действието на последното води до нагряване на статора и намаляване на мощността на генератора. За да се намали този ефект, при производството на магнитната верига се използват стоманени плочи.
Генерираното напрежение се подава към бордовата мрежа чрез група диоди (токоизправителен мост), която беше спомената по-горе.
След отваряне диодите не създават съпротивление и позволяват безпрепятствено преминаване на тока в бордовата мрежа.
Но с обратното напрежение I не се предава. Всъщност остава само положителната полувълна.
Някои производители на автомобили заменят диодите с ценерови диоди, за да защитят електрониката.
Основната характеристика на частите е способността да не се предава ток до определен параметър на напрежение (25-30 волта).
След преминаване на тази граница, ценеровият диод "пробива" и преминава обратен ток. В този случай напрежението на „положителния“ проводник на генератора остава непроменено, което не крие никакви рискове за устройството.
Между другото, способността на ценеровия диод да поддържа постоянно U на клемите дори след „повреда“ се използва в регулаторите.
В резултат на това, след преминаване през диодния мост (ценерови диоди), напрежението се коригира и става постоянно.
За много видове генераторни комплекти възбуждащата намотка има собствен токоизправител, сглобен от 3 диода.
Благодарение на тази връзка се изключва потокът от разряден ток от батерията.
Диодите, свързани с възбуждащата намотка, работят на подобен принцип и захранват намотката с постоянно напрежение.
Тук токоизправителното устройство се състои от шест диода, три от които са отрицателни.
По време на работа на генератора токът на възбуждане е по-нисък от параметъра, подаван от автомобилния генератор.
Следователно, за коригиране на тока на възбуждащата намотка са достатъчни диоди с номинален ток до два ампера.
За сравнение, токоизправителите имат номинален ток до 20-25 ампера. Ако е необходимо да се увеличи мощността на генератора, се монтира друго рамо с диоди.
За да разберете работните характеристики на автомобилния генератор, е важно да разберете характеристиките на всеки режим:
Ключовият елемент на генераторния комплект е регулаторът на напрежението - устройство, което поддържа безопасно ниво на U на изхода на статора.
Има два вида такива продукти:
Също толкова важен елемент е контролна лампа, монтирана на таблото, от която може да се заключи, че има проблеми с регулатора.
Запалването на електрическата крушка в момента на стартиране на двигателя трябва да бъде краткотрайно. Ако свети постоянно (когато генераторът работи), това показва повреда на регулатора или самия агрегат, както и необходимостта от ремонт.
Генераторният комплект се фиксира с помощта на специална скоба и болтова връзка.
Самият агрегат е прикрепен към предната част на двигателя, благодарение на специални лапи и очи.
Ако автомобилният генератор има специални лапи, последните се намират на капаците на двигателя.
Ако се използва само една фиксираща лапа, последната се поставя само върху предния капак.
В лапата, монтирана в задната част, като правило има дупка с монтирана в нея дистанционна втулка.
Задачата на последния е да елиминира празнината, създадена между ограничителя и закрепването.
Монтаж на генератор Audi A8.
И така устройството е монтирано на VAZ 21124.
Електрическото оборудване на автомобила е склонно да се разваля. В този случай най-големите проблеми възникват с батерията и генератора.
Ако някой от тези елементи се повреди, работата на автомобила в нормален работен режим става невъзможна или автомобилът се обездвижва напълно.
Всички повреди на генератора са разделени на две категории:
Сега нека разгледаме по-подробно списъка с неизправности и симптоми.
1. Няма достатъчен заряден ток на изхода:
2. Втора ситуация.
Когато автомобилен алтернатор произвежда необходимото ниво на ток, но батерията все още не се зарежда.
Причините може да са различни:
3. Генераторът работи, но издава много шум.
Възможни неизправности:
Ремонтът на автомобилен генератор винаги трябва да започва с точна диагноза на проблема, след което причината се елиминира чрез превантивни мерки или подмяна на неуспешния блок.
Експлоатационната практика показва, че смяната на алтернатора на автомобила не е трудна, но за да разрешите проблема, трябва да следвате редица правила:
Моля, обърнете внимание, че устройствата, монтирани на чуждестранни автомобили, са фиксирани по различен начин от домашните, например, като на генератор на TOYOTA COROLLA
За да завършим историята за автомобилните генератори, струва си да подчертаем редица съвети за това какво трябва и какво не трябва да правят собствениците на автомобили по време на работа.
Основната точка е инсталацията, по време на която е важно да се подходи към свързването на полярността с най-голямо внимание.
Ако направите грешка по този въпрос, токоизправителното устройство ще се счупи и рискът от пожар се увеличава.
Стартирането на двигателя с неправилно свързани проводници крие подобна опасност.
За да избегнете проблеми по време на работа, трябва да спазвате редица правила:
Специално внимание трябва да се обърне на релейния регулатор, както и на проверката на напрежението на изхода на източника на захранване. В режим на зареждане този параметър трябва да бъде на ниво 13,9-14,5 волта.
Освен това от време на време проверявайте износването и адекватността на силата на четките на генератора, състоянието на лагерите и контактните пръстени.
Също така собственикът на автомобила трябва да помни редица забрани, а именно:
Познавайки характеристиките на работа на генератора, нюансите на неговия дизайн, основните неизправности и тънкостите на ремонта, можете да избегнете много проблеми с окабеляването и батериите.
Не забравяйте, че генераторът е сложна единица, която изисква специален подход към работата.
Важно е постоянно да го наблюдавате, своевременно да извършвате превантивни мерки и да подменяте части (ако е необходимо).
С този подход източникът на енергия и самата кола ще издържат много дълго време.
Отговорността за доставянето на електрическа енергия към източниците на натоварване в превозно средство, задвижвано от двигател с вътрешно горене, е на генератора. Почти невъзможно е да си представите модерен мотоциклет или автомобил без него. В статията ще разкрием принципа на работа на генератора, неговите основни компоненти и елементи.
Когато водачът завърти ключа за запалване, към стартера се подава електрическа енергия. В първите секунди на работа на автомобила това устройство е единственото, което се захранва от батерията и помага за въртенето на коляновия вал. След стартиране на електроцентралата въртенето на двигателя се предава чрез ремъчно задвижване към генератора.
Почти веднага батерията се превръща от източник в консуматор на енергия и започва да възстановява заряда си. Сега генераторът се превръща в източник на електричество, когато двигателят работи.
Принципът на работа на автомобилния генератор е, че той получава механична ротационна енергия от двигателя и я преобразува в електрическа енергия.
При липсата на това устройство автомобилите не биха имали достатъчно за дългосрочна работа. Но с генератор не само няма разреждане, но и процес на презареждане.Мощността му е достатъчна за работата на всички монтирани електрически уреди, които влияят на работата на автомобила, както и за повишаване на комфорта на водача и пътниците.
При едновременно стартиране на няколко енергоемки консуматора в един автомобил, мощността на генератора може да не е достатъчна, като в този случай на помощ идва акумулатора. Благодарение на такава свързана система, потребителят не забелязва никакви неудобства и двете устройства създават най-добрата възможност за работа на електрическите компоненти в автомобила.
Конструкцията и принципът на работа на генератора не ни налага определени задължения за изпълнение на неговите функции. Основните изисквания се състоят от следните точки:
Задвижването във всички автомобили има стандартна форма: шайба, монтирана на коляновия вал, е свързана чрез ремъчно задвижване към шайба на роторния вал на устройството. Размерите на ролките в трансмисията се определят въз основа на необходимостта да се получи определен брой обороти на генератора.
Блоков монтаж
В съвременните автомобили използвам поликлинови ремъци. С тяхна помощ можете да предавате по-голям брой обороти на ротора на генератора.
Устройството е прикрепено към тялото на блока в двигателното отделение.Там е монтиран и обтегачът на колана. Необходимо е да се установи висококачествено предаване на въртене, за да се предотврати плъзгането на колана по шайбата. В противен случай електричеството ще премине към използване на батерията, което ще доведе до нейното пълно и незабелязано разреждане.
Обичайно е да се разграничават две групи структурно различни генератори:
Основните части на всеки генератор са неподвижен блок - статор и въртящ се структурен елемент - ротор. Статорът съдържа намотка от медни проводници. Той е фиксиран от двете страни с капаци, обикновено изработени от леки алуминиеви сплави.От страната на монтажа на макарата има преден капак, а от страната на четката има заден капак.
На гърба на четковия механизъм е монтиран регулатор на напрежението. Там се намира и токоизправителният блок. Капаците закрепват статора и са закрепени един към друг с помощта на няколко винта. Крачетата, с които генераторът се захваща за купето на автомобила, са отлети заедно с капаците. По същия начин се получава ухо за опън.
В отвора на един от краката може да се монтира втулка, която помага да се регулира монтажа на генератора върху скобата, като се избира необходимата празнина. Ухото на опъващия механизъм е оборудвано и с няколко отвора за монтиране на устройството на автомобили от различни марки.
Как работи генераторът зависи от качественото изпълнение на функциите му от всеки негов блок. Основата на статора е сглобена от еднакви елементи от листова стомана с дебелина до 1 mm. Ако основата на статора (пакет от плочи) е направена с помощта на намотка, тогава игото на блока съдържа издатини, разположени под жлебовете. Навиващите се слоеве са закрепени към такива изпъкналости. Издатините също помагат за подобряване на охлаждането на цялата конструкция.
Статор на генератора
Почти всички генератори имат еднакъв брой слотове. По правило има 36 от тях в серийните автомобили. Изолацията се извършва между тях с помощта на епоксиден изолатор.
За автомобилните генератори основната отличителна черта е полюсното разположение на роторите. Намотката на този възел е затворена от две щамповани метални половини във формата на чаша, с изпъкнали клюновидни венчелистчета. Те са фиксирани върху вала, сякаш обвиват намотката с тези венчелистчета.
На вала са монтирани лагери; един от краищата на вала има резба с шпонков канал и опорна повърхност за шайбата.
Ротор на генератора
Този блок съдържа плъзгащи се контакти. В автогенераторите се използват два вида четки:
В първия случай се наблюдава периодично намаляване на напрежението при контакт с пръстена.Това води до лоша работа на генератора, който доставя нестабилно напрежение в такава ситуация. Те обаче имат и положителен ефект, защото се получава по-малко износване, за разлика от медните.
Има два основни типа токоизправителни модули:
Скъсяването на такива табели е много опасно за цялата кола. Причината за този инцидент е замърсяване, уловено между плочите. Може да е проводимо и да доведе до късо съединение на положителната страна на окабеляването с отрицателната страна.
Късо съединение между плочите може да причини пожар в автомобила.
За да се избегне подобно развитие на събитията, всяка плоча е индивидуално покрита в производството с изолационен слой.
Дизайнът използва сачмени лагери. При производството на генератори те получават смазка за целия си експлоатационен живот. Американските производители на автомобили понякога използват ролкови лагери. Напасването от страната на контактната група обикновено е „намеса“, а от страната на макарата се използва плъзгащо напасване. При монтиране на капака в седалките се използва обратна логика.
Отстраняване на лагерите на генератора
Завъртането на контактната група на външния пръстен на лагера води до повреда на тази свързваща двойка (лагер/капак).
Така че роторът може да докосне статора. За да се избегне това, в капака често се монтират допълнителни уплътнения: пластмасова втулка, гумен пръстен.
Работната температура се намалява с помощта на вентилатори, монтирани на вала на ротора. Традиционният дизайн включва подаване на въздух към капака на устройството от страната на контактната група. Когато четковият възел е разположен отвън, охлаждането се осъществява чрез защитен кожух, покриващ контактите с четките.
Автомобилите с компактно разположение на компонентите под капака често са оборудвани с генератор със специален допълнителен корпус. Потокът на студен входящ въздух се осигурява през неговите процепи. При генератори с компактен дизайн охлаждането се извършва от двете страни на капаците поради наличието на два вентилатора.
Също така всички съвременни генератори имат инсталирани полупроводникови електронни регулатори на напрежението. Регулаторът осигурява топлинна компенсация. Напрежението, подавано към акумулатора зависи от температурата на двигателното отделение. Колкото по-студен е въздухът, толкова повече напрежение се подава към батерията.
Генераторът с право се счита за основния компонент в електрическата мрежа на автомобила. Благодарение на работата на това устройство, токът се подава към всички потребители на енергия на автомобила, от оптика и радио до спомагателни устройства, като навигатор и рекордер. Един от основните елементи на този механизъм е статорът на генератора. Можете да научите повече за неговия дизайн, диагностика и пренавиване в тази статия.
[Крия]
Статорният елемент се състои от следните части:
Структурно устройството на статора се състои от три намотки, в които се генерират три различни стойности на променлив ток; тази верига е трифазен изход. Единият край на всяка намотка е свързан към корпуса на генераторния блок, а вторият край е свързан към токоизправителното устройство. За да се усили и концентрира магнитното поле в елементите на намотката, проводниците от всяка намотка се полагат около сърцевината, която от своя страна трябва да бъде изработена от метална пластмаса.
Намотката на статорното устройство е разположена в специални жлебове, чийто брой в повечето единици е 36. В самия жлеб намотката е фиксирана с помощта на жлебов клин, който също е направен от изолационен материал.
При работата на статорния механизъм могат да възникнат два вида повреди: прекъсване на намотките или късо съединение към земята. В резултат на продължително излагане на влажност и температурни промени, изолацията на крайната повърхност на сърцевината може да се разслои и да се напука. Това от своя страна може да причини късо съединение и ускорена повреда на устройството като цяло. Независимо от причината, има само един признак за неизправност - генераторният блок спира да функционира нормално, появяват се проблеми в работата му и блокът не може да генерира ток.
Как да проверите механизма за повреда? В зависимост от неизправността статорният механизъм може да се провери за отворено или късо съединение.
За да диагностицирате счупване, ще ви е необходим мултиметър или тестова лампа:
Що се отнася до диагностицирането на късо съединение, то може да се извърши и с помощта на тестер или лампа:
Ремонтът на статора включва пренавиване на намотките.
Как да извършите тази процедура сами:
Пренавиването на генератор на пръв поглед може да изглежда като много сложен процес, който дори професионалистите не винаги предприемат. Но не е толкова трудно. Ако имате известен опит и знаете поне малко за автомобилите, тогава е напълно възможно да направите това сами у дома. Няколко часа и работата ще бъде свършена. Намотката може да се повреди поради късо съединение между завивки или късо съединение на тялото на устройството. Това може да се случи поради претоварване по време на работа на генератора, разслояване на плочите, изместване на намотката към корпуса или ако върху намотката попадне чужда течност, която се използва в колата. Намотката е положена в кухините на метален корпус под формата на кръг с високи магнитни характеристики и е изработена от медна тел.
За да пренавиете генератора, нямате нужда от много инструменти. Ще ви е необходима машина за навиване, за да навиете намотките, която може да има и брояч за броя на завъртанията, медна жица с необходимия диаметър и трамбовка за поставяне на намотките в жлебовете.Би било полезно да имате пробивна машина, пещ за сушене и изгаряне, за да изсушите статора след покритието му с лак.
Имате нужда и от контейнер, където ще наситете статора с лак. Ще ви трябват също чук, ножица, молив, за да запишете необходимата информация, линийка за измерване на дължината и ширината на статора и комплект отвертки и ключове. Това са основните инструменти. Ще се види по-късно според ситуацията.
Преди да започнете да пренавивате генератора, трябва да проверите намотката. За да направите това, трябва да премахнете и разглобите електрическия мотор. Свалете капака на вентилатора, вентилатора и ротора. След това се проверява намотката на ротора. За да направите това, ще ви трябва омметър или мултицет. С помощта на омметър трябва да измерите съпротивлението на намотката, като докоснете роторните пръстени с устройството.
Ако съпротивлението е в рамките на 1,8-5 ома, роторът работи; ако е под посочените граници, има късо съединение, а ако съпротивлението е много високо, това ще означава, че веригата на намотката е прекъсната. Това може да се случи на места, където проводниците на намотките са запоени към пръстените. Ако видите потъмняване и проливане на намотката, това показва нейното изгаряне. Освен това, след като генераторът вече е разглобен, трябва да проверите статора. Проверява се отделно.
Свържете омметър към клемите на намотката на статора. Ако намотката на статора е непокътната и не е счупена, тогава устройството ще покаже ниско съпротивление. По око можете да определите дали изолацията на намотката гори или се напуква. Статорът, където намотката е повредена, трябва да се смени.
В еднофазен генератор намотките са свързани помежду си по линеен принцип. Например: началото на първата намотка е началото на втората, краят на втората намотка е краят на третата, началото на третата намотка е началото на четвъртата и т.н. В трифазен генератор връзката се осъществява по следния начин: началото на първата намотка е краят на втората, началото на втората е краят на третата и т.н., а другите две фази са свързани по подобен начин . Също така, трифазен генератор може да има връзки звезда и триъгълник. При свързване звезда напрежението нараства 1,72 пъти спрямо фазовото напрежение, а при триъгълник е равно на фазовото напрежение.
Първоначалният етап на робота ще бъде разглобяването на електрическия мотор. След това премахваме, ако е необходимо, данните за намотката на двигателя. След като намотката е отстранена, трябва да почистите жлебовете, където е била старата изолация, и да издухате статора.След това отрежете предната част на намотката и отстранете намотките. След това статорът трябва да бъде напълно почистен и в жлебовете да се постави изолация на жлебовете. В същото време измерете дължината на статора и добавете към него още 1 см за така наречената „вратовръзка“. Необходимо е също така да се определи ширината на изолацията на канала. За да направите това, ние правим втулка за жлеб, така че изолацията да лежи възможно най-плътно в жлеба и да не излиза извън неговите граници, след което правим всички заготовки на ръкава за изолацията на жлеба.
Начертайте ги според шаблона и ги изрежете, след което направете втулка за изолацията на жлеба. След това премахваме шаблона за намотките. За да навиете намотките, ще ви трябва тел с необходимия диаметър. След като намотките са навити, можете да опитате да ги поставите в слотовете на статора. Все още е необходимо да се постави изолация между фазовите намотки. Може да се направи от филмов електрокартон, който е електроизолационен материал; изрязваме го и го поставяме между намотките, като по този начин разделяме намотките на различните фази една от друга.
След това завързваме предната част с найлон, шнур или ленен конец. Преди импрегнирането на пренавития статор е необходимо да се сглоби двигателят, за да се провери съпротивлението между корпуса и намотката с мегер, както и да се измери тока на двигателя; и след това двигателят се разглобява отново и се импрегнира с лак. След това окачваме статора, така че излишният лак да капе. След това готовият статор се суши в пещ с естествена вентилация при температура не по-ниска от 120°C. Сушенето трябва да продължи поне два часа. И едва тогава електродвигателят се сглобява и намотката на статора се проверява отново с мегер.
