Схема генератора автомобиля: Схема автомобильного генератора: принцип работы

Электрическая Схема Генератора — tokzamer.ru

Из-за того, что узел питает все электрооборудование в автомобиле, он считается основным элементом в бортовой сети транспортного средства.

Схема автомобильного генератора ВАЗ 2106:

Классификация

Величина напряжения в этой цепи регулируется электронным или электромеханическим стабилизатором, интегрированным или выполненным в виде отдельного устройства. Стоит заметить, что узлы соединены между собой крепежными элементами, а также целостной рамной конструкцией.

Полностью отвернуть болт крепления регулировочной планки к блоку цилиндров, после чего снизу авто отворачиваем 2 болта крепления нижнего кронштейна к блоку и снимаем генератор, вытащив его из подкапотного пространства.

Однако существуют и другие типы асинхронных машин: альтернаторы с фазным ротором и устройства, с применением постоянных магнитов, образующих цепь возбуждения.

Поделиться с друзьями: Вам также может быть интересно. Сам рубильник функционирует в трех положениях, каждое из которых отвечает за свой этап работы.

Это уменьшает трение щетки в направляющих щеткодержателя и тем обеспечивается более надежный контакт щетки с кольцом. Карбюраторные двигатели Схема подключения генератора ВАЗ карбюратор и инжектор зависит от года выпуска автомобиля. Обе половины данной обмотки находятся в противоположных полюсных половинах узла.

Содержание

Эти пульсации можно использовать для диагностики выпрямителя. Данное знание позволит устранить различные неполадки, риск возникновения которых всегда присутствует в процессе эксплуатации. Если крепление осуществляется двумя лапами, то они расположены на обеих крышках, если лапа одна — она находится на передней крышке.

Такими устройствами комплектовались военные машины и автобусы. Отсоединить аккумуляторную батарею. Поликлиновый ремень считается более универсальным, применим при небольших диаметрах ведомого шкива, с его помощью реализуется большее передаточное число. При этом обмотка возбуждения генератора оказывается подключена к цепи питания через переход эмиттер — коллектор VT3. Это позволило обойтись без щеточного узла уязвимая часть генератора и контактных колец.

Схема подключения генератора в автомобилях ВАЗ

Основные требования к автомобильным генераторам 1.

Вращающийся якорь создает электромагнитные поля, которые индуцируют в обмотках статора переменный ток. Например, пробитый регулятор напряжения будет постоянно перезаряжать батарею. Привлекает внимание наличие контактных колец 4 и механизма щёткодержателей 5.

Снятие характеристики осуществляется с интервалом до мин-1 и мин-1 при более высоких частотах.

Для защиты цепей генераторной установки применяют предохранители, обычно в цепях контрольной лампы, соединениях регулятора с аккумуляторной батареей, в цепи питания аккумуляторной батареи. Выпрямительного устройства. Само подключение осуществляется поэтапно: Наиболее простой способ подключения — это в розетку домашней сети.

Схема автомобильного генератора ВАЗ 2110:

Асинхронный генератор в сборе Принцип действия По определению, генератором является устройство, преобразующее механическую энергию в электрический ток. Фазные напряжения Uф1 действует в обмотке первой фазы, Uф2 — второй, Uф3 — третьей.

Максимальный ток отдачи определяется при частоте вращения ротора в 6 мин Автомобильный генератор может оснащаться двумя типами щеток: Меднографитовые. При таких симптомах следует проверить сепараторные элементы, дорожки качения, контактные кольца на предмет проворота.

Поддержание генератора в исправном состоянии позволит избежать крупных трат на капитальный ремонт авто. Эти регуляторы не подвержены разрегулировке и не требуют никакого обслуживания, кроме контроля надежности контактов. Генераторные установки без дополнительного выпрямителя, но с подводом к регулятору вывода фаз, применение которых, особенно японскими и американскими фирмами, расширяется, выполняются по схеме рис.

Схема работы и подключения генератора переменного тока

Эффективность работы генератора переменного тока можно проверить несколькими способами, используя определенные методы, например: можно проверить выходное напряжение генератора, падение напряжения на проводе, соединяющем токовый кабель генератора с аккумулятором, или регулируемое напряжение.

Содержание

Схема генератора переменного тока автомобиля

Самый важный функция генератора переменного тока – зарядка аккумулятора аккумулятор и электропитание двигателя.

Альтернатор – это механизм, преобразующий механическую энергию в электрическую. Генератор имеет вал, на котором установлен шкив, через который он получает вращение от коленчатого вала двигателя.

Автомобильный генератор используется для питания электрических потребителей, таких как система зажигания, бортовой компьютер, освещение автомобиля, диагностическая система, а также позволяет заряжать аккумулятор автомобиля. Выходная мощность генератора переменного тока в легковом автомобиле составляет примерно 1 кВт. Автомобильные генераторы переменного тока достаточно надежны в работе, так как обеспечивают бесперебойную работу многих устройств в автомобиле, поэтому к ним предъявляются соответствующие требования.

В настоящее время используется только второй тип, поскольку он имеет неоспоримые преимущества: его обмотки вырабатывают трехфазное напряжение, так как в этом случае легче сгладить пульсации, что позволяет более эффективно использовать массу устройства.

Зачем нужен генератор переменного тока в вашем автомобиле?

Вся энергия в бортовую сеть поступает от двигателя внутреннего сгорания. Механическая энергия от вращения коленчатого вала должна быть преобразована в электрическую энергию. В этом заключается роль генератора переменного тока.

В стандартном исполнении ротор оснащен шкивом с гибким ремнем, который передает вращение от аналогичного шкива на носок коленчатого вала. От того же ремня могут параллельно приводиться в движение и другие навесные устройства, но это традиционно называется ремнем генератора.

На выходе генератора вырабатывается электрическое напряжение, которое может поддерживаться в заданном диапазоне при подаче любого тока от нуля до максимума, ограниченного номинальной мощностью.

Мощность вырабатывается при максимально допустимой скорости вращения ротора, которая связана с предельной скоростью вращения коленчатого вала посредством адаптированного соотношения ременной передачи.

Существует два основных типа автомобильных генераторов переменного тока:

• Постоянный ток, напряжение определенной полярности вырабатывается непосредственно на обмотках;
• Переменный ток, поскольку все равно требуется постоянное напряжение, генератор оснащен внутренним твердотельным выпрямителем.

В настоящее время используется только второй тип, поскольку он имеет неоспоримое преимущество в производстве трехфазного напряжения, легче сглаживать пульсации и лучше использовать массогабаритные характеристики устройства.

Ниже мы рассмотрим, что находится внутри этого устройства.

Конструкция генератора переменного тока гораздо сложнее, чем основная схема, воспроизводящая суть явления электромагнитной индукции. Из специальных стальных листов собирается конструкция с пазами, в которые помещаются катушки с проводниками, соединенные в единую электрическую цепь. Это так называемая обмотка статора, если внутри нее начнет вращаться магнит, на контактах цепи появится напряжение. Величина этого напряжения напрямую зависит от силы магнита и скорости его вращения.

Конструкция и принципы работы

Конструкция автомобильного генератора переменного тока гораздо сложнее, чем схема, воспроизводящая суть явления электромагнитной индукции. Щелевая конструкция собирается из специальных стальных пластин, в которые вставляются катушки проводов, соединенных между собой для образования электрической цепи. Это называется “слот”. обмотка статора, если внутри нее начнет вращаться магнит, на контактах цепи появится напряжение. Величина этого напряжения будет напрямую зависеть от силы магнита и скорости его вращения.

Когда электричество недоступно, необходимо получать его из другого источника. Наши предки, например, использовали энергию ветра и речных течений. Однако сегодня этот вид энергии используется, когда нет времени и сил на строительство плотин и ветряных турбин. Генераторы обычно работают на топливе и преобразуют механическую вращательную энергию в электрическую путем вращения обмоток в магнитном поле. Ток генерируется в замкнутой цепи, протекая через обмотки, когда потребитель подключен к электростанции – так работает генератор.
В зависимости от того, как вращается магнитное поле (с неподвижным или движущимся проводником), существует два типа этих электрических машин – генераторы постоянного или переменного тока.

Что такое генератор тока

Когда электричество недоступно, необходимо получать его из другого источника. Наши предки, например, использовали энергию ветра и речных течений. Однако сегодня этот вид энергии используется, когда нет времени и сил на строительство плотин и ветряных турбин. Электрогенераторы обычно “работают” на топливе, преобразуя механическую вращательную энергию в электрическую путем вращения обмоток в магнитном поле. Ток генерируется в замкнутой цепи, протекая через обмотки, когда потребитель подключен к электростанции – так работает генератор.
В зависимости от того, как вращается магнитное поле (с неподвижным или движущимся проводником), существует два типа этих электрических машин – генераторы постоянного или переменного тока.

В чем разница между постоянным и переменным током?

Вспомните свои уроки физики. Электрический ток относится к заряженным микрочастицам, которые “бегут” в определенном направлении. При постоянном токе частицы движутся по прямой линии, в одном направлении от минуса к плюсу. При переменном токе электроны движутся синусоидально с определенной частотой (полярность между проводами меняется несколько раз за определенный промежуток времени).

Разница между движением заряженных частиц заключается в принципе работы генераторов электрического тока. Для обычного человека можно сказать так: розетка – это переменный ток, батарея – постоянный. В качестве частного случая, с очень большим упрощением, мы можем сказать: все, что до 48 В – постоянный ток, все, что от 100 до 500 В – переменный ток.

Автор этой статьи и специалисты компании Mototech хорошо знают, что постоянный ток может быть практически любого напряжения (например, 380 В на шине постоянного тока в ИБП), так же как и переменный ток в узких приложениях.

Хотя конечный результат работы электростанции одинаков – потребитель получает электроэнергию – методы преобразования механической энергии в движущую силу и электричество различны. Элементы (компоненты) также различны.

• Внешний силовой каркас изготовлен из высокопрочных сплавов. Корпус разработан таким образом, чтобы выдерживать интенсивные нагрузки, вызванные передачей магнитного потока от полюса к полюсу. Проще говоря, чугунный корпус не “впаивается” под действием разряда тока.
• Магнитные стойки крепятся к корпусу с помощью винтов или дюбелей. Плюс” и “минус” установлены на обмотке.
• Статор. Каркас катушки возбуждения изготовлен из ферромагнитных материалов, а на сердечнике установлены магнитные полюса для создания магнитного поля.
• Вращающийся ротор (якорь). Назначение якоря – уменьшить вихревые токи и повысить эффективность генератора постоянного тока.
• Коммутационный блок, оснащенный щетками (обычно из графита) и коллекторными пластинами из меди.

Полюсов может быть несколько (количество минусов и плюсов всегда одинаково). Поэтому сегодня потребитель может купить электростанцию необходимой мощности и обеспечить электроэнергией как дом, так и промышленное предприятие.

Между устройствами постоянного и переменного тока нет конструктивных различий в статоре и роторе. Силовые рамы практически идентичны. Основное отличие заключается в блоке связи. Каждый вывод механизма, кроме щеток, оснащен токопроводящими кольцами. Петлевой” ток протекает синусоидально и достигает своего пикового значения мощности несколько раз в секунду. Современные генераторы переменного тока делятся на синхронные и асинхронные в зависимости от типа устройства, характеристик и принципа работы.

Специфика синхронного агрегата: скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного поля в рабочем зазоре.

• Отсутствие электрического соединения с ротором;
• Вращение якоря за счет остаточного механизма статора;
• Измененная электрическая нагрузка на статор.

Эти устройства могут быть однофазными или трехфазными.

• Каркас вращается вокруг оси, при этом обмотка на корпусе регулярно проходит через минусовой и плюсовой полюса.
• При достижении разных полюсов направление тока меняется на противоположное.
• Выходная цепь генерирует постоянный ток благодаря полукольцу, расположенному на коллекторном узле.
• Щетки используются для снятия потенциала с положительного или отрицательного полюса и передачи его на приемник по цепи.

Такая схема работает в простейшем исполнении, с одной плюсовой и минусовой точкой, если положительных/отрицательных точек больше, то ЭДС и приблизительное количество электроэнергии рассчитывается по формуле.

• Малый вес и компактность устройства;
• Может использоваться в экстремальных условиях;
• Отсутствие потерь из-за вихревых токов.

Недостатки: Не рассчитывайте на высокую мощность при использовании данного типа устройств.

Устройства этого типа преобразуют механическую энергию в электрическую путем вращения катушки с проводом в магнитном поле. Ток возникает, когда линии поля пересекают катушку. Пока магнитное поле находится в контакте с проводником, в нем индуцируется электрический ток.
Тот же принцип действует, когда катушка вращается относительно магнита, пересекая линии поля.

В синусоидальных электростанциях реактивная мощность отсутствует. Другими словами, весь запас мощности (за вычетом потерь в проводах) идет на нужды потребителя, а не на поддержание эффективности работы устройства.

• Высокая выходная мощность при одинаковых размерах блоков постоянного и переменного тока;
• Выработка электроэнергии при низких скоростях вращения ротора;
• Более простая конструкция и компоновка, поэтому меньше компонентов для обслуживания и ремонта;
• Конструкция с контактным кольцом более надежна;
• Более длительный срок службы и низкие эксплуатационные расходы.

Дополнительное преимущество: Трехфазные устройства могут использоваться для питания высоковольтных нагрузок.

Оба типа генераторов популярны в бытовом и промышленном применении. Станции постоянного тока нашли свое применение в транспортном секторе. В трамваях и троллейбусах, например, обычно используются двигатели постоянного тока. Низковольтные устройства необходимы для питания систем освещения в местах, где нет доступа к центральному источнику питания. Например, на борту самолета. Если высокая мощность не является основной характеристикой электростанции, генераторы постоянного тока идеально подходят для питания оборудования в образовательных, медицинских и лабораторных учреждениях. Полноразмерные дизельные электростанции постоянного тока используются в аэропортах для зарядки и питания бортовых систем самолетов.

Электростанции переменного тока нужны почти для всего остального. 99% того, что питается от центральной сети – это переменный ток. Поэтому аварийное питание этих объектов также должно обеспечиваться соответствующим оборудованием.

Компания Mototech специализируется на продаже различных типов электростанций. Мы поможем вам выбрать лучшую электростанцию мощностью от 5 кВА до 6000 кВА, и, конечно, это будет электростанция переменного тока. Мы обеспечиваем сопутствующие строительные и электромонтажные работы, грамотный ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание оборудования. Мы работаем с клиентами, которые имеют энергетическое образование, поэтому мы гарантируем профессиональную информацию, ответы на вопросы и правильный расчет характеристик в соответствии с вашими потребностями.

Контрольная лампа также может быть подключена через контакт “D+”. Сложность заключается в том, что в этом случае регулятор напряжения также питается через этот контакт. Клемма “S” (датчик) измеряет напряжение для контроля.

Как работает автомобильный генератор переменного тока? Как я могу его проверить? Какие неисправности возникают?

Все автомобильные генераторы переменного тока работают по одному и тому же принципу электромагнитной индукции. Электрический ток возникает в замкнутой рамке, когда вращающееся магнитное поле пересекает ее. Поэтому для работы генератора необходимо вращающееся магнитное поле.

Ротор генерирует собственное вращающееся магнитное поле. Следует сразу отметить, что в генераторе переменного тока автомобиля нет постоянных магнитов. Это означает, что в генераторе просто нет постоянного магнитного поля. Однако при подаче тока в обмотке ротора возникает магнитное поле. Обмотку ротора правильно называть “обмоткой возбуждения”. При повороте ключа зажигания создается магнитное поле. Ротор начинает вращаться при запуске двигателя. Ток генерируется в трех отдельных обмотках статора. Затем обмотки возбуждения питаются тем же током, т.е. потребление тока от батареи прерывается.

Вы можете посмотреть видеообзор автомобильных генераторов переменного тока на нашем канале YouTube.

Переменный ток, поступающий от обмотки статора, стабилизируется в устройстве под названием выпрямитель, также известном как диодный мост. Он обеспечивает постоянство выходного тока генератора и его выпрямление. В устройстве имеется шесть силовых диодов. Половина диодов подключена к плюсу питания генератора, а половина – к земле генератора, корпусу. Выпрямитель может также содержать слаботочные диоды, через которые подключается обмотка возбуждения. Диоды – это полупроводники, которые пропускают ток только в одном направлении.

Генератор переменного тока также имеет реле регулятора напряжения. Напряжение питания, поступающее от статора, подается на контакты реле через диоды. Если этого недостаточно, т.е. менее 14 вольт, реле увеличивает напряжение на обмотке возбуждения. Когда магнитное поле усиливается, напряжение поля увеличивается. Необходимое значение составляет 14-14,5 В.

Здесь мы также добавим, что магнитное поле увеличивает силу, с которой вращается ротор. Эта нагрузка передается на коленчатый вал через приводной ремень. Поэтому деятельность потребителей электроэнергии, и прежде всего их суммарная мощность, напрямую влияет на расход топлива.

Именно благодаря регулированию тока обмотки ротора выходная мощность генератора не зависит от скорости вращения ротора и тока нагрузки. Конечно, до определенных пределов, ограниченных общей мощностью генератора. Сам регулятор напряжения является чисто электронным устройством.

Ток возбуждения проходит через подпружиненные графитовые щетки, которые контактируют с контактными кольцами на роторе.

В более современных автомобилях используются бесщеточные индукционные генераторы переменного тока. В них используется отдельная стационарная обмотка возбуждения с намагниченной катушкой. Ротор имеет звездообразную форму с 6 плечами, а статор – 5-фазный вместо 3-фазного. Эти генераторы являются самовозбуждающимися, т.е. могут работать без аккумулятора.

Обгонная муфта генератора переменного тока

Генераторы переменного тока для тяжелых условий эксплуатации оснащены обгонной муфтой. В этом случае он служит амортизатором, который гасит инерцию коленчатого вала и самого ротора генератора, предотвращая удар тяжелого и нагруженного ротора генератора и фиксацию ремня аксессуаров при снижении его скорости. Это означает, что если скорость ремня замедляется или ремень останавливается при остановке двигателя, ротор генератора может продолжать вращаться. Если обгонная муфта неисправна, т.е. заблокирована, то при работающем двигателе можно наблюдать сильную вибрацию приводного ремня вблизи муфты. Если двигатель остановится, ремень будет скрипеть, потому что инерция ротора генератора приводит захваченную муфту в движение против ремня.

Подключение генератора переменного тока. Наиболее распространенные провода и клеммы.

Генератор переменного тока подключен к жгуту проводов автомобиля не только проводом питания и контактом заземления. Выход питания – клемма 30 – обозначен буквой “B” (аккумулятор). Отдельная минусовая клемма – клемма 31 – на генераторе обозначена буквами E, B-, GRD.

Генератор переменного тока обязательно имеет выход для сигнальной лампы. Этот выход также используется для подачи небольшого напряжения для намагничивания ротора. Этот контакт обозначен буквой “L”. (лампа). Горящая лампа указывает на отсутствие зарядки. Кстати, лампа гаснет, когда потенциалы выравниваются, т.е. когда на контакте L появляется “плюс”. Это происходит, как только генератор начинает вырабатывать ток.

В качестве альтернативы можно подключить индикаторную лампу через клемму “D+”. Проблема в том, что в этом случае регулятор напряжения также питается через этот контакт. Клемма “S” (датчик) измеряет напряжение для контроля.

В дизельных генераторах переменного тока часто имеется контакт “W”. Это выход одной из обмоток статора, который используется для подключения тахометра.

Клемма “FR” или “DFM” соединяет регулятор напряжения с ЭБУ для контроля нагрузки на генератор. При высокой нагрузке ЭБУ увеличивает обороты холостого хода или отключает определенные потребители.

Генератор может иметь клемму “D” с совершенно разными функциями. Буква “D” может означать как Digital, так и Drive. Например, он может передавать цифровой сигнал, как в автомобилях Ford. В генераторах переменного тока на японских автомобилях этот контакт обеспечивает ток для управления регулятором напряжения. Это также может быть просто пустой контакт.

Почему генератор переменного тока выходит из строя?

Неисправности генератора можно разделить на механические и электрические.

С механической точки зрения, это отказ ротора из-за износа или разрушения подшипника. Заклинивший генератор может привести к обрыву ремня ГРМ. Также могут возникать зазоры в подшипниках.

Графитовые щетки постоянно изнашиваются из-за трения о контактные кольца на роторе. Однако они рассчитаны на сотни тысяч километров пробега и огромное количество моточасов. Максимальная длина щетки составляет 5 мм.

Если щетки теряют контакт с кольцами ротора, генератор перестает работать. Обмотка возбуждения не намагничивается, и ток не возникает.

Диоды в выпрямителе выходят из строя из-за нагрева, вызванного перегрузкой. Здесь можно сказать, что существуют генераторы с диодами неправильного размера, которые просто не служат достаточно долго. Вообще говоря, силовые диоды рассчитаны на номинальный ток с минимальным припуском.

Также имейте в виду, что диодный мост может выйти из строя в автомобиле, если вы не осветите его должным образом. Идея заключается в том, что из-за высокого потребления тока стартером и севшей батареи другого автомобиля диоды в вашем генераторе просто пропускают ток. Правильный способ прикурить сигарету в другом автомобиле следующий: подключиться к его аккумулятору, зарядить его при работающем двигателе в течение нескольких минут, затем выключить двигатель и даже вынуть ключи из замка зажигания. Только после этого пациенту можно приступать к работе.

Если неисправность в регуляторе напряжения, генератор не подает достаточного напряжения. В этом случае зарядка снова не произойдет. Кроме того, регулятор напряжения может вызвать утечку тока. Для некоторых генераторов переменного тока рекомендуется заменять регулятор напряжения через определенные промежутки времени.

В случае сбоя интервала может также произойти потеря заряда или отсутствие заряда под нагрузкой.

Проверка генератора переменного тока без машины

Неразобранный генератор переменного тока можно проверить с помощью таких вспомогательных средств, как заряженный аккумулятор и инструмент, с помощью которого можно ослабить ротор генератора (отвертка или дрель с подходящей головкой). Индикаторы – лампы – также должны быть правильно подключены. Одна лампа приблизительно указывает на наличие заряда, другая – на работоспособность регулятора напряжения.

Более точные и выборочные проверки проводятся на демонтированном и заведомо неисправном генераторе, чтобы найти конкретный неисправный компонент.

Генератор переменного тока в автомобиле проверяется с помощью мультиметра. Первое, что необходимо сделать, – измерить напряжение на самой батарее. В идеале напряжение должно быть около 12,5 вольт. После запуска двигателя напряжение аккумулятора должно быть не менее 13,8 В и не более 14,5 В.

Существует старый метод отсоединения клеммы аккумулятора при работающем двигателе. Если двигатель не глохнет, генератор в порядке. В настоящее время нельзя проверить работу генератора, отсоединив аккумулятор от клеммы при работающем автомобиле. Если вы сделаете это, то через несколько недель один из диодов выйдет из строя.

Особого внимания заслуживают генераторы переменного тока с P-D соединением (P-D клемма, “импульсное управление”). Они не имеют регулятора напряжения. Регулятор находится в ЭБУ. Отсюда же подается напряжение на обмотку возбуждения. Поэтому их невозможно проверить, подключив индикаторную лампочку и подав через нее напряжение возбуждения. Его просто некуда подключать, и возбуждение подается через силовой контакт. Такие генераторы проверяются на специальном испытательном стенде или с помощью самодельного регулятора напряжения, способного подавать импульс на обмотку ротора.

Отказы “бортовой электростанции” вызваны неправильной эксплуатацией автомобиля, исчерпанием срока службы фрикционных деталей или отказом электрической системы. Сначала проводится визуальная диагностика и выявляются необычные звуки, затем электрическая система проверяется с помощью мультиметра (тестера). Основные неисправности приведены в таблице:

Выбор правильного генератора переменного тока для вашего автомобиля

Из-за разного диаметра шкивов в клиноременной передаче генератор получает большую угловую скорость по сравнению со скоростью вращения коленчатого вала. Скорость вращения ротора достигает 12 – 14 тысяч оборотов в минуту. Поэтому срок службы генератора переменного тока составляет не менее половины срока службы двигателя внутреннего сгорания автомобиля.

Генератор устанавливается на заводе, поэтому при его замене выбирайте версию с такими же параметрами и такими же крепежными отверстиями. Однако при тюнинге автомобиля мощность генератора может не устроить владельца. Например, после увеличения количества потребителей (подогрев сидений, зеркал, стекол), установки сабвуфера, аудиосистемы с усилителем необходимо выбрать новый, более мощный генератор или установить второе электрическое устройство в комплекте с дополнительным аккумулятором.

В первом случае выберите мощность, достаточную для зарядки батареи с запасом в 15%. Если установить второй генератор, то первоначальный и эксплуатационный бюджет резко возрастет:

• Для дополнительного генератора необходимо установить дополнительный шкив коленчатого вала;
• Найдите место для установки корпуса блока так, чтобы его шкив находился в одной плоскости со шкивом коленчатого вала;
• Одновременное использование двух “мобильных электростанций” – это большая проблема.

С появлением бесщеточных моделей генераторов переменного тока некоторые владельцы заменяют оригинальный блок на этот.

Бесщеточные модификации

Основным преимуществом бесщеточного генератора является его чрезвычайно долгий срок службы. Несмотря на сложную конструкцию и цену, в нем нечему ломаться, а окупаемость выше за счет отсутствия расходных материалов в виде щеток/коллекторных колец.

Компактные размеры и отсутствие коротких замыканий, вызванных попаданием воды в окрашенные или композитные обмотки, позволяют устанавливать его практически на любой автомобиль.

На низких оборотах генератор обеспечивает питанием только бортовую электросистему, зарядка аккумулятора начинается при повышении оборотов с 3000 об/мин.

Генераторы постоянного тока исчезли из легковых автомобилей в 1970-х годах из-за их сложной схемы и больших размеров.

Таким образом, работа генератора переменного тока автомобиля обеспечивает электроэнергией всех потребителей, заряжает аккумулятор и создает искру в камерах сгорания. Своевременное техническое обслуживание и диагностика снижают эксплуатационные расходы и увеличивают срок службы электроприбора.

Читайте далее:

• Шаговые двигатели: свойства и практические схемы управления. Часть 2.
• ГОСТ 21888-82 (IEC 276-68, IEC 560-77) Щетки, щеткодержатели, коллекторы и контактные кольца электрических машин. Термины и определения (с изменениями N 1) от 30 марта 1982 года.
• Асинхронный электродвигатель – конструкция, принцип работы, типы асинхронных двигателей.
• Основные параметры выпрямительных диодов; Школа для инженеров-электриков: Электротехника и электроника.
• Рабочие характеристики асинхронного двигателя; Школа для электриков: электротехника и электроника.
• Как возбудить генератор переменного тока напрямую.
• Векторное и скалярное управление преобразователями частоты – принцип работы, система управления.

Конструкция и принцип действия регуляторов напряжения классических автомобилей

ТЕОРИЯ АВТОМОБИЛЯ

Регуляторы напряжения

Как вы, возможно, помните из прошлогодней статьи о функционировании генераторов в классических автомобилях, нет средств внутреннего контроля их выходной мощности. Другими словами, чем быстрее он вращается, тем больше напряжения поступает в электрическую систему автомобиля. Если бы это не контролировалось, генератор повредил бы аккумулятор и сжег бы фары автомобиля. Кроме того, если бы генератор не был отключен от схемы автомобиля, когда он не работал, аккумулятор разрядился бы через его корпус.

Здесь на помощь приходит РЕГУЛЯТОР (обычно называемый регулятором напряжения, но это только один из компонентов системы). За десятилетия конструкция регуляторов претерпела множество усовершенствований, но наиболее часто используемый электромеханический регулятор — это трехфазный регулятор. блоки управления в одном типе коробки. Давайте посмотрим, как эти штуки работают…

Реле отключения

Иногда называемое автоматическим выключателем, это устройство является магнитным переключателем. Он подключает генератор к цепи аккумулятора (и, следовательно, к остальной части автомобиля), когда напряжение генератора достигает желаемого значения. Он отключает генератор, когда он замедляется или останавливается.

Реле имеет железный сердечник, который намагничивается и тянет вниз шарнирный якорь. Когда якорь опускается, набор контактных точек замыкается, и цепь замыкается. Когда магнитное поле нарушается (например, когда генератор замедляется или останавливается), пружина тянет якорь вверх, разрывая точки контакта.

Очевидный вид отказа — это точки контакта. Когда они открываются и закрываются, генерируется небольшая искра, которая в конечном итоге разрушает материал на точках, пока они либо не «сварятся» друг с другом, либо не станут настолько высокими по сопротивлению, что не будут проводить ток в закрытом состоянии. В первом случае батарея будет разряжаться через генератор за ночь, а во втором случае система не будет заряжаться.

Регулятор напряжения

Другой набор контактных точек с железным сердечником используется для постоянной регулировки максимального и минимального напряжения. Эта схема также имеет шунтирующую цепь (шунт перенаправляет электрический поток), идущую на землю через резистор и расположенную непосредственно перед (электрически) точками. Когда точки замкнуты, цепь возбуждения выбирает «легкий» путь к земле, но когда точки разомкнуты, цепь возбуждения должна пройти через резистор, чтобы добраться до земли.

Катушка возбуждения на генераторе подключена к одной из контактных точек регулятора напряжения. Другая точка ведет прямо к земле.

При работе генератора (разряженная батарея или несколько работающих устройств) его напряжение может оставаться ниже того, на которое настроено управление. Поскольку поток тока будет слишком слабым, чтобы тянуть якорь вниз, поле генератора уйдет на землю через точки. Однако, если система полностью заряжена, напряжение генератора будет увеличиваться до тех пор, пока не достигнет максимального предела, а ток, протекающий через шунтирующую катушку, будет достаточно высоким, чтобы опустить якорь и разделить точки.

Этот цикл повторяется снова и снова в режиме реального времени. Точки открываются и закрываются примерно от 50 до 200 раз в секунду, поддерживая постоянное напряжение в системе.

Регулятор тока

Несмотря на то, что напряжение генератора контролируется, его ток может быть слишком высоким. Это приведет к перегреву генератора, поэтому для предотвращения преждевременного выхода из строя предусмотрен регулятор тока.

Внешне похожий на железный сердечник регулятора напряжения, сердечник регулятора тока намотан несколькими витками толстого провода и соединен последовательно с якорем генератора.

Во время работы ток увеличивается до заданной настройки устройства. В это время ток, протекающий через обмотки из толстой проволоки, заставит сердечник тянуть якорь вниз, открывая точки регулятора тока. Чтобы замкнуть цепь, цепь возбуждения должна проходить через резистор. Это снижает текущий выход, точки закрываются, выход увеличивается, точки открываются, выход вниз, точки закрываются и так далее. Таким образом, точки вибрируют при открытии и закрытии, как и точки регулятора напряжения, много раз в секунду.

Хорошие и плохие новости

Регуляторы напряжения механические, поэтому их легко устранить. Если вы изучите функцию каждой из трех частей и то, как они взаимосвязаны, станет очевидным, какая часть работает со сбоями, в зависимости от симптомов. Это означает, что любой, кто понимает, как все работает, может легко устранять проблемы. Это хорошая новость.

Плохая новость заключается в том, что зазор между точками и давление пружины определяют пределы напряжения/тока, и их чрезвычайно трудно настроить. Иногда это можно сделать на автомобиле с помощью вольтметра, но обычно лучше заменить весь узел регулятора при выходе из строя определенной его части. Заводская сборка регуляторов требовала относительно сложных измерительных приборов. Регулировка их «на ощупь» — вопрос удачи, и часто это может привести к повреждению.

В целом хорошая новость заключается в том, что регуляторы недороги и их относительно легко найти. Замена всегда хорошая идея.

Как насчет регуляторов генератора?

Регулятор того же типа изначально использовался в автомобилях с генератором переменного тока, и они работают примерно одинаково. Однако, поскольку в некоторых автомобилях использовались амперметры, регулятор тока не требовался. Поэтому для включения обмоток статора генератора использовался «единичный» регулятор. Это был просто регулятор без секции регулятора тока.

Вскоре после этого автомобильные компании перешли на транзисторные регуляторы напряжения. Используя диоды Зенера, транзисторы, резисторы, конденсатор и термистор, эти регуляторы поддерживают надлежащее напряжение и ток во всей системе. Их схемы работают со скоростью 2000 раз в секунду, и они чрезвычайно надежны. С другой стороны, эти регуляторы не так просто ремонтировать. Они предназначены для того, чтобы их выбрасывали и заменяли.

Многие «полупроводниковые» регуляторы устанавливаются внутри генератора переменного тока и не подлежат обслуживанию, за исключением возможности установки пределов напряжения. Это нормально, потому что они очень хорошо работают в течение длительного периода времени. Для проверки их работы достаточно измерить напряжение аккумуляторной батареи при выключенном двигателе, затем при работающем. Вы должны увидеть что-то между 13 и 15 вольт при работе. Отсутствие изменения напряжения означает, что либо регулятор, либо генератор не работают, а более высокое напряжение означает, что регулятор не «регулирует» должным образом.

Как насчет преобразования генераторов в генераторы переменного тока?

Ну, это двусторонний вопрос. Мы считаем, что такие переделки следует делать, если при реставрации или капитальном обновлении автомобиля были установлены дополнительные электроприборы. Кондиционеры, электрические вентиляторы охлаждения и т. д. поглощают много тока, с которым не могут легко справиться старые генераторы. Генераторы обеспечивают в три раза больший ток и весят намного меньше, чем их старые аналоги.

С другой стороны, переход на генератор переменного тока повлияет на внешний вид автомобиля. Конечно, это личный выбор, но его стоит учитывать. Мы будем делать статью о преобразовании очень скоро.

data-matched-content-ui-type=»image_card_stacked»
число строк-содержимого с сопоставлением данных = «3»
число столбцов с соответствующим содержанием = «1»
data-ad-format=»авторасслабленный»>

4 изученные схемы твердотельного регулятора автомобильного генератора

4 простые схемы автомобильного регулятора тока, описанные ниже, созданы как непосредственная альтернатива любому стандартному регулятору, и, хотя они разработаны в основном для динамо-машины, они будут одинаково эффективно работать с генератором переменного тока.

Если проанализировать функционирование традиционного регулятора напряжения автомобильного генератора переменного тока, мы найдем удивительным, что этим типам регуляторов часто доверяют так, как они есть.

В то время как большинство современных автомобилей оснащены полупроводниковыми регуляторами напряжения для регулирования выходного напряжения и тока генератора переменного тока, вы все еще можете найти бесчисленное множество более ранних автомобилей, оснащенных регуляторами напряжения электромеханического типа, которые могут быть потенциально ненадежными.

Как работает электромеханический регулятор автомобиля

Стандартное функционирование электромеханического регулятора напряжения автомобильного генератора может быть описано ниже:

Когда двигатель работает на холостом ходу, динамо-машина начинает получать ток возбуждения через контрольную лампу зажигания.

В этом положении якорь динамо остается не соединенным с аккумулятором, так как его мощность меньше по сравнению с напряжением аккумулятора, и аккумулятор начинает разряжаться через него.

Когда скорость двигателя начинает увеличиваться, выходное напряжение динамо-машины также начинает расти. Как только оно превышает напряжение батареи, включается реле, соединяющее якорь динамо-машины с батареей.

Инициирует зарядку аккумулятора. В случае, если мощность динамо-машины возрастает еще больше, при напряжении около 14,5 В активируется дополнительное реле, которое отключает обмотку возбуждения динамо-машины.

Ток возбуждения падает, а выходное напряжение начинает падать вплоть до отключения этого реле. Реле в этот момент постоянно переключается ВКЛ/ВЫКЛ, поддерживая выход динамо на уровне 14,5 В.

Это действие защищает аккумулятор от перезарядки.

Также имеется 3-е реле, обмотка катушки которого включена последовательно с выходом динамо-машины, через которое проходит весь выходной ток динамо-машины.

Как только безопасный выходной ток динамо-машины становится опасно высоким, возможно из-за переразряженной батареи, эта обмотка активирует реле. Это реле теперь отсоединяет обмотку возбуждения динамо-машины.

Функция гарантирует, что как фундаментальная теория, так и конкретная схема предлагаемого регулятора напряжения тока автомобиля могут иметь разные характеристики в зависимости от конкретных габаритов автомобиля.

1) Использование силовых транзисторов

В указанной конструкции реле отключения заменено D5, который смещается в обратном направлении, как только выходное напряжение динамо-машины падает ниже напряжения батареи.

Из-за этого батарея не может разрядиться в динамо-машину. Если зажигание включено, обмотка возбуждения динамо получает ток через контрольную лампу и T1.

Диод D3 встроен во избежание протекания тока от катушки возбуждения из-за уменьшенного сопротивления якоря генератора переменного тока. По мере увеличения скорости двигателя выходная мощность динамо-машины пропорционально возрастает, и она начинает создавать собственный ток возбуждения с помощью D3 и T1.

По мере увеличения напряжения катодной стороны D3 сигнальная лампа постепенно тускнеет, пока не погаснет.

Когда выходное напряжение динамо достигает 13-14 В, аккумулятор снова начинает заряжаться. IC1 работает как компаратор напряжения, который отслеживает выходное напряжение динамо-машины.

По мере увеличения выходного напряжения динамо-машины напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя сначала больше, чем на неинвертирующем входе, поэтому на выходе IC сохраняется низкий уровень, а T3 остается выключенным.

Как только выходное напряжение становится выше 5,6 В, инвертирующее входное напряжение регулируется и контролируется на этом уровне с помощью D4.

Когда выходное напряжение превысит указанный наивысший потенциал (установленный с помощью P1), неинвертирующий вход IC1 становится выше, чем инвертирующий вход, в результате чего выход IC1 становится положительным. Это активирует Т3. который выключает T2 и T1, подавляя ток динамо-поля.

Теперь ток возбуждения динамо-машины затухает, и выходное напряжение начинает падать до тех пор, пока компаратор снова не вернется в норму. R6 обеспечивает гистерезис в несколько сотен милливольт, что помогает схеме работать как импульсный регулятор. T1 либо включается сильнее, либо отключается, так что рассеивает довольно небольшую мощность.

На текущее регулирование влияет T4. Как только ток через резистор R9 превысит выбранный наивысший уровень, падение напряжения вокруг него приведет к включению Т4. Это повышает потенциал на неинвертирующем входе IC1 и изолирует ток возбуждения динамо-машины.

Значение, выбранное для R9 (0,033 Ом/20 Вт, состоящее из 10 резисторов 0,33 Ом/2 Вт, включенных параллельно), подходит для получения оптимального выходного тока до 20 А. Если желательны более высокие выходные токи, R9 стоимость может быть уменьшена соответствующим образом.

Выходное напряжение и ток устройства должны быть зафиксированы путем соответствующей настройки P1 и P2 в соответствии со стандартами исходного регулятора. T1 и D5 должны быть установлены на радиаторы и строго изолированы от корпуса.

2) Упрощенный регулятор напряжения и тока автомобильного генератора

На следующей схеме показан другой вариант схемы регулятора напряжения и тока автомобильного генератора переменного тока с минимальным количеством компонентов.

Обычно, пока напряжение батареи ниже уровня полного заряда, выход регулятора IC CA 3085 остается выключенным, что позволяет транзистору Дарлингтона находиться в проводящем режиме, что поддерживает возбуждение катушки возбуждения и работу генератора переменного тока.

Поскольку микросхема CA3085 используется здесь в качестве базового компаратора, когда батарея заряжается до полного уровня заряда, может достигать 14,2 В, потенциал на выводе № 6 микросхемы изменяется на 0 В, отключая питание катушки возбуждения. .

Из-за этого ток от генератора падает, что препятствует дальнейшей зарядке аккумулятора. Таким образом, аккумулятор защищен от перезарядки.

Теперь, когда напряжение батареи падает ниже порога CA3085 pin6, выходной сигнал снова становится высоким, заставляя транзистор открываться и питать катушку возбуждения.

Генератор начинает питать аккумулятор, так что он снова начинает заряжаться.

Перечень деталей

3) Транзисторная схема регулятора автомобильного генератора переменного тока

На приведенной ниже схеме твердотельного регулятора тока генератора переменного тока V4 сконфигурирован как транзистор с последовательным проходом, который регулирует ток в поле генератора. Этот транзистор вместе с двумя 20-амперными диодами закреплены на внешнем радиаторе. Любопытно видеть, что рассеяние V1 на самом деле не очень велико даже при максимальном токе возбуждения, а всего лишь в пределах 3 ампер.

Однако вместо среднего диапазона, при котором падение напряжения на поле соответствует падению напряжения на транзисторе V1, возникает максимальное рассеивание не более 10 Вт.

Диод D1 обеспечивает защиту проходного транзистора V4 от индуктивных всплесков, генерируемых катушкой возбуждения при каждом выключении зажигания. Диод D2, который пропускает весь ток возбуждения, обеспечивает дополнительное рабочее напряжение для управляющего транзистора V2 и гарантирует отключение проходного транзистора V4 при высоких фоновых температурах.

Транзистор V3 работает как драйвер для V4, а колебание тока базы от 3 мА до 5 мА на этом транзисторе позволяет переключать V4 от полного «включено» до полного «выключено».

Резистор R8 отводит ток при экстремальных температурах. Конденсатор C1 необходим для защиты от колебаний регулятора из-за петли с высоким коэффициентом усиления, которая создается вокруг системы. Здесь рекомендуется использовать танталовый конденсатор для повышения точности.

Первичный элемент схемы управления заключен в симметричный дифференциальный усилитель, состоящий из транзисторов V1 и V2. Особое внимание было уделено компоновке этого регулятора генератора переменного тока, чтобы убедиться в отсутствии проблем с температурным дрейфом. Для этого большинство соединенных резисторов должны быть проволочными.

Потенциометр управления напряжением R2 заслуживает особого внимания, так как он никогда не должен отклоняться от своих настроек из-за вибрации или экстремальных температурных условий. 20-омный потенциометр, использованный в этой конструкции, идеально подходил для этой программы, однако почти любой хороший потенциометр с проволочной обмоткой в ​​роторном стиле мог бы подойти. В этой конструкции регулятора тока напряжения автомобильного генератора следует избегать прямолинейных вариантов триммеров.

4) IC 741 Автомобильный генератор переменного тока Регулятор напряжения тока Цепь зарядного устройства

Эта схема обеспечивает полупроводниковое управление зарядкой аккумулятора. Обмотка возбуждения генератора сначала возбуждается через лампочку зажигания, как и в традиционном методе.

Ток, проходящий через клемму WL, проходит через Q1 к клемме F и, наконец, по катушке возбуждения. Как только двигатель включен, ток от динамо-машины автомобиля проходит через D2 к Q1. Контрольная лампа зажигания гаснет, так как напряжение на клемме WL больше, чем у аккумулятора. Ток также проходит через D5 к аккумулятору.

В этот момент IC1, настроенный как компаратор, определяет напряжение батареи. Когда это напряжение на неинвертирующем входе становится выше, чем на инвертирующем входе (зафиксировано на уровне 4,6 В через стабилитрон D4), на выходе операционного усилителя появляется высокий уровень.

Затем ток проходит через D3 и R2 к базе Q2 и мгновенно включает ее. Это действие в результате заземляет базу Q1, отключая ее и снимая ток, подаваемый на обмотку возбуждения. Выходная мощность генератора теперь падает, что приводит к соответствующему падению напряжения аккумулятора.

Эта процедура гарантирует, что напряжение батареи всегда поддерживается постоянным и никогда не допускается перезарядка. Напряжение полного заряда аккумулятора можно настроить с помощью RV1 примерно до 13,5 вольт.

В холодную погоду при запуске автомобиля напряжение аккумуляторной батареи может значительно упасть. Как только двигатель зажигается, внутреннее сопротивление батареи также становится довольно низким, что вынуждает ее потреблять слишком много тока от генератора переменного тока и, таким образом, приводит к возможному износу генератора переменного тока. Чтобы ограничить это высокое потребление тока, резистор R4 введен в первичную силовую клемму от генератора переменного тока.

Сопротивление R4 выбрано таким образом, чтобы при максимально возможном токе (обычно 20 ампер) на нем генерировалось напряжение 0,6 В, что приводит к включению транзистора Q3. В момент активации Q3 ток проходит по линии электропередачи через резистор R2 к базе Q2, включая ее, которая затем отключает Q1 и прекращает подачу тока на обмотку возбуждения. Из-за этого мощность динамо-машины или генератора теперь падает.

Никаких модификаций оригинальной проводки генератора в автомобиле не требуется. Схема может быть помещена в старый блок регулятора, Q1, Q2 и D5 должны быть присоединены к радиатору соответствующего размера.