Как работает генератор автомобиля? Устройство генератора автомобиля
Автомобильный генератор: устройство, назначение и неисправности
Генератор предназначен для питания электрическим током всех потребителей и для подзарядки аккумуляторной батареи при работе двигателя на средних и больших оборотах. На современные автомобили устанавливается генератор переменного тока. Он включен в электрическую цепь автомобиля параллельно аккумуляторной батарее. Однако питать потребителей и заряжать батарею генератор будет только в том случае, если вырабатываемое им напряжение превысит напряжение аккумуляторной батареи.
А произойдет это тогда, когда двигатель автомобиля начнет работать на оборотах выше холостых, так как напряжение, вырабатываемое генератором, зависит от скорости вращения его ротора. При этом, по мере увеличения частоты вращения ротора генератора, вырабатываемое им напряжение может превысить требуемое. Поэтому генератор работает в паре с регулятором напряжения. Регулятор напряжения является электронным прибором, который ограничивает вырабатываемое генератором напряжение и поддерживает его в пределах 13,6 — 14,2 вольта.
Устройство автомобильного генератора
Основные части генератора
Генератор в разрезе
Статор и роторСтатор (неподвижная часть генератора) представляет собой обмотки с магнитопроводом, в которых образуется электрический ток. Ротор — вращающаяся часть генератора. Ротор состоит из обмоток возбуждения с полюсной системой, вала и контактных колец. Кольца выполняются чаще всего из меди, с опрессовкой их пластмассой. Для снижения износа и предотвращения окисления они могут изготавливатья из латуни или нержавеющей стали. К кольцам присоединяются выводы обмотки возбуждения. Питание к обмоткам подается через щетки (скользящие контакты), которые прижимаются к кольцам с помощью пружин. Щетки бывают двух типов — меднографитные и электрографитные. Последние имеют более высокое электрическое сопротивление, что снижает выходные характеристики генератора, зато они обеспечивают значительно меньший износ контактных колец. Существуют и бесщеточные генераторы, у которых на роторе расположены постоянные магниты, а обмотки возбуждения — на статоре. Отсутствие щеток и контактных колец повышает надежность генератора, но увеличивает массу и шумность при работе.
При вращении ротора напротив катушек обмотки статора появляются попеременно разнополярные полюсы, т. е. направление и величина магнитного потока, пронизывающего катушку, меняется, что и приводит к появлению в ней переменного напряжения. Так как потребители электрической сети автомобиля работают на постоянном напряжении, в схему генератора вводится диодный выпрямитель.
Конструкция и привод генераторовЭлектронные регуляторы напряжения, как правило, встроены в генератор («таблетка») и объединены со щеточным узлом. Иногда они располагаются отдельно в подкапотном пространстве. Регуляторы изменяют ток возбуждения путем изменения времени включения обмотки ротора в питающую сеть. Устройства необслуживаемые, необходимо лишь контролировать надежность контактов. Существуют регуляторы напряжения, наделенные функцией термокомпенсации, — они измененяют напряжение зарядки в зависимости от температуры воздуха в подкапотном пространстве для обеспечения оптимального заряда АКБ. Чем ниже температура воздуха, тем большее напряжение подводится к батарее, и наоборот.
Генераторы выпускаются в двух конструктивных исполнениях — «классическом», с вентилятором у приводного шкива, и компактном, с двумя вентиляторами внутри генератора. Так как «компактные» генераторы имеют привод с более высоким передаточным отношением, их называют еще высокоскоростными генераторами.
Генератор устанавливается на специальном кронштейне двигателя и приводится в действие от шкива коленчатого вала через ременную передачу. Чем больше диаметр шкива на коленчатом валу и меньше диаметр шкива генератора, тем выше обороты генератора, соответственно, он способен отдать потребителям больший ток. На современных моделях, как правило, привод осуществляется поликлиновым ремнем. Благодаря большей гибкости он позволяет устанавливать на генераторе шкив малого диаметра. Привод генератора может осуществляться как отдельно, так и одним ремнем вместе с насосом охлаждающей жидкости («помпой»). Натяжение ремня регулируется либо отклонением корпуса генератора, либо (в случае применения поликлинового ремня) натяжными роликами при неподвижном генераторе.
Возможна ли замена генератора одной марки на другой? Вполне, если выполняются следующие условия:
- энергетические характеристики заменяющего генератора не ниже, чем у заменяемого;
- передаточное число от двигателя к генератору одинаково;
- габаритные и крепежные размеры заменяющего генератора позволяют установить его на двигатель. Большинство генераторов зарубежного производства имеют однолапное крепление, а отечественные крепятся за две лапы, поэтому замена «иномарочного» генератора отечественным потребует замены кронштейна;
- электрические схемы генераторных установок аналогичны.
Неисправности автомобильного генератора
| ВИДИМАЯ НЕПОЛАДКА | ПРИЧИНА | СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ |
| Контрольная лампа заряда не горит при включении зажигания | Разряжен либо неисправен аккумулятор | Зарядить или заменить аккумулятор |
| Перегорела лампа на приборной панели | Заменить | |
| Нет контакта провода массы с задней частью генератора | Проверить надежность контакта массы, очистить и подтянуть болты крепления провода массы | |
| Нарушение целостности провода между выводом подключения лампы на генераторе и приборной панелью | Проверить вольтметром или омметром по электрической схеме | |
| Не подсоединены разъемы между генератором и приборной панелью | Проверить и, если требуется, заменить разъемы | |
| Щетки неплотно прилегают к контактным кольцам («зависли» либо износились) | ||
| Дефект регулятора напряжения | Заменить регулятор напряжения | |
| Сильный износ роторных колец | Проверить и, если требуется, заменить роторные кольца | |
| Обрыв обмоток ротора генератора | Проверить ротор, при необходимости заменить. | |
| Контрольная лампа заряда гаснет при увеличении оборотов двигателя, но на аккумуляторе зарядки нет | Ослабло натяжение клинового ремня | Натянуть клиновой ремень |
| Обрыв диодов диодного моста | Проверить и заменить диодный мост | |
| Дефект регулятора напряжения | Проверить и, если требуется, заменить реле регулятор напряжения | |
| Провод между генератором и аккумулятором имеет плохой контакт | Проверить и заменить провод, после чего проверить диодный мост в генераторе. | |
| Контрольная лампа заряда не гаснет при увеличении оборотов двигателя | Ослабло натяжение клинового ремня | Натянуть клиновой ремень |
| Неисправность диодного моста или обмотки статора | Проверить и заменить диодный мост или обмотку | |
| Дефект регулятора напряжения | Проверить и, если требуется, заменить реле регулятор напряжения | |
| Провод между генератором и контрольной лампой имеет контакт с массой | Найти и устранить замыкание или заменить жгут проводов, после чего проверить диодный мост в генераторе | |
| Контрольная лампа заряда горит при выключенном зажигании | Короткое замыкание диода | Проверить диоды, и заменить диодный мост |
| Аккумулятор выкипает | Неисправность реле регулятора напряжения | Заменить реле регулятор и проверить диоды, при необходимости заменить диодный мост |
Правила эксплуатации генератора (по Остеру)
И напоследок несколько «вредных» советов, как быстро и без проблем «сжечь» генератор:
- Самый лучший и быстрый способ — «Переплюсовка». Поменяйте местами провода от клемм аккумуляторной батареи, при этом возможен не только оптический эффект (яркая вспышка внутри генератора, легкое дымовое облако), но также звуковой (от щелчка до хлопка и шипения), обонятельный (почувствуете непередаваемый аромат горящих проводов!), и, наконец, тактильный (ожог 1-3 степени — подбирается экспериментально!) После применения этого способа диодный мост выгорает с вероятностью 99%, статор — 60%, реле-регулятор — 20%, провода — 10%, автомобиль целиком — 0,01%! Способ очень эффективен при «прикуривании». Возможны побочные эффекты — выгорание бортовых компьютеров, сигнализации, музыки и т.д. Большой плюс — не требует специальных навыков и знаний, легко осваивается начинающими.
- Способ «Мойка». Помойте двигатель своей машины. Особенно тщательно помойте генератор, проследите, чтобы потоки воды прополоскали все внутренности агрегата. Ни в коем случае не продувайте генератор после мойки! Сразу же заводите машину и включите побольше нагрузок — весь свет, обогрев, музыку. Если эффект не произошел — повторите попытку. Эффект появится, поверьте!!! Плюс — сгоревший генератор будет чистым.
- «Дедовский» метод — сдёргивание плюсовой клеммы аккумулятора на работающем двигателе вроде бы для проверки зарядной системы. Процент сгоревших релюшек увеличивается до 50-70%. Способ требует определенной сноровки — главное, чтобы было побольше искр! Возникающие в цепях высоковольтные коммутационные процессы рано или поздно должны будут сжечь хоть что-нибудь в Вашем генераторе, или, в крайнем случае, в машине! Как всегда, рекомендуется включить побольше всяких там нагрузок — свет, печки, подогрев. Способ не очень эффективен на старых машинах, но главное — верить, что так и будет!
- «Лужа» — способ, которым пользуется множество автолюбителей, даже не подозревая об этом. При этом многие искренне уверены, что автомобиль и его агрегаты, включая генератор, по водонепроницаемости должен быть сродни подводной лодке. Дерзайте! Как много неисследованных глубин ждут своих первооткрывателей! И еще простой совет — лужу надо проезжать на возможно максимальной скорости, тщательно следя, чтобы брызги равномерно захлестывали подкапотное пространство. Отсутствие защитных кожухов и поддонов во многом облегчит Вашу непростую задачу. Очень большой плюс — способом можно пользоваться практически ежедневно, не выходя из машины!
- Способ «Меломан». Для очень крутых! Поставьте в Вашу машинку супер магнитолку, парочку CD чейнджеров, пару-тройку ламповых усилителей ватт по 200-300, сабвуфер ватт на 500, ну колонок с десяток, лучше полтора. Вообще, чем больше — тем лучше! Баксов на 12-25 тысяч! (Это не враки — случай зафиксирован!) Включайте! Если через пару минут генератор все ещё работает, а характерного дыма и запаха все еще нет — значит Вы поставили слишком дешёвую аппаратуру!
- «Аккумуляторный» способ — наиболее коварный и таинственный из всех, поскольку его осознание требует понимания химических и физических процессов (ну хотя бы закон Ома, что уже не всем дано!) А если по-простому — используйте давно просроченный аккумулятор, не моложе трех-пяти лет. Чем старше — тем больше вероятность, что в аккумуляторе окажется короткозамкнутая банка. При этом аккумулятор может подавать признаки жизни — заводить машину, подзаряжаться от зарядного устройства и т.д., но при этом он становится мощной паразитной нагрузкой в цепи генератора. Возможно, что силы тока будет хватать на работу инжектора, но при включении дальнего света и обогрева генератор будет греться так, что его можно использовать для приготовления яичницы в походных условиях! Главное — не обращать на это внимания, и способ когда-нибудь сработает!
avtonov.info
Генератор — Словарь автомеханика
Автомобильный генератор, в кругах автомехаников так называемый «гена» - это агрегат, который в результате своей работы преобразовывает механическую энергию, возникающую в результате вращения коленчатого вала двигателя авто, в электроэнергию. Автогенератор обеспечивает процесс подзарядки аккумулятора и питает энергией все ключевые системы машины. От его стабильной и бесперебойной работы зависит функционирование системы зажигания, приборов, всего светового оборудования и компьютерных систем, поэтому к надежности этого узла предъявляются самые жесткие требования.
Вращение ротора автогенератора обеспечивается за счет ремня, связывающего его со шкивом, закрепленным на коленчатом валу авто. Разница в диаметрах шкивов позволяет обеспечить достаточную скорость вращения для выработки энергии даже в режиме холостого хода.
Генератор первых автомобилей вырабатывал постоянный ток, в связи с чем, устройство генератора было сложным конструктивно, а сам узел требовал регулярного технического обслуживания. Современные автомобили оснащены генераторами переменного тока, которые более просты, надежны и обладают отличными техническими характеристиками. Подача энергии потребителям осуществляется через стабилизирующий и выпрямительный блоки, так как для работы электроприборов машины требуется постоянный ток.
Устройство генератора
- Корпус
Узел укомплектован передней и задней крышкой. Обеспечивает крепление статора и самого генератора на двигателе, а также размещение подшипников ротора, служащих ему опорой. К корпусу крепится выпрямитель, блок щеток, регулятор напряжения, а также выводы для подключения к электросистеме.
- Шкив
Посредством специализированного ремня обеспечивает вращение вала генератора.
- Ротор
Вал, на котором закреплена обмотка возбуждения и контактные кольца, обеспечивающие передачу энергии.
- Статор
Собранный из металлических листов соответствующей формы цилиндр, в его пазах размещена проволочная обмотка, вырабатывающая энергию.
- Выпрямительный блок
Обеспечивает превращение переменного тока в постоянный.
- Регулятор напряжения
Поддерживает заданный уровень напряжения в электросети автомобиля при изменении нагрузки, режимов работы генератора и внешних факторов.
- Блок щеток
Съемная конструкция, в которой размещены щетки с пружинами, обеспечивающие контакт с роторными контактными кольцами. К щеткам обеспечивается свободный доступ для возможности их замены.
Распространенные неисправности автогенератора
Наиболее частыми поломками генератора автомобиля являются: щетки, подшипники, выпрямительный блок, регулятор напряжения.
Генератор шумит
Основная причина шумной работы агрегата – это износ опорных подшипников. Несвоевременная их замена может привести к повреждению посадочных мест, в таком случае ремонт будет более дорогостоящим из-за замены изношенных ключевых деталей.
Автогенератор не выдает ток зарядки
Обнаружить проблему позволяют контрольные лампы и приборы, которыми оснащен автомобиль. Наиболее распространенная причина – это износ контактных щеток, либо их залипание в держателе.
Замена щеток должна производиться своевременно, в противном случае, изношены будут контактные кольца, ремонт и замена которых более трудоемкие и затратные.
Также возможными причинами может быть загрязнение щеткодержателя, подгорание поверхности контактных колец и слабая натяжка ремня генератора.
Выход из строя обмоток ротора или статора
При такой неисправности автомобильный генератор также не вырабатывает ток. Определить неисправность иногда удается при разборке устройства и его осмотре, в основном для этого используется омметр. При выявлении обрывов в местах пайки, неисправность устраняется с помощью паяльника. При замыкании обмоток производится их замена.
Выход из строя выпрямительного блока
При отсутствии неисправностей в блоке щеток и обмотках генератора, необходимо обратить внимание на данный узел. При наличии обрыва в блоке ток может не проходить через устройство, при коротком замыкании прибор может пропускать ток в обе стороны. Неисправный выпрямитель необходимо заменить.
Выход из строя регулятора напряжения
Проявляется неисправность в нестабильной и неравномерной подаче напряжения в электросеть автомобиля. При излишне высоком зарядном токе систематически перезаряжается аккумулятор авто , в результате чего происходит «кипение» электролита. При низком токе или его отсутствии зарядка не производится или недостаточная. Неисправный регулятор подлежит замене.
Рекомендации по уходу за генератором:
- необходимо обеспечить максимальную защиту агрегата от попадания пыли, грязи, дорожной соли;
- все проводные соединительные крепления рекомендуется обрабатывать смазкой;
- ремень привода генератора должен быть натянут в соответствии с требованиями, его замена должна производиться своевременно;
- не рекомендуется продолжительная работа генератора при отключенной аккумуляторной батарее;
- нельзя производить проверку корректности работы генератора путем пропускания искры между выходной клеммой и «массой» авто, так как это чревато выходом из строя выпрямителя.
Из всего выше упомянутого можно сделать один небольшой вывод: чтобы не пришлось прерывать весь интернет в поисках решения проблем с неработающим генератором нужно уделять ему должный уход. А именно: следить в каком состоянии находится электропроводка (в частности за контактами подходящих к генератору, регулятору напряжения), та как плохой контакта способствует выходу из нормы бортового напряжения. Так же уделять внимание натяжению ремня генератора и быстро определять причину загорания сигнальной лампы генератора на приборной панели.
Связанные термины
etlib.ru
устройство, принцип работы, типы, напряжение и мощность
Система электроснабжения любого современного автомобиля устроена достаточно сложно. Благодаря значительным доработкам, производителю удалось достичь таких характеристик, которые удовлетворяют самым строгим требованиям. Главным функциональным элементом в схеме электропитания автомобиля является генератор напряжения. Сегодня мы выясним, для чего нужно такое устройство, и какова схема его работы.
Острая необходимость
Прежде чем определяться, для чего нужен автомобильный генератор, стоит немного углубиться в теорию и вспомнить схему электропитания современного автомобиля.
В машине располагаются многочисленные потребители электроэнергии, которые включены в единую цепь и постоянно питаются от источника тока. Пока мотор не заведен, все эти потребители подключаются к аккумулятору, который подает постоянный ток по подключенным к нему проводам. Иными словами, АКБ выполняет роль обыкновенной батарейки. Но сколько может производить ток аккумулятор без подзарядки? Очевидно, что такая система функционировать вечно не сможет, и рано или поздно аккумулятор сядет.
Батарее постоянно необходим заряд такой величины, который восстановит разность потенциалов на клеммах АКБ. Также часть систем, таких как обогрев стекол и зеркал, попросту не могут питаться от аккумулятора: его ресурс слишком мал для таких потребителей. Именно эти проблемы и решает генератор, который, за счет двигателя, приведенного в движение, выдает ток постоянной величины.
Как только автомобиль завелся, генератор тут же начинает функционировать сразу в двух направлениях, чем и обусловлен принцип его действия. Первое, на что будет направлен максимальный потенциал — это восполнение заряда аккумуляторной батареи. Как только этот потенциал достигнет своего максимума, разница между токами генератора и аккумулятора станет практически нулевой, и генератор перейдет к снабжению электрических систем.
Немного теории
Вообще говоря, современные генераторы имеют тот же принцип функционирования, что и устройства, выпускаемые еще полвека назад. Стало быть, если копнуть глубже и разобраться в деталях, то функциональная схема сможет стать понятной даже человеку, далекому от техники и уж тем более ремонта автомобилей.
Стоит отметить, что генератор напряжения — прибор электромеханического вида.
Это означает, что сколько бы много электрических систем ему ни пришлось снабжать, потенциал он будет вырабатывать лишь за счет механического вращения маховика двигателя, который и приводит в движение всю систему подзарядки.
В основе механического привода лежит клиноременная передача, которая способна эффективно передавать вращение ведущего вала ведомому. Особенностью этой системы является то, что здесь, подобно трансмиссии автомобиля, можно изменять частоту вращения шкива генератора относительно маховика двигателя.
Сколько бы ни старались производители прибегнуть к изобретению инновационных схем привода генератора, самой надежной и проверенной осталась система с фиксированным диаметром шкива. Как правило, шкив генератора намного меньше маховика двигателя, что позволило современным типам генераторов выдавать достаточно высокое напряжение и мощность на своем выходе.
Вращение шкива генератора приводит к тому, что приводится в движение и ротор. Он, в свою очередь, взаимодействует с неподвижной частью — статором — и, за счет сложного действия магнитных сил и полей друг на друга, вырабатывается разность потенциалов, применяемая для питания всех электрических схем автомобиля.
От теории к практике
Теперь, когда устройство современного генератора стало понятно в общих чертах, самое время узнать и про принцип работы этого устройства, разумеется, с подробным описанием каждой из его составляющих.
Подшипник и шкив выполняют роль механической части генератора. Шкив выполняется из закаленного металла с высокой устойчивостью к износу. За шкив зацепляется ремень клиновидных типов и осуществляет его вращение. В свою очередь, к шкиву подсоединен вал, который приводит в движение статор.
При высокой частоте вращения металлические детали нагреваются, поэтому необходима система, снижающая трение деталей друг об друга. Для этих целей и применяется подшипник, который снабжен внутренним резервуаром с маслом. Смазка предотвращает трение и, тем самым, продлевает срок службы генератора и его механических составляющих.
Все содержимое генератора заключается в металлическом корпусе, который имеет достаточно сложную форму. Выполнен корпус из облегченного сплава, который, ко всему прочему, достаточно устойчив к перегревам и различным механическим деформациям. Как правило, корпус имеет в себе множество вентиляционных отверстий, расположенных на торцевой части. Генераторы повышенной мощности имеют большее количество отверстий для вентиляции, что легко объясняется большей рабочей температурой.
Помимо пассивной вентиляции, в генераторе предусмотрена активная система, которая приводится в движение по принципу передачи момента от маховика. Как правило, вентиляторы располагаются в двух частях генератора — верхней и нижней — и выполняют свою работу синхронно.
Статор выполнен из набора листов металла, который представляет собой единое целое и называется пакетом.
В современных моделях генераторов пакет собирается из отдельных элементов подковообразной формы, что позволяет не только сэкономить металл, но и уменьшить массу неподвижного элемента.
Статор в обязательном порядке обладает сердечником, а также обмоткой, которая принимает на себя роль магнитной составляющей. Как правило, обмотка выполняется из медной проволоки небольшой толщины, которая наматывается на сердечник по спирали. Пазы должны быть строго изолированы от потенциала, поступающего на медную проволоку, а потому они обязательно изолируются. В роли изолятора выступает либо специальная пленка, либо диэлектрическое напыление, имеющее достаточно длительный срок службы.
Ротор представляет собой не менее сложную по своей конструкции деталь, чем статор. Этот элемент интересен тем, что имеет так называемую полюсную систему, что позволяет избежать многих конструктивных недостатков и увеличить срок службы генератора в целом.
Полюсную функцию выполняют две пластины-звездочки, выполненные из специального мягкого сплава. Звездочки имеют клювообразные выступы, которые изогнуты в сторону вала. Между ними закрепляется втулка с возбуждающей медной обмоткой, которая выполняет магнитную функцию.
Также стоит упомянуть, что, как и в любом электрическом двигателе, здесь присутствуют щетки, которые снимают с ротора статическое электричество при вращении. Диодная сборка, которая подключается к генератору, осуществляет дополнительное выпрямление напряжения и его стабилизацию.
Выходные показатели
Когда генератор выполняет свою работу, он в постоянном режиме пополняет запас аккумуляторной батареи и обеспечивает для нее постоянное напряжение зарядки. Важно, чтобы напряжение было постоянным и не колебалось: в противном случае, существует вероятность выхода оборудования из строя, о чем будет свидетельствовать легкий дымок из-под капота авто.
Нормальное напряжение указывается на корпусе генератора и, как правило, в эксплуатационной литературе автомобиля. Этот показатель зависит не только от установленного вида и объема батареи, но и входных параметров для всех электрических систем.
Помимо нормального напряжения, также важна мощность устройства: если она будет недостаточной, то системы не будут снабжаться электроэнергией в полном объеме, а при превышении данного показателя произойдет перегрузка проводки и риск возгорания.
Подводя итоги
Автомобильные генераторы напряжения — неотъемлемая часть системы электропитания современного авто. Зная устройство и выходные параметры генератора своего автомобиля, можно самостоятельно определять неисправности системы питания и производить несложный ремонт самостоятельно, не затрачивая средств на дорогостоящий сервис.
portalmashin.ru
Автомобильный генератор. Устройство и принцип работы генератора — Автокадабра
Устройство генератора автомобиля
Строение генератора автомобиля представляет собой совокупность отдельных элементов собранных в одном корпусе.
1. Корпус генератора является одновременно и основанием для статорной обмотки. Выполнен из легко сплавных металлов (чаще дюралюминий), и имеет «окна» для лучшего охлаждения во время работы. В задней и передней частях корпуса расположены подшипники для крепления на них ротора.
2. Статорная обмотка генератора выполнена из медного провода и уложена в пазах сердечника. Сердечник выполнен в виде круга и изготавливается из металла с улучшенными магнитными характеристиками (трансформаторное железо). Поскольку генератор автомобиля является трехфазным производителем энергии, поэтому статор имеет три обмотки, соединенные между собой треугольником. В местах соединения фазных обмоток к ним подключается выпрямительный мост. Провод для изготовления фазных обмоток имеет двойную термоустойчивую изоляцию, чаще всего применяется специальный лак.
3. Ротор представляет собой электромагнит и имеет одну обмотку. Обмотка располагается на валу ротора. Сверху обмотки ротора расположен сердечник из ферро магнитного материала. Диаметр сердечника на 1,5-2 мм меньше диаметра статора. Для подачи напряжения управления с реле-регулятора на обмотки ротора, применяются медные кольца, которые располагаются на валу и соединены с обмоткой ротора посредством графитовых щеток. Реле-регулятор, выполняет функцию контроля и регулировки напряжения на выходе генератора. Выполнен в виде электронной схемы и имеющий выходы к щеткам.
4. Реле-регулятор может устанавливаться как непосредственно в корпусе генератора, в этом случае регулятор выполняется в одном корпусе со щетками. Или отдельно от генератора, тогда щетки устанавливаются на щеткодержатель.
5. Выпрямительный мост имеет шесть диодов с прямым током более 40 Ампер. Диоды располагаются на токопроводящих основаниях (плюсовом и минусовом), попарно и соединены по схеме Ларионова. Соединение по этой схеме позволяет на выходе получить постоянное напряжение из трёхфазного переменного. В народе выпрямительный мост именуется «подковой», потому, что токопроводящие основания диодов для удобного расположения в корпусе, имеют вид подковы.
Принцип работы автомобильного генератора
В основу работы автомобильного генератора положен принцип порождения переменного электрического напряжения в обмотках статора под воздействием постоянного магнитного поля, которое образуется вокруг сердечника ротора. Двигатель приводит в действие ротор генератора при помощи ременной передачи. На обмотку возбуждения (ротора) подается постоянное электрическое напряжение, достаточное для образования магнитного потока. При вращении сердечника вдоль обмоток статора, в последних наводится ЭДС. Сила магнитного потока регулируется реле-регулятором, увеличением или уменьшением подаваемого напряжения на щетки, и зависит от нагрузки, снимаемой с плюсовой клеммы генератора. Напряжение на выходе генератора колеблется в пределах 13,6 в летнее время и 14,2 в зимний период (для реле-регуляторов у которых имеется встроенный контроль температуры окружающего воздуха). Такого напряжения достаточно для дозаряда аккумулятора и поддержания его в заряженном состоянии. Бортовая сеть так же питается от клеммы генератора автомобиля и включена параллельно аккумулятору.
autokadabra.ru
Генератор автомобиля — Устройство, принцип работы автомобильного генератора
Генератор автомобиля является основным элементом электрической системы. Именно генератор вырабатывает ток, необходимый как для питания всех приборов машины, так и для подзарядки аккумуляторного блока. Работа авто без генератора, конечно, возможна, но она будет недолгой. Транспортное средство сможет функционировать лишь до той поры, пока полностью не разрядится аккумулятор. Сегодня мы поговорим об устройстве генератора автомобиля, а также основных принципах его работы.
Устройство генератора автомобиля
Генератор состоит из нескольких частей, которые объединяются в единый корпус. Кстати, корпус несет не только защитные функции. Он служит основанием для обмотки. Для изготовления наружного кожуха применяются легкосплавные соединения. В основном это дюраль. В корпусе предусматривается наличие нескольких воздуховодных «окон», через которые осуществляется охлаждение генератора во время работы. Снаружи на специальных штифтах к нему крепится пара подшипников, которые вращают ротор.
Ротор представляет собой мощный электромагнит, имеющий одну обмотку. Её расположение находится на валу. Сверху обмотки прикрепляется сердечник. Он имеет форму окружности с диаметром, превышающим диаметр статора на пару миллиметров. Сердечник изготавливается из специального трансформаторного железа. Это металл, обладающий повышенным магнитным эффектом. Подачей электричества занимаются специальные кольца, находящиеся на валу и имеющие соединение с обмоткой.
Для изготовления обмотки статора применяются специальные медные нити. Эта обмотка устанавливается в пазы сердечника. Всего в генераторе присутствует три различные обмотки. Все они имеют взаимосвязь, а собранные вместе они похожи на треугольник. В месте соединения обмоток располагается диодный мост. Его назначение заключается в преобразовании переменного тока в постоянный. Обычно это шесть диодных элементов, соединенных друг с другом. Они выстраиваются попарно на специальной токопроводящей платформе. Диодный мост автомобильного генератора по форме напоминает подкову.
Не забудем упомянуть и о реле-регуляторе. Это электронная схема, имеющая выход на графитовые щетки. Реле-регулятор может быть установлено как внутри генератора, так и на специальном держателе снаружи.
Принцип работы автомобильного генератора
Основополагающим принципом работы генератора является механическое вырабатывание переменного тока. Оно формируется в статорной обмотке. Образование напряжения происходит под воздействием постоянно действующего магнитного поля, возникающего на сердечнике. Двигатель автомобиля раскручивает генераторный ротор с помощью специального ремня, устанавливаемого на вращательные шкивы. Возникающий на обмотке постоянный ток достаточен для того, чтобы происходило создание магнитного потока. Вращение сердечника вызывает электродвижущую силу. С помощью реле-регулятора осуществляется вырабатывание такого потока, который соответствует нагрузке, снимаемой с клемм генератора. Обычное выходное напряжение составляет 13,4-14,3 вольта. Именно от этого тока происходит подзарядка аккумуляторной батареи, и идет питание бортовой сети. Устройство и принцип работы всех генераторов абсолютно одинаков, не зависимо от того установлен он на отечественном автомобиле, или является частью дорогой иномарки.
Как работает регулятор напряжения
Отдельным пунктом скажем о регуляторе напряжения. Основной функцией данного элемента служит поддержание постоянного уровня выходного тока. Это достигается путем регулировки силы тока, происходящей в каскаде обмоток. Если бы регулятор напряжения отсутствовал, то вращение ротора вызывало бы гораздо большее напряжение, которое бы достигало 20-25 вольт. Это неминуемо привело бы к выходу из строя большинства приборов электрической сети.
Регуляторы бывают гибридными и интегральными. В первом случае внутри регулятора применяется сочетание радиоэлементов и электронных приборов. Внутреннее устройство интегральных регуляторов основано на использовании тонкопленочной микроэлектроники. Именно интегральные регуляторы чаще всего используются в современном автомобилестроении.
Подведем итоги
В конце статьи, дадим несколько рекомендаций, касающихся бесперебойной работы генератора. Посоветуем водителям тщательно следить за состоянием приводного генераторного ремня. Если он будет натянут недостаточно сильно, эффективность работы генератора будет низкой. Перетягивать ремень тоже нельзя. Это может повлечь скорый выход из строя генераторных подшипников. Обязательно следите за состоянием электрической проводки. Не допускайте её окислов или замыканий. Такие ситуации чреваты выходом напряжения за допустимые пределы. Во время проведения любых ремонтных работ, связанных с каким-либо электронным оборудованием, всегда отсоединяйте клеммы от АКБ. И еще. В случае сигналов о каких-либо неисправностях генератора, никогда не откладывайте проведение ремонта. Это может, во-первых, усугубить проблемы, а, во-вторых, сделать автомобиль неспособным передвигаться самостоятельно.
servicing-auto.ru
Схема автомобильного генератора
Устройство авто генератора, принцип работы генератора в автомобиле.
Генератор — неотъемлемая часть каждого автомобиля. С помощью данного устройства, мы получаем электрическую энергию в автомобиле. Рассмотрим его составляющие и способ функционирования. Каждый автомобиль оснащен генератором, для функционирования всего электрооборудования. Генератор — изменяет энергию движка машины в электро — энергию, необходимую устройствам машины и питает потребителей. Генератор, неразрывно связан с стабилизатором тока. Данная схема, имеет название — устройство генерирования электричества. Наиболее популярными, стали генераторы изменяющие заряд тока. Они хорошо справляются с поставленной задачей и отвечают необходимым техническим требованиям.
Технические характеристики генератора. Подключение автомобильного генератора в электрическую цепь автомобиля.
Вывод генератора, предотвращает снижение заряда АКБ, в различных режимах работы автомобиля. Генератор, обеспечивает постоянное напряжение, при различных нагрузках.
Аккумуляторная батарея, является наиболее чувствительной к изменению напряжения. Именно по этому, подключение автомобильного генератора — берет на себя роль стабилизатора напряжения. Если напряжение понижается, батарея может разрядиться. Данные последствия, не позволили бы автомобилю свободно запускаться. В случае превышенного заряда, батарея, может в скором времени нарушить правильное функционирование.
В основном, генераторы отличаются качеством изготовления и соответственно схемой. Принципы функционирования и устройство, аналогичны на всех автомобилях. В зависимости от производителя, могут изменяться габариты, схема и выходы генератора (способы подключения автомобильного генератора).
Схема устройства генератора.
Генератор, включает в себя следующие составные части:
— Шкив. Данное устройство отвечает за подачу силы двигателя к установке генерации. Передача происходит при помощи ременного привода.
— Оболочка генератора. Cхема оболочки, состоит из двух частей: торцевая (смотрящая на шкив) и тыловая (в сторону контактов). Оболочка генерирующего устройства, необходима для монтажа генератора и сопутствующих составляющих на движок машины. Тыловая часть, содержит выпрямитель, щеточный механизм, штатный стабилизатор напряжения и выход, для подключения электрического оборудования.
— Ротор. Схема Данного устройства, имеет вид вала с двумя металлическими втулками. Между ними, находиться рабочая обмотка. Выводы к обмотке, соединяют ее с контактами. На большинстве генераторов, контакты представлены в виде колец из меди.
— Статор. Представляет собой небольшую трубку, созданной из стальных составляющих. В обмотке стартера, формируется необходимая сила генератора.
— Узел, с диодами. В узле, расположены 6 диодов. В каждом тепло отводе, находятся по три свето — диоды.
— Регулятор. Стабилизирует напряжение в сети, предотвращает перепад нагрузок электричества.
— Щеточный механизм. Представляет собой небольшую конструкцию из пластика. На съемном механизме, имеется ряд щеток, взаимодействующие с контактами ротора.
— Крышка защиты диодов.
Система функционирования генератора и отдельных его частей.
Генератор, функционирует согласно методу индукции. Когда, катушку пронизывает магнитный ток, во время его изменения — на выходе катушки появляется электрическое напряжение. Напряжение, напрямую зависит от скорости изменения передаваемого тока. Таким же образом, принцип действует в обратном порядке. Для получения магнитного потока, необходимо пустить на катушку электрический ток. Выходит, для того, чтобы получить электрический ток, необходим источник (с переменным магнитным полем) и катушка (для снятия переменного напряжения).Источником переменного тока, является вращающаяся часть рабочей обмотки. Обмотка с системой полюсов, в совокупности представляют ротор.
На полюсах ротора, находиться магнитный поток. Даже, если ток отсутствует в обмотке, на полюсах сохраняются его остатки. Ток остается в незначительном количестве и способен запустить генератор, только при высоких оборотах.Для получения первичного магнитного импульса ротором, АКБ подает небольшую часть тока, через обмотку ротора. Данный процесс осуществляется через контакты лампочки подтверждающей правильную работу генератора. Оптимальный поток тока, позволяет запустить холостой генератор. При этом, ток не должен быть высоким, в противном случае произойдет полный разряд батареи. В связи с этим, мощность сигнальной лампочки около двух с половиной Вт. Когда на обмотках набирается необходимое количество напряжения, сигнальная лампочка тухнет. В дальнейшем, обмотка получает питание уже от самого генератора. В данном случае, генератор функционирует автономно.
Обмотки статора, подают выходящее напряжение. Когда ротор вращается, со стороны катушек, сменно появляются плюсовую и минусовую полярность ротора. По этому, изменение движения магнитного импульса, проходит через катушку, образуя переменный импульс. Напряжение в катушке, зависит от скорости движения генератора и количества полюсов. Дело в том, что ротор может быть оснащен несколькими парами полюсов.Статор, имеет обмотку с тремя фазами. Обмотка состоит из нескольких частей, намотанных по специальной методике.
Для подведения потока к трех фазовой обмотки статера, катушки размещены в специальных пазах магнито — провода. Данная конструкция, не позволяет магнитному потоку рассеиваться. МП, находиться в катушках и магнито — проводе. Таким образом, появляется побочный ток, который занижает уровень тока и способны нагревать статор. Именно поэтому, магнито — провод, собирают из стальных частей.
Электрическая сеть машины, требует стабильного и бесперебойного напряжения. Обмотка генератора, питает части машины, через специальный стабилизатор. В стабилизатор, встроены диоды, имеющих по три выхода с определенной полярностью. Диоды открыты и не замедляют движение тока по цепи.Часть производителей, наиболее заботливы об электрических приборах автомобиля. Таковые, заменяют диоды специальными стабилизирующими устройствами. Привычная схема диодов, заменяется на стабилизатор. Отличие данного устройства от классических диодов, заключается в пропускании тока, только необходимой величины. Обычно, данное напряжение не превышает предела в тридцать Вт. При увеличении данного показателя, стабилизаторы, направляют ток в обратном порядке. При этом, на выводах, напряжение остается стабильным. Тем самым, стабилизаторы, не допускают ток, нарушающий работу электронных приборов в автомобиле.Стабилизатор, поддерживает постоянство напряжения на выходе и используется как регулятор.
Регуляторы напряжения.
Не зависимо от конструкции регуляторов, принцип действия у них аналогичен. Электрические регуляторы, включают и выключают подачу тока с катушки, тем самым стабилизирую напряжение. При необходимости снизить заряд тока, время подачи тока с катушки уменьшается. В случае, необходимости большего заряда тока, время подачи с катушки — увеличивается.Модернизированная схема стабилизатора.
Часть регуляторов, обладают свойствами компенсации. Они адаптируют заряд, подходящий к аккумулятору автомобиля. Данное регулирование, осуществляется в связи с изменением температур под капотом авто. В случае снижения температура, на АКБ, подается большее количество тока.
Генератор, одна из важнейших составляющий автомобиля. Схема генератора, позволит подробно изучить его элементы и принцип функционирования. Изучение устройства, поможет вам правильно диагностировать неисправность. От правильной работу рассматриваемого устройства, зависит функционирование всех электронных устройств и срок эксплуатации аккумуляторной батареи. При возникновении ошибок в работе генератора, необходимо оперативно приступить к его диагностике и устранению неисправностей. Своевременно обслуживайте и проверяйте генератор, во избежание масштабных неполадок. Для снятия и замены электрического генератора, пользуйтесь советами производителя, указанных в комплектующей инструкции. Удачи в изучении генератора!
Похожие статьи
carmend.ru
