Tehnički podaci o starteru i generatoru. O popravku startera i popravku generatora. Stator automobilskog generatora: opis, princip rada i dijagram Od čega se sastoji stator generatora?

Tehnički podaci o starteru i generatoru. O popravku startera i popravku generatora. Stator automobilskog generatora: opis, princip rada i dijagram Od čega se sastoji stator generatora?
Tehnički podaci o starteru i generatoru. O popravku startera i popravku generatora. Stator automobilskog generatora: opis, princip rada i dijagram Od čega se sastoji stator generatora?
29.10.2023

Moderan automobil doslovno je prepun raznih električnih sustava. Napajanje ovih sustava izravno ovisi o generatoru koji se sastoji od nekoliko komponenti. Najvažniji dio generatora je stator generatora. Rad generatora i napajanje sustava u vozilu izravno ovise o njegovom stanju. Kada se generator pokvari, mnogi ga žure zamijeniti novim, iako je lako obnoviti generator i obnoviti gotovo svaki njegov dio. Na primjer, sasvim je moguće premotati stator generatora vlastitim rukama.

Od kojih elemenata se sastoji stator sinkronog generatora i princip rada?

Elementi statora:

  • Paket namota statora;
  • Statorska jezgra ili paket;
  • Žice za povezivanje izlaza.

Sam stator je napravljen od tri namota, u njima se formiraju tri različite vrijednosti struje, ovaj krug je trofazni izlaz. Krajevi svakog namota protežu se od tijela generatora (spojeni su s njim), drugi kraj je spojen na ispravljač. Za koncentraciju i pojačanje magnetskog polja u generatoru koristi se jezgra izrađena od metalnih ploča.

Namot statora sinkronog generatora nalazi se u posebnim utorima, obično ima 36 takvih utora, a namot se drži klinom. Ovaj klin je izrađen od izolacijskih materijala.

Razlozi poremećaja stabilnog rada statora generatora

Prije provjere morate točno saznati koji je generator instaliran na vašem automobilu. To se može saznati iz priručnika, ali najbolji način da saznate model i parametre generatora je da pogledate ispod haube kako biste pronašli oznaku proizvođača. Na njemu ćete pronaći sve potrebne vrijednosti. Ako se razlike u modelima generatora ne uzmu u obzir, rezultat ispitivanja bit će netočan. Poznavajući osnove elektrike, nije teško identificirati razne probleme u radu generatora i drugih sustava električnog sustava.

Svi kvarovi statora mogu se podijeliti u dvije skupine:

  • Prekinute žice za namatanje;
  • Kratak spoj žice na masu.

Ako vozilo radi u uvjetima visoke vlažnosti ili s naglim promjenama temperature, izolacija može popucati i raslojiti se. To može izazvati međuzavojni kratki spoj, pa čak i kvar cijelog generatora, što će uzrokovati naglo pražnjenje akumulatora, jer ga generator neće moći do kraja napuniti.

Provjera statora generatora pomoću multimetra, kako provjeriti ispitnim svjetlom

Stator generatora provjerava se na prekid ili kratki spoj. Za provjeru otpora koristite multimetar, u ekstremnim slučajevima možete koristiti ispitnu lampu.

Multimetar treba prebaciti u način rada ohmmetra, nakon čega se njegove sonde spajaju na stezaljke namota. Ako nema prekida, ispitivač će pokazati otpor od 10 ohma. Ako dođe do prekida, otpor će pokazati vrijednost koja teži beskonačnosti. Ovim rezultatom provjeravaju se tri zaključka. Da biste dobili točnije rezultate provjere, bolje je provjeriti primljene podatke s podacima iz putovnice. Trebali biste znati da jeftini kineski multimetri ne mogu točno pokazati otpor koji se mjeri (ponekad je potrebna točnost do desetinki ohma), pa biste trebali nabaviti dobar brendirani uređaj.

Ako nije moguće nabaviti nikakav multimetar, ali morate provjeriti, možete koristiti ispitnu lampicu (kontrolu). Neće pokazati točan otpor, ali će vam pomoći pronaći prazninu. Pomoću izolirane žice negativni naboj se dovodi od baterije do kontakta namota. Pozitivan naboj treba primijeniti kroz žarulju na drugi kontakt. Ako je lampica upaljena, razmak nije pronađen i uređaj ispravno radi. Ovaj postupak se ponavlja za sve izlaze.

Dijagnostika kratkih spojeva također se provodi pomoću multimetra ili ispitnog svjetla. Pozitivna sonda mora biti spojena na bilo koji kontakt namota, a negativna sonda na stator. Ovo treba ponoviti sa svakim izlazom. Kratki spoj od zavoja do zavoja utvrđuje se pomoću ispitne žarulje na sličan način. Zovite sve nalaze.

DIY popravak generatora

Popravak statora obično znači premotavanje statora generatora. Za ovaj postupak trebat će vam impresivan skup alata:

  • Stroj za namatanje;
  • Bakrena žica (možda će biti potrebno oko 8 zavojnica);
  • Nabijanje;
  • Bušilica;
  • Uređaj za sušenje lakiranog statora;
  • Čekić, set odvijača i ključeva.

Namatanje statora generatora automobila je popravak statora. Prvo morate ukloniti sam stator iz generatora. Stari namot je spaljen, ali prije toga mora se izraditi dijagram namota statora generatora, identičan starom trofaznom ili monofaznom namotaju. Prilikom opekotina, magnetska svojstva paketa metalnog statora se ne pogoršavaju, tako da nema razloga za brigu. Kada je namot potpuno spaljen, sjedište treba potpuno očistiti. Syntoflex izolacijske brtve su izrezane i ugrađene u utore.

Namatanje treba premotati prema unaprijed nacrtanom uzorku. U jednofaznom generatoru koristi se linearni princip, a trofazni namot statora uključuje spoj u zvijezdu ili trokut. Prilikom premotavanja, žica iz prvog utora trebala bi ići izravno u četvrti. Prvo se pola zavoja namota u jednom smjeru, a zatim druga polovica u suprotnom smjeru. Žljebovi su zapečaćeni izbočenim dijelovima brtvila, nakon čega je zavojnice potrebno udariti čekićem. Kako biste izbjegli oštećenje namota, morate koristiti razmaknicu.

Prije provjere performansi statora sa strujama, trebali biste se uvjeriti da nema kratkog spoja. Ako postoji kratki spoj, to znači da je izolacija postavljena loše. Trebali biste pronaći problematično područje i pomoću brtve ukloniti kvar.

Prije impregnacije lakom morate provjeriti dimenzije premotane jedinice; ne smije stršati izvan rubova prilikom sastavljanja generatora. Kontakti su spojeni koncem koji se neće otopiti kada se suše i stavljaju u posudu s lakom. Nakon impregnacije statora, on se stavlja u pećnicu na sušenje, nakon što se omogućilo da element teče okolo. Ako nema odgovarajuće peći, stator se može jednostavno objesiti postavljanjem grijaćeg elementa ispod. Kada se lak prestane lijepiti, sušenje je završeno. Kada se koristi grijanje, sušenje obično traje oko 2-3 sata.

Kada generator radi nestabilno, za mnoge je rješenje problema zamjena cijele jedinice. Ali ako znate kako provjeriti sve elemente generatora, tada će vam čak i postupak namotavanja statora biti nadohvat ruke.

Ako imate pitanja, ostavite ih u komentarima ispod članka. Na njih ćemo rado odgovoriti mi ili naši posjetitelji

Generator je glavni izvor električne energije za stroj. Reći ćemo vam kako radi, od čega se sastoji njegova struktura.

Kako on radi?

Prilikom pokretanja motora glavni potrošač električne energije je starter, struja doseže stotine ampera, što uzrokuje značajan pad napona akumulatora. U ovom načinu rada potrošači se napajaju samo iz baterije koja se brzo prazni. Generator odmah nakon pokretanja motora postaje glavni izvor napajanja.

Generator je izvor stalnog punjenja baterije dok motor radi. Ako ne radi, baterija će se brzo isprazniti. Osigurava potrebnu struju za punjenje baterije i rad električnih uređaja. Nakon ponovnog punjenja baterije, generator smanjuje struju punjenja i radi normalno.

Pri uključivanju snažnih potrošača (primjerice, odleđivač stražnjeg stakla, prednja svjetla) i niskim okretajima motora, ukupna potrošnja struje može biti veća nego što je generator sposoban isporučiti. U tom slučaju, opterećenje će pasti na bateriju i ona će se početi prazniti.

Pogon i montaža

Pogon se izvodi s remenice radilice remenskim pogonom. Što je veći promjer remenice na koljenastom vratilu, a manji promjer remenice, to je veća brzina vrtnje generatora, a samim time on je u mogućnosti isporučiti veću struju potrošačima.

Na modernim strojevima, pogon se izvodi klinastim remenom. Zbog svoje veće fleksibilnosti, omogućuje da se generator opremi remenicom malog promjera, a time i visokim prijenosnim omjerima. Napetost klinastog remena provode zatezni valjci uz nepomični generator.

Što je uređaj i od čega se sastoji?

Svaki generator sadrži stator s namotom, uklješten između dva poklopca - prednjeg, na pogonskoj strani, i stražnjeg, na strani kliznog prstena. Generatori su pričvršćeni za prednji dio motora na posebnim nosačima. Montažne noge i zatezna ušica nalaze se na poklopcima.

Poklopci, lijevani od aluminijskih legura, imaju ventilacijske prozore kroz koje ventilator upuhuje zrak. Generatori tradicionalne izvedbe opremljeni su ventilacijskim prozorima samo na krajnjem dijelu, dok su oni “kompaktne” izvedbe opremljeni ventilacijskim prozorima na cilindričnom dijelu iznad čeonih strana namota statora.

Sklop četkica, koji je kombiniran s regulatorom napona, i sklop ispravljača pričvršćeni su na poklopac na strani kliznog prstena. Poklopci su obično međusobno stegnuti s tri ili četiri vijka, a stator je umetnut između poklopaca čije prisjedne površine pokrivaju stator po vanjskoj površini.

Stator generatora: 1 - jezgra, 2 - namot, 3 - utorni klin, 4 - utor, 5 - terminal za spajanje na ispravljač

Stator je izrađen od čeličnog lima debljine 0,8 ... 1 mm, ali češće je namotan "na rubu". Pri izradi paketa statora namotavanjem, jaram statora iznad utora obično ima izbočine duž kojih je položaj slojeva jedan u odnosu na drugi fiksiran tijekom namotavanja. Ove izbočine poboljšavaju hlađenje statora zbog razvijenije vanjske površine.

Potreba za uštedom metala dovela je do stvaranja paketa statora koji se sastoji od pojedinačnih segmenata u obliku potkove. Pojedinačni listovi paketa statora međusobno su pričvršćeni u monolitnu strukturu zavarivanjem ili zakovicama. Gotovo svi serijski proizvedeni automobilski generatori imaju 36 utora u kojima se nalazi namot statora. Utori su izolirani filmskom izolacijom ili prskani epoksidnim spojem.

Rotor generatora automobila: a - sastavljen; b - rastavljen sustav stupova; 1,3 - polovice polova; 2 - uzbudni namot; 4 - klizni prstenovi; 5 - osovina

Posebnost automobilskih generatora je tip sustava polova rotora. Sadrži dvije polovice motki s izbočinama - kljunaste motke, po šest na svakoj polovici. Polovice stupova su utisnute i mogu imati izbočine. Ako nema izbočina kada se pritisne na osovinu, između polovica polova postavlja se čahura s pobudnim namotom namotanim na okvir, a namatanje se provodi nakon ugradnje čahure unutar okvira.

Osovine rotora izrađene su od mekog automatskog čelika. Ali kada se koristi valjkasti ležaj, čiji valjci rade izravno na kraju osovine na strani kliznih prstenova, osovina je izrađena od legiranog čelika, a rukavac osovine je očvrsnut. Na kraju osovine s navojem izrezan je utor za ključ za pričvršćivanje remenice.

Mnogi moderni dizajni nemaju ključ. U ovom slučaju, krajnji dio osovine ima udubljenje ili izbočinu u obliku šesterokuta. To vam omogućuje da spriječite okretanje osovine prilikom zatezanja matice za pričvršćivanje remenice ili prilikom rastavljanja generatora, kada je potrebno ukloniti remenicu i ventilator.

Jedinica četke- ovo je struktura u kojoj se nalaze kistovi tj. klizni kontakti. Postoje dvije vrste četkica koje se koriste u automobilskim generatorima - bakreno-grafitne i elektrografitne. Potonji imaju povećani pad napona u kontaktu s prstenom u usporedbi s bakreno-grafitnim. Omogućuju znatno manje trošenje kliznih prstenova. Četke su pritisnute na prstenove snagom opruge.

Ispravljačke jedinice Koriste se dvije vrste. To su ili ploče hladnjaka u koje su utisnute ispravljačke diode snage ili strukture s visoko razvijenim rebrima i diode su zalemljene na hladnjake. Diode dodatnog ispravljača obično imaju cilindrično ili plastično kućište u obliku graška ili su izrađene u obliku zasebnog zapečaćenog bloka, čije se uključivanje u krug provodi sabirnicama.

Najopasniji je kratki spoj ploča hladnjaka spojenih na "masu" i "+" terminal generatora metalnim predmetima koji slučajno padnu između njih ili vodljivim mostovima nastalim kontaminacijom, jer U tom slučaju dolazi do kratkog spoja u krugu baterije i moguć je požar. Da bi se to izbjeglo, ploče i ostali dijelovi generatorskog ispravljača su djelomično ili potpuno prekriveni izolacijskim slojem. Hladnjaci su spojeni u monolitnu konstrukciju ispravljačke jedinice uglavnom pomoću montažnih ploča izrađenih od izolacijskog materijala, ojačanih spojnim šipkama.


Ležajne jedinice generatora To su obično kuglični ležajevi s dubokim utorima s jednokratnom mašću za cijeli život i jednosmjernim ili dvosmjernim brtvama ugrađenim u ležaj. Valjkasti ležajevi se koriste samo na strani kliznog prstena i to dosta rijetko, uglavnom od strane američkih tvrtki. Prianjanje kugličnih ležajeva na osovinu na strani kliznih prstenova obično je čvrsto, na pogonskoj strani - klizno, u sjedištu poklopca, naprotiv - na strani kliznih prstenova - klizno, na pogonskoj strani - tijesno.

Generator se hladi pomoću jednog ili dva ventilatora montirana na njegovu osovinu. U ovom slučaju, u tradicionalnom dizajnu generatora, zrak se usisava centrifugalnim ventilatorom u poklopac sa strane kliznih prstenova. Za generatore koji imaju sklop četkica, regulator napona i ispravljač izvan unutarnje šupljine i zaštićeni su kućištem, zrak se usisava kroz proreze ovog kućišta, usmjeravajući zrak na najtoplija mjesta - na ispravljač i regulator napona.


Sustav hlađenja: a - uređaji konvencionalnog dizajna; b - za povećanu temperaturu u motornom prostoru; c - uređaji kompaktnog dizajna. Strelice pokazuju smjer strujanja zraka
Na automobilima s gustim motornim prostorom koriste se generatori s posebnim kućištem kroz koje ulazi hladni vanjski zrak. Za generatore "kompaktnog" dizajna, rashladni zrak se uzima i sa stražnjeg i s prednjeg poklopca.

Čemu služi regulator napona?

Regulatori održavaju napon generatora unutar određenih granica za optimalan rad električnih uređaja uključenih u mrežu vozila. Generatori su opremljeni poluvodičkim elektroničkim regulatorima napona ugrađenim unutar kućišta. Njihovi obrasci izvođenja i dizajn mogu varirati, ali princip rada je isti.

Regulatori napona imaju svojstvo toplinske kompenzacije - mijenjaju napon koji se dovodi u bateriju, ovisno o temperaturi zraka u motornom prostoru za optimalno punjenje baterije. Što je niža temperatura zraka, veći napon mora biti doveden do baterije i obrnuto. Vrijednost toplinske kompenzacije doseže do 0,01 V po 1°C. Neki modeli daljinskih regulatora imaju ručne prekidače razine napona (zima/ljeto).

Uređaj generatora automobila

Po oblikovati Generatorski setovi mogu se podijeliti u dvije skupine:

  • generatori tradicionalnog dizajna s ventilatorom na pogonskoj remenici,
  • generatori kompaktnog dizajna s dva ventilatora u unutarnjoj šupljini generatora.

Tipično, "kompaktni" generatori opremljeni su pogonom s povećanim prijenosnim omjerom kroz klinasti remen i stoga se, prema terminologiji koju su usvojile neke tvrtke, nazivaju generatori velike brzine.

Prema rasporedu sklopa četkice razlikuju se:

  • generatori u kojima se sklop četkica nalazi u unutarnjoj šupljini generatora između sustava polova rotora i stražnjeg poklopca,
  • generatori, gdje su klizni prstenovi i četkice smješteni izvan unutarnje šupljine (slika 1). U ovom slučaju, generator ima kućište, ispod kojeg se nalazi sklop četkica, ispravljač i, u pravilu, regulator napona.

Riža. 1. Alternator

Alternator sadrži stator S namoti, u sendviču između dvoje poklopci- prednji, s pogonske strane, i stražnji, s bočne strane klizni prstenovi. Poklopci, lijevani od aluminijskih legura, imaju ventilacijske prozore kroz koje se zrak upuhuje ventilatorom kroz generator.

Osnovni zahtjevi za automobilske generatore

1. Generator mora osigurati neprekinutu opskrbu strujom i imati dovoljnu snagu za:

  • istovremeno opskrbiti strujom radne potrošače i napuniti bateriju;
  • kada su svi redoviti potrošači električne energije uključeni pri niskim brzinama motora, baterija nije bila jako ispražnjena;
  • napon u brodskoj mreži bio je unutar određenih granica u cijelom rasponu električnih opterećenja i brzina rotora.

2. Generator mora imati dovoljnu snagu, dug radni vijek, malu težinu i dimenzije, nisku razinu buke i radio smetnje.

Princip rada generatora

Rad generatora temelji se na učinku elektromagnetske indukcije. Ako zavojnicu, na primjer, izrađenu od bakrene žice, probije magnetski tok, tada se pri njegovoj promjeni na stezaljkama zavojnice pojavljuje izmjenični električni napon. Obrnuto, za stvaranje magnetskog toka dovoljno je propustiti električnu struju kroz zavojnicu.

  • Dakle, da bi se proizvela izmjenična električna struja, potrebna je zavojnica kroz koju teče istosmjerna električna struja, tvoreći magnetski tok, koji se naziva namot polja, i sustav čeličnih polova, čija je svrha dovod magnetskog toka do zavojnica , nazvan namot statora, u kojem se inducira izmjenični napon.

Ovi zavojnice postavljeni u utore čelične konstrukcije, magnetski krug(željezni paket) stator. Oblikuje se namot statora sa svojom magnetskom jezgrom stator generatora (Sl. 3, točka 1) - stacionarni dio u kojem se stvara električna struja, i namota polja S sustav stupova i još neki detalji ( osovina, klizni prstenovi) - rotor , rotirajući dio.

Namot polja može se napajati iz samog generatora. U ovom slučaju generator radi na samouzbuđivanje. U tom je slučaju rezidualni magnetski tok u generatoru, tj. tok koji tvore čelični dijelovi magnetskog kruga u odsutnosti struje u namotu polja, mali i osigurava samouzbudu generatora samo pri previše velike brzine rotacije. Stoga se takva vanjska veza uvodi u strujni krug generatorskog agregata, gdje namoti polja nisu spojeni na bateriju, obično preko lampice zdravlja agregata.

  • Struja koja teče kroz ovu žarulju u uzbudni namot nakon uključivanja prekidača za paljenje osigurava početnu pobudu generatora. Jačina te struje ne smije biti prevelika da ne bi ispraznila bateriju, ali ni preniska jer se u tom slučaju generator pobuđuje prevelikim okretajima pa proizvođači propisuju potrebnu snagu lampica upozorenja- obično 2...3 W.

Kada se rotor okreće nasuprot zavojnicama namota statora, naizmjenično se pojavljuju "sjeverni" i "južni" pol rotora, tj. mijenja se smjer magnetskog toka koji prolazi kroz zavojnicu, što uzrokuje pojavu izmjeničnog napona u njemu. Frekvencija ovog napona f ovisi o brzini rotora generatora n i broj njegovih pari polova R :

f=p*n/ 60

Uz rijetke iznimke, generatori stranih tvrtki, kao i domaći, imaju šest "južnih" i šest "sjevernih" polova u magnetskom sustavu rotora. U ovom slučaju učestalost f 10 puta manja od brzine vrtnje rotora generatora.

Budući da rotor generatora dobiva svoju rotaciju od koljenastog vratila motora, frekvencija koljenastog vratila motora može se mjeriti frekvencijom izmjeničnog napona generatora.

  • Da biste to učinili, na generatoru se izrađuje namot statora na koji je spojen tahometar. U ovom slučaju, napon na ulazu tahometra ima pulsirajući karakter, budući da se ispostavlja da je spojen paralelno s diodom ispravljača snage generatora.

Uzimajući u obzir prijenosni omjer i remenski prijenos od motora do frekvencije signala generatora na ulazu tahometra f t vezano uz brzinu motora n vrata omjer:

f t =p*n dv (i)/ 60

Naravno, ako pogonski remen proklizava, taj se omjer malo remeti i stoga treba paziti da remen uvijek bude dovoljno zategnut.

Na R =6 , (u većini slučajeva) gornja relacija je pojednostavljena f t =n dv (i) /10 . Mreža na vozilu zahtijeva konstantan napon. Stoga namot statora napaja mrežu vozila ispravljač , ugrađen u generator.

Namotaj statora generatori stranih tvrtki, kao i domaći - trofazni. Sastoji se od tri dijela, koji se nazivaju fazni namoti ili jednostavno faze, u kojima su napon i struje međusobno pomaknuti za trećinu perioda, tj. za 120 0 (slika 2). Faze se mogu spojiti u zvijezdu ili trokut. U ovom slučaju razlikuju se fazni i linearni naponi i struje. Fazni naponi U f djeluju između krajeva faznih namota, a struje ja f tok u tim namotima, linearni naponi U l djeluju između žica koje povezuju namot statora s ispravljačem. U tim žicama teku linearne struje J l . Naravno, ispravljač ispravlja vrijednosti koje mu se dovode, tj. linearne.

Riža. 2. Shema spoja generatora izmjenične struje s ispravljačem

Stator generatora (slika 3) izrađen je od čeličnih limova debljine 0,8 ... 1 mm, ali češće se izvodi namotavanjem "na rubu". Ovaj dizajn osigurava manje otpada tijekom obrade i visoku proizvodnost. Pri izradi paketa statora namotavanjem, jaram statora iznad utora obično ima izbočine duž kojih je položaj slojeva jedan u odnosu na drugi fiksiran tijekom namotavanja. Ove izbočine poboljšavaju hlađenje statora zbog njegove razvijenije vanjske površine. Potreba za uštedom metala dovela je do stvaranja paketa statora koji se sastoji od pojedinačnih segmenata u obliku potkove. Pojedinačni listovi paketa statora međusobno su pričvršćeni u monolitnu strukturu zavarivanjem ili zakovicama.

Riža. 3. Stator generatora:
1 - jezgra, 2 - namot, 3 - utorni klin, 4 - utor, 5 - terminal za spajanje na ispravljač

Gotovo svi serijski proizvedeni automobilski generatori imaju 36 utora u kojima se nalazi namot statora. Utori su izolirani filmskom izolacijom ili prskani epoksidnim spojem.


Riža. 4. Dijagram namota statora generatora:
A - petlja raspoređena, B - val koncentriran, C - val raspoređen
------- 1. faza, - - - - - - 2. faza, -..-..-..- 3. faza

Utori sadrže namot statora, izrađen prema krugovima (Sl. 4) u obliku raspodijeljene petlje (Sl. 4,A) ili koncentriranog vala (Sl. 4,B), distribuiranog vala (Sl. 4,C) namoti. Namot petlje razlikuje se po tome što su njegovi dijelovi (ili poludijelovi) izrađeni u obliku zavojnica s priključcima od kraja do kraja na obje strane paketa statora jedan nasuprot drugom. Valni namot stvarno podsjeća na val, budući da se njegovi frontalni spojevi između stranica sekcije (ili polusekcije) nalaze naizmjenično s jedne ili druge strane statorskog paketa. U raspodijeljenom namotu, sekcija je podijeljena na dvije polusekcije koje izlaze iz istog utora, pri čemu jedna polusekcija izlazi nalijevo, a druga na desno. Razmak između stranica dijela (ili polupresjeka) svakog faznog namota je 3 podjele utora, tj. ako jedna strana presjeka leži u utoru koji je uobičajeno prihvaćen kao prvi, tada druga strana stane u četvrti utor. Namot je u utoru pričvršćen utornim klinom od izolacijskog materijala. Nakon polaganja namota stator je obavezno impregnirati lakom.

Posebnost automobilskih generatora je tip sustava polova rotora (slika 5). Sadrži dvije polovice motki s izbočinama — motke u obliku kljuna, po šest na svakoj polovici. Polovice stupova izrađuju se utiskivanjem i mogu imati izbočine - polučahure. Ako nema izbočina kada se pritisne na osovinu, između polovica polova postavlja se čahura s pobudnim namotom namotanim na okvir, a namatanje se provodi nakon ugradnje čahure unutar okvira.

Riža. 5. Rotor generatora automobila: a - sastavljen; b - rastavljen sustav stupova; 1,3 - polovice polova; 2 - uzbudni namot; 4 - klizni prstenovi; 5 - osovina

Ako polovice polova imaju polučahure, tada je uzbudni namot prethodno namotan na okvir i ugrađen kada se polovice polova pritisnu tako da polučahure stanu unutar okvira. Krajnji obrazi okvira imaju pričvrsne izbočine koje se uklapaju u međupolne prostore na krajevima polovica polova i sprječavaju okretanje okvira na čahuri. Utiskivanje polovica polova na osovinu prati njihovo brtvljenje, čime se smanjuju zračni raspori između čahure i polovica ili polučahura, te pozitivno utječe na izlazne karakteristike generatora. Prilikom brtvljenja, metal teče u utore osovine, što otežava ponovno namotavanje namota polja ako izgori ili se slomi, budući da je sustav polova rotora teško rastaviti. Namot polja sastavljen s rotorom impregniran je lakom. Kljunovi polova na rubovima obično su zakošeni s jedne ili obje strane kako bi se smanjio magnetski šum generatora. U nekim izvedbama, za istu svrhu, protušumni nemagnetski prsten postavljen je ispod oštrih čunjeva kljunova, smještenih iznad pobudnog namota. Ovaj prsten sprječava da kljunovi osciliraju kada se mijenja magnetski tok i stoga emitiraju magnetski šum.

Nakon montaže, rotor se dinamički balansira, što se provodi bušenjem viška materijala na polovicama polova. Na osovini rotora nalaze se i klizni prstenovi, najčešće bakreni, uvijeni plastikom. Izvodi uzbudnog namota su zalemljeni ili zavareni na prstenove. Ponekad su prstenovi izrađeni od mesinga ili nehrđajućeg čelika, što smanjuje trošenje i oksidaciju, osobito pri radu u vlažnom okruženju. Promjer prstenova kada se kontaktna jedinica četke nalazi izvan unutarnje šupljine generatora ne može premašiti unutarnji promjer ležaja ugrađenog u poklopac sa strane kliznih prstenova, budući da tijekom montaže ležaj prelazi preko prstenova. Mali promjer prstenova također pomaže u smanjenju trošenja četkica. Upravo zbog uvjeta ugradnje neke tvrtke koriste valjkaste ležajeve kao stražnji oslonac rotora, jer kuglasti istog promjera imaju kraći vijek trajanja.

Osovine rotora izrađene su u pravilu od mekog slobodno rezanog čelika, međutim, kada se koristi valjkasti ležaj, čiji valjci rade izravno na kraju osovine sa strane kliznih prstenova, osovina je izrađena od legure čelika, a rukavac osovine je cementiran i kaljen. Na kraju osovine s navojem izrezan je utor za ključ za pričvršćivanje remenice. Međutim, u mnogim modernim dizajnima ključ nedostaje. U ovom slučaju, krajnji dio osovine ima udubljenje ili izbočinu u obliku šesterokuta. To vam omogućuje da spriječite okretanje osovine prilikom zatezanja matice za pričvršćivanje remenice ili tijekom rastavljanja, kada je potrebno ukloniti remenicu i ventilator.

Jedinica četke- ovo je plastična konstrukcija u koju su smještene četke tj. klizni kontakti. Postoje dvije vrste četkica koje se koriste u automobilskim generatorima: bakreno-grafitne i elektrografitne. Potonji imaju povećani pad napona u kontaktu s prstenom u usporedbi s bakreno-grafitnim, što negativno utječe na izlazne karakteristike generatora, ali osiguravaju znatno manje trošenje kliznih prstenova. Četke su pritisnute na prstenove snagom opruge. Obično se četke ugrađuju duž radijusa kliznih prstenova, ali postoje i takozvani reaktivni držači četkica, gdje os četkica čini kut s polumjerom prstena na mjestu kontakta četkice. Time se smanjuje trenje četke u vodilicama držača četke i time osigurava pouzdaniji kontakt četke s prstenom. Često držač četkice i regulator napona čine neodvojivu jedinicu.

Ispravljačke jedinice se koriste u dvije vrste - ili su to ploče hladnjaka u koje su utisnute (ili zalemljene) ispravljačke diode snage ili na koje su zalemljeni i zabrtvljeni silikonski spojevi tih dioda, ili su to strukture s visoko razvijenim rebrima u kojima diode , obično tipa tableta, lemljeni su na hladnjake. Diode dodatnog ispravljača obično imaju cilindrično ili plastično kućište u obliku graška ili su izrađene u obliku zasebnog zapečaćenog bloka, čije se uključivanje u krug provodi sabirnicama. Uključivanje ispravljačkih jedinica u generatorski krug provodi se odlemljivanjem ili zavarivanjem faznih stezaljki na posebnim podlošcima za pričvršćivanje ispravljača ili vijcima. Najopasnija stvar za generator, a posebno za ožičenje mreže u vozilu, je premošćivanje ploča hladnjaka spojenih na "masu" i "+" priključak generatora metalnim predmetima koji slučajno padnu između njih ili vodljivi mostovi nastali kontaminacijom, jer U tom slučaju dolazi do kratkog spoja u krugu baterije i moguć je požar. Da bi se to izbjeglo, ploče i drugi dijelovi ispravljača generatora nekih tvrtki su djelomično ili potpuno prekriveni izolacijskim slojem. Hladnjaci su spojeni u monolitnu konstrukciju ispravljačke jedinice uglavnom pomoću montažnih ploča izrađenih od izolacijskog materijala, ojačanih spojnim šipkama.

Sklopovi ležaja generatora obično su kuglični ležajevi s dubokim utorima s jednokratnom mašću za cijeli život i jednosmjernim ili dvosmjernim brtvama ugrađenim u ležaj. Valjkasti ležajevi se koriste samo na strani kliznog prstena i to dosta rijetko, uglavnom od strane američkih tvrtki. Prianjanje kugličnih ležajeva na osovinu na strani kliznih prstenova obično je čvrsto, na pogonskoj strani - klizno, u sjedištu poklopca, naprotiv - na strani kliznih prstenova - klizno, na pogonskoj strani - tijesno. Budući da vanjski prsten ležaja na strani kliznih prstenova ima mogućnost okretanja u sjedištu poklopca, ležaj i poklopac bi uskoro mogli otkazati, uzrokujući da rotor dodirne stator. Kako bi se spriječilo okretanje ležaja, u sjedište poklopca postavljaju se različiti uređaji - gumeni prstenovi, plastične čaše, opruge od valovite čelike itd.

Dizajn regulatora napona uvelike je određen tehnologijom njihove proizvodnje. Kod izrade strujnog kruga s diskretnim elementima, regulator obično ima tiskanu pločicu na kojoj se ti elementi nalaze. Istodobno, neki elementi, na primjer, otpornici za podešavanje, mogu se izraditi tehnologijom debelog filma. Hibridna tehnologija pretpostavlja da su otpornici izrađeni na keramičkoj ploči i spojeni na poluvodičke elemente - diode, zener diode, tranzistori, koji su u nezapakiranom ili pakiranom obliku zalemljeni na metalnu podlogu. U regulatoru izrađenom na jednom kristalu silicija, cijeli sklop regulatora nalazi se u ovom kristalu. Hibridni regulatori napona i regulatori napona s jednim čipom ne mogu se rastaviti niti popraviti.

Generator se hladi pomoću jednog ili dva ventilatora montirana na njegovu osovinu. U ovom slučaju, u tradicionalnom dizajnu generatora (slika 7, a), zrak se usisava u poklopac pomoću centrifugalnog ventilatora sa strane kliznih prstenova. Za generatore koji imaju sklop četkica, regulator napona i ispravljač izvan unutarnje šupljine i zaštićeni su kućištem, zrak se usisava kroz proreze ovog kućišta, usmjeravajući zrak na najtoplija mjesta - na ispravljač i regulator napona. Na automobilima s gustim rasporedom motornog prostora, u kojem je temperatura zraka previsoka, koriste se generatori s posebnim kućištem (slika 7, b) pričvršćenim na stražnji poklopac i opremljenim cijevi s crijevom kroz koje hladno a čisti vanjski zrak ulazi u generator. Takvi dizajni se koriste, na primjer, na BMW automobilima. Za generatore "kompaktnog" dizajna, rashladni zrak se uzima i sa stražnjeg i s prednjeg poklopca.

Riža. 7. Sustav hlađenja generatora.
a - generatori konvencionalnog dizajna; b - generatori za povišene temperature u motornom prostoru; c - generatori kompaktnog dizajna.

Strelice pokazuju smjer strujanja zraka

Generatori velike snage instalirani na specijalnim vozilima, kamionima i autobusima imaju neke razlike. Konkretno, oni sadrže dvopolne rotorske sustave montirane na jednu osovinu i, posljedično, dva uzbudna namota, 72 utora na statoru itd. Međutim, nema temeljnih razlika u dizajnu ovih generatora od razmatranih dizajna.

Pogon generatora

Generatori se pokreću s remenice koljenastog vratila remenskim prijenosom. Što je veći promjer remenice na koljenastom vratilu i manji promjer remenice generatora (omjer promjera naziva se prijenosni omjer), to je veća brzina vrtnje generatora, a sukladno tome, on je u stanju isporučiti više struje potrošačima .

Pogon klinastim remenom ne koristi se za prijenosne omjere veće od 1,7-3. Prije svega, to je zbog činjenice da se s malim promjerom remenice klinasti remen više troši.

Na modernim modelima, u pravilu, pogon se izvodi klinastim remenom. Zbog svoje veće fleksibilnosti omogućuje ugradnju remenice malog promjera na generator, a time i veće prijenosne omjere, odnosno korištenje brzohodnih generatora. Zatezanje poliklinastog remena provodi se, u pravilu, zateznim valjcima kada generator miruje.

Montaža generatora

Generatori su pričvršćeni za prednji dio motora na posebnim nosačima. Montažne noge i zatezna ušica generatora nalaze se na poklopcima. Ako se pričvršćivanje vrši s dvije šape, onda se one nalaze na objema poklopcima; ako postoji samo jedna šapa, ona se nalazi na prednjem poklopcu. U otvoru stražnje šape (ako postoje dvije šape za pričvršćivanje) obično se nalazi odstojna čahura koja uklanja razmak između nosača motora i sjedala šape.

Ispravljač 1 sadrži šest dioda VD1 - VD6, koje tvore dva kraka: u jednom su anode triju dioda VD1 - VD3 spojene na "+" priključak generatora, au drugom su katode dioda VD4 - VD6 spojen na terminal "-". U jednožilnom krugu koji je usvojen na automobilima, negativni terminal je spojen na masu. Izvodi faznih namota statora generatora spojeni su na ispravljač (na slici je prikazan spoj u zvijezdu). Izmjenični naponi ip1 - ipz inducirani u faznim namotima pomaknuti su za 1/3 perioda, što je tipično za trofazni sustav.

AC ispravljač

Kada se trofazni napon mijenja tijekom vremena, ispravljačke diode prelaze iz zatvorenog stanja u otvoreno stanje; kao rezultat toga, struja opterećenja ima samo jedan smjer - od terminala "+" generatora do terminala "-". .

Riža. 8. Dijagram generatorskog agregata (a) i dijagrami napona (b):

1-fazni mosni ispravljač; 2-dodatni ispravljač; 3-regulator napona

Kao što se može vidjeti na slici 8 b, u trenutku 0 nema napona u namotu L1; u namotu L3 je pozitivan, a u namotu L2 negativan. Smjer strelice prema sredini 0 statorskog namota uzet je kao pozitivan napon. Ispravljena struja se dovodi do potrošača u smjeru strelica kroz diode VD3 i VD4 koje su u otvorenom stanju.

U trenutku t1 u namotu L2 nema napona, u namotu L1 on je pozitivan, a u namotu L3 negativan. Ispravljena struja se dovodi potrošačima kroz diode VD1 i VD5. U svakom kraku ispravljača po jedna dioda je otvorena otprilike 1/3 periode.

Linijski napon za spoj u zvijezdu je 1,73 puta veći nego za spoj u trokut. Stoga kod spajanja u trokut mora biti više zavoja u statorskom namotu nego kod spajanja u zvijezdu. Međutim, fazna struja kada je spojena u trokut je 1,73 puta manja nego kada je spojena u zvijezdu. Spajanje namota statora u trokut za generatore velike snage omogućuje njegovu izradu od tanje žice.

Ispravljači nekih generatora imaju dodatni krak spojen na središnju točku 0 namota statora. Ova shema omogućuje vam povećanje snage generatora za 15 ... 20% zbog djelovanja trećih harmoničkih komponenti faznog napona.

Ispravljeni napon Ud ima pulsirajući karakter. GB baterija služi kao vrsta filtra koji izglađuje ispravljeni napon generatora, dok se struja baterije ispostavlja da pulsira.

U generatoru ventila, ispravljačke diode ne provode struju od baterije do namota statora, pa stoga nema potrebe za relejem za povratnu struju. Ovo značajno pojednostavljuje sklop generatorskog agregata. Prilikom dugotrajnog parkiranja, akumulator se može isprazniti u uzbudni namot. Stoga je u nekim modelima automobilskih generatora uzbudni namot spojen na dodatni ispravljač 2. ​​Dodatni ispravljač je izrađen od tri diode VD7-VD9, čije su anode spojene na terminal D. U ovom slučaju, samo napon iz generator se napaja na uzbudni namot kroz dodatni ispravljač 2 i ispravljačku ruku 1 s diodama VD4-VD6.

Korištenje dodatnog ispravljača također ima negativnu stranu povezanu sa samouzbudom generatora. Generator se može samouzbuditi ako u njemu postoji zaostali magnetski tok i dovoljno mali otpor uzbudnog kruga. Stoga, za proizvodnju napona u radnom rasponu brzina vrtnje njegovog rotora, krug koristi kontrolnu lampu HL, koja osigurava pouzdanu pobudu generatora.

Značajan nedostatak generatora četkica je prisutnost kontaktne jedinice koja se sastoji od električnih četkica i prstenova, kroz koje se struja dovodi do rotirajućeg pobudnog namota. Ova jedinica je podložna habanju. Prašina, prljavština, gorivo i ulje koji dospiju na kontaktnu jedinicu brzo je oštećuju.

Regulatori napona

Regulatori održavaju napon generatora unutar određenih granica za optimalan rad električnih uređaja uključenih u mrežu vozila. Svi regulatori napona imaju mjerne elemente koji su senzori napona i aktuatore koji ga reguliraju.

Kod regulatora vibracija mjerno-pokretni element je elektromagnetski relej. Kod kontaktno-tranzistorskih regulatora elektromagnetski relej nalazi se u mjernom dijelu, a elektronički elementi u izvršnom dijelu. Ove dvije vrste regulatora sada su potpuno zamijenjene elektroničkim.

Poluvodički beskontaktni elektronički regulatori obično su ugrađeni u generator i kombinirani sa sklopom četkica. Oni mijenjaju uzbudnu struju promjenom vremena uključenja namota rotora u opskrbnu mrežu. Ovi regulatori nisu podložni pogrešnom podešavanju i ne zahtijevaju nikakvo održavanje osim praćenja pouzdanosti kontakata.

Regulatori napona imaju svojstvo toplinske kompenzacije - mijenjaju napon koji se dovodi u bateriju, ovisno o temperaturi zraka u motornom prostoru za optimalno punjenje baterije. Što je niža temperatura zraka, veći napon mora biti doveden do baterije i obrnuto. Vrijednost toplinske kompenzacije doseže do 0,01 V po 1°C. Neki modeli daljinskih regulatora (2702.3702, PP-132A, 1902.3702 i 131.3702) imaju stepenaste ručne prekidače naponske razine (zima/ljeto).

Princip rada regulatora napona

Trenutno su svi generatorski setovi opremljeni poluvodičkim elektroničkim regulatorima napona, obično ugrađenim u generator. Njihov dizajn i dizajn mogu biti različiti, ali princip rada svih regulatora je isti. Napon generatora bez regulatora ovisi o brzini vrtnje njegovog rotora, magnetskom toku koji stvara namot polja, a time i o jakosti struje u ovom namotu i količini struje koju generator isporučuje potrošačima. Što je veća brzina vrtnje i struja pobude, to je veći napon generatora; što je veća struja njegovog opterećenja, to je napon manji.

Funkcija regulatora napona je stabilizacija napona pri promjeni brzine vrtnje i opterećenja utjecajem na uzbudnu struju. Naravno, možete promijeniti struju u krugu pobude uvođenjem dodatnog otpornika u ovaj krug, kao što je učinjeno u prethodnim regulatorima napona vibracija, ali ova metoda je povezana s gubitkom snage u ovom otporniku i ne koristi se u elektroničkim regulatorima . Elektronički regulatori mijenjaju uzbudnu struju uključivanjem i isključivanjem uzbudnog namota iz napojne mreže, mijenjajući pritom relativno trajanje uključenosti uzbudnog namota. Ako je za stabilizaciju napona potrebno smanjiti pobudnu struju, vrijeme prebacivanja pobudnog namota se smanjuje; ako ga je potrebno povećati, povećava se.

Prikladno je demonstrirati princip rada elektroničkog regulatora pomoću prilično jednostavnog dijagrama regulatora tipa EE 14V3 tvrtke Bosch, prikazanog na sl. 9:



Riža. 9. Dijagram regulatora napona EE14V3 iz BOSCH-a:
1 - generator, 2 - regulator napona, SA - prekidač za paljenje, HL - lampica upozorenja na ploči s instrumentima

Da bismo razumjeli rad kruga, trebali bismo zapamtiti da, kao što je gore prikazano, zener dioda ne propušta struju kroz sebe pri naponima ispod stabilizacijskog napona. Kada napon dosegne tu vrijednost, zener dioda se "probija" i kroz nju počinje teći struja. Dakle, zener dioda u regulatoru je standard napona s kojim se uspoređuje napon generatora. Osim toga, poznato je da tranzistori prolaze strujom između kolektora i emitera, tj. otvorite ako struja teče u krugu baza-emiter i ne dopustite da ta struja prođe, tj. zatvoren ako je bazna struja prekinuta. Napon na zener diodu VD2 dovodi se s izlaza generatora "D+" preko razdjelnika napona na otpornicima R1 (R3 i diode VD1, koja vrši temperaturnu kompenzaciju. Dok je napon generatora nizak, a napon na zener diodi je niži od njegovog stabilizacijskog napona, zener dioda je zatvorena kroz njega, i stoga, a struja ne teče u baznom krugu tranzistora VT1, tranzistor VT1 je također zatvoren. U ovom slučaju, struja kroz otpornik R6 iz "D +" terminal ulazi u krug baze tranzistora VT2, koji se otvara, a struja počinje teći kroz njegov spoj emitera i kolektora u bazi tranzistora VT3, koji se također otvara krug kroz spoj emiter-kolektor VT3.

Spajanje tranzistora VT2 i VT3, u kojem su spojeni njihovi kolektorski terminali, a osnovni krug jednog tranzistora napajan je iz emitera drugog, naziva se Darlingtonov krug. Ovakvim spojem oba se tranzistora mogu smatrati jednim kompozitnim tranzistorom s velikim pojačanjem. Obično se takav tranzistor izrađuje na jednom kristalu silicija. Ako se napon generatora povećao, na primjer, zbog povećanja brzine vrtnje njegovog rotora, tada se povećava i napon na zener diodi VD2, kada taj napon dosegne vrijednost stabilizacijskog napona, zener dioda VD2 “probija”, struja kroz njega počinje teći u krug baze tranzistora VT1, koji Prijelaz emiter-kolektor otvara i kratko spaja izlaz baze kompozitnog tranzistora VT2, VT3 na masu. Kompozitni tranzistor se zatvara, prekidajući krug napajanja namota polja. Uzbudna struja opada, napon generatora se smanjuje, zener dioda VT2 i tranzistor VT1 se zatvaraju, kompozitni tranzistor VT2,VT3 se otvara, uzbudni namot se ponovno spaja na strujni krug, napon generatora raste i proces se ponavlja. Dakle, napon generatora regulira regulator diskretno promjenom relativnog vremena uključivanja pobudnog namota u strujni krug. U tom se slučaju struja u uzbudnom namotu mijenja kako je prikazano na sl. 10. Ako se brzina vrtnje generatora povećala ili se njegovo opterećenje smanjilo, vrijeme uključivanja namota se smanjuje; ako se brzina vrtnje smanjuje ili se opterećenje povećava, ono se povećava. Regulatorski krug (vidi sliku 9) sadrži elemente karakteristične za krugove svih regulatora napona koji se koriste u automobilima. Dioda VD3, pri zatvaranju kompozitnog tranzistora VT2, VT3, sprječava opasne skokove napona koji proizlaze iz otvorenog kruga pobudnog namota sa značajnom induktivnošću. U tom slučaju, struja namota polja može se zatvoriti kroz ovu diodu i ne dolazi do opasnih skokova napona. Stoga se dioda VD3 naziva dioda za gašenje. Otpor R7 je tvrdi povratni otpor.

Riža. 10. Promjena jakosti struje u namotu polja JB tijekom vremena t tijekom rada regulatora napona:

ton, toff - odnosno vrijeme uključivanja i isključivanja pobudnog namota regulatora napona; n1 n2 - brzina rotora generatora, pri čemu je n2 veći od n1; JB1 i JB2 - prosječne vrijednosti struje u namotu polja

Kada se kompozitni tranzistor VT2, VT3 otvori, spojen je paralelno s otporom R3 razdjelnika napona, dok se napon na zener diodi VT2 naglo smanjuje, što ubrzava prebacivanje kruga regulatora i povećava frekvenciju ovog preklapanje, što povoljno utječe na kvalitetu napona agregata. Kondenzator C1 je vrsta filtra koji štiti regulator od utjecaja naponskih impulsa na njegovom ulazu. Općenito, kondenzatori u krugu regulatora ili sprječavaju prelazak kruga u oscilatorni način rada i mogućnost utjecaja vanjskih visokofrekventnih smetnji na rad regulatora ili ubrzavaju prebacivanje tranzistora. U potonjem slučaju, kondenzator, koji se puni u jednom trenutku, isprazni se na osnovni krug tranzistora u drugom trenutku, ubrzavajući prebacivanje tranzistora s naletom struje pražnjenja i, stoga, smanjujući njegovo zagrijavanje i gubitak energije u tome.

Sa slike 9 jasno je vidljiva uloga HL lampe za nadzor stanja rada agregata (lampica za nadzor punjenja na instrument ploči automobila). Kada motor automobila ne radi, zatvaranje kontakata prekidača paljenja SA omogućuje protok struje iz baterije GA kroz ovu lampu u uzbudni namot generatora. Time se osigurava početna pobuda generatora. Istodobno, lampica svijetli, signalizirajući da nema prekida u krugu namota pobude. Nakon pokretanja motora, na stezaljkama generatora “D+” i “B+” pojavljuje se gotovo isti napon i lampica se gasi. Ako generator ne razvije napon dok motor automobila radi, lampica HL nastavlja svijetliti u ovom načinu rada, što je znak kvara generatora ili puknuća pogonskog remena. Uvođenje otpornika R u generatorski set pomaže proširiti dijagnostičke mogućnosti HL svjetiljke. Ako je ovaj otpornik prisutan, u slučaju prekida strujnog kruga namota polja dok motor automobila radi, lampica HL svijetli. Trenutno sve više i više tvrtki prelazi na proizvodnju generatorskih agregata bez dodatnog ispravljača uzbudnog namota. U ovom slučaju, izlaz faze generatora dovodi se u regulator. Kada motor automobila ne radi, nema napona na izlazu faze generatora i regulator napona u tom slučaju prelazi u način rada koji sprječava pražnjenje akumulatora na uzbudni namot. Na primjer, kada je sklopka za paljenje uključena, krug regulatora prebacuje svoj izlazni tranzistor u oscilatorni način rada, u kojem je struja u namotu polja mala i iznosi djeliće ampera. Nakon pokretanja motora, signal iz faznog izlaza generatora prebacuje krug regulatora na normalan rad. U ovom slučaju, krug regulatora također kontrolira lampu za nadzor radnog stanja generatorskog agregata.

Riža. 11. Ovisnost napona o temperaturi koju održava regulator Bosch EE14V3 pri brzini vrtnje od 6000 min-1 i struji opterećenja od 5A

Za svoj pouzdan rad, baterija zahtijeva da se s padom temperature elektrolita napon koji se bateriji dovodi iz generatorskog agregata lagano povećava, a s porastom temperature opada. Za automatizaciju procesa promjene razine održavanog napona koristi se senzor koji se nalazi u elektrolitu baterije i uključen je u krug regulatora napona. Ali ovo je samo za napredne automobile. U najjednostavnijem slučaju, toplinska kompenzacija u regulatoru je odabrana na takav način da se, ovisno o temperaturi rashladnog zraka koji ulazi u generator, napon generatorskog agregata mijenja unutar zadanih granica. Slika 11 prikazuje temperaturnu ovisnost napona koju podržava regulator Bosch EE14V3 u jednom od načina rada. Grafikon također prikazuje raspon tolerancije za ovaj napon. Padajuća priroda ovisnosti osigurava dobro punjenje baterije na negativnim temperaturama i sprječava povećano ključanje njenog elektrolita na visokim temperaturama. Iz istog razloga, na automobilima dizajniranim posebno za korištenje u tropima, regulatori napona ugrađeni su s namjerno nižim podešenim naponom nego za umjerenu i hladnu klimu.

Rad agregata u različitim režimima

Prilikom pokretanja motora, glavni potrošač električne energije je starter, struja doseže stotine ampera, što uzrokuje značajan pad napona na stezaljkama akumulatora. U ovom načinu rada potrošači električne energije napajaju se samo iz baterije koja se intenzivno prazni. Generator odmah nakon pokretanja motora postaje glavni izvor napajanja. Osigurava potrebnu struju za punjenje baterije i rad električnih uređaja. Nakon ponovnog punjenja baterije, razlika između njenog napona i generatora postaje mala, što dovodi do smanjenja struje punjenja. Izvor napajanja je i dalje generator, a baterija izglađuje valovitost napona generatora.

Kada su uključeni jaki potrošači električne energije (primjerice, odmrzivač stražnjeg stakla, prednja svjetla, ventilator grijača itd.) i mala brzina rotora (mali broj okretaja motora), ukupna potrošnja struje može biti veća nego što generator može isporučiti . U tom slučaju, opterećenje će pasti na bateriju i počet će se prazniti, što se može pratiti očitavanjem dodatnog indikatora napona ili voltmetra.

Prilikom postavljanja akumulatora u vozilo, provjerite je li polaritet spoja ispravan. Pogreška će dovesti do trenutnog kvara ispravljača generatora i može doći do požara. Iste posljedice moguće su i kod pokretanja motora iz vanjskog izvora struje (paljenje cigarete) ako je polaritet spoja pogrešan.

Prilikom upravljanja vozilom morate:

  • pratiti stanje električnih ožičenja, posebno čistoću i pouzdanost spajanja kontakata žica prikladnih za generator i regulator napona. Ako su kontakti loši, napon na ploči može prijeći dopuštene granice;
  • odspojite sve žice od generatora i od akumulatora kada električno zavarivate dijelove karoserije automobila;
  • Provjerite je li remen alternatora pravilno zategnut. Labavo zategnuti remen ne osigurava učinkovit rad generatora; prečvrsto zategnuti remen dovodi do uništenja njegovih ležajeva;
  • Odmah saznajte razlog zašto se pali lampica upozorenja generatora.

Sljedeće radnje su neprihvatljive:

  • ostavite automobil s priključenim akumulatorom ako sumnjate na kvar ispravljača generatora. To može dovesti do potpunog pražnjenja baterije, pa čak i požara u električnim ožičenjima;
  • provjerite funkcionalnost generatora kratkim spojem njegovih terminala na masu i jedan s drugim;
  • provjerite ispravnost generatora odspajanjem akumulatora dok motor radi zbog mogućnosti kvara regulatora napona, elektroničkih elemenata sustava ubrizgavanja, paljenja, putnog računala itd.;
  • nemojte dopustiti da elektrolit, antifriz itd. dođu u kontakt s generatorom.

Provjera namota polja na kratki spoj između zavoja

Međuzavojni kratki spoj uzrokuje porast uzbudne struje. Zbog pregrijavanja namota dolazi do uništavanja izolacije i kratkog spoja čak i više zavoja. Povećanje pobudne struje može dovesti do kvara regulatora napona. Ovaj se kvar utvrđuje usporedbom izmjerenog otpora namota polja sa specifikacijama. Ako se otpor namota smanjio, tada se premotava ili mijenja.

Interturn kratki spoj u zavojnici pobudnog namota određuje se mjerenjem otpora pobudne zavojnice pomoću ohmmetra dostupnog na štandovima E211, 532-2M, 532-M itd., zasebnog prijenosnog ohmmetra (vidi sliku 14, c) , ili prema očitanjima ampermetra i voltmetra kada se namot napaja iz baterije (vidi sl. 14, d). Osigurač štiti ampermetar i bateriju u slučaju slučajnog kratkog spoja. Sonde se spajaju na klizne prstenove rotora i dijeljenjem izmjerenog napona sa strujom utvrđuje se otpor i uspoređuje s tehničkim podacima (vidi tablicu 2).

Riža. 14. Provjera namota polja:

a-na litici; b-na kratki spoj s osovinom i polom; c - s ohmmetrom za prekid strujnog kruga i međuzavojni kratki spoj; g — — spoj instrumenata za određivanje otpora.

Provjera prekida namota statora Provjera prekida namota statora vrši se ispitnom lampom ili ohmmetrom. Svjetiljka i izvor napajanja naizmjenično se spajaju na krajeve dviju faza prema dijagramu na sl. 15, a. Ako postoji prekid u jednoj od zavojnica, lampa neće svijetliti. Ohmmetar spojen na ovu fazu pokazat će "beskonačnost". Kada je spojen na druge dvije faze, pokazat će otpor tih dviju faza.

Međuzavojni kratki spoj u namotu generatora. Kako otkriti. Savjet autoelektričara.

Međuzavojni kratki spoj u namotu statora generatora.

Ako vam kanal donosi stvarnu korist, podržite projekt! Iznos nije bitan! KARTICA (SBERBANK)…

Provjera kratkog spoja namota statora s jezgrom Ako dođe do takvog kvara, snaga generatora se značajno smanjuje ili generator ne radi, a njegovo zagrijavanje se povećava. Baterija se ne puni. Ispitivanje se provodi s ispitnom lampom od 220 V koja je spojena na jezgru i bilo koju stezaljku namota prema dijagramu na sl. 15, b. Ako dođe do kratkog spoja, lampica će zasvijetliti.

Provjera kratkog spoja statorskog namota u zavojnicama statora utvrđuje se mjerenjem otpora faznih zavojnica posebnim ohmmetrom (vidi sliku 15, c), na stalcima E211, 532-2M. 532-M i drugi, ili prema dijagramu prikazanom na riži. 15, g. Ako je otpor dva namota (izmjeren ili izračunat) manji od onog navedenog u tablici. 2, tada namot statora ima međuzavojni kratki spoj. Ovaj se kvar može otkriti pomoću nulte točke namota statora. Da biste to učinili, potrebno je izmjeriti ili izračunati otpor svake faze zasebno i, uspoređujući otpor

Riža. 15. Provjera namota statora:

a - na litici; b - za kratki spoj s jezgrom; c - za međuzavojni kratki spoj i otvoreni krug

ohmmetar; d - priključak instrumenata za određivanje otpora namota statora

sve tri faze, odrediti koja od njih ima međuzavojni kratki spoj. Fazni namot koji ima međuzavojni kratki spoj imat će manji otpor od ostalih. Neispravni namot se mijenja.

Ispravnost namota statora može se provjeriti na ispitnim stolovima za faznu simetriju. Tijekom ovog ispitivanja, izmjenični napon se mjeri između faza namota statora do ispravljačke jedinice pri istoj (konstantnoj) brzini rotora generatora. Ako inducirani (inducirani) napon u namotima statora nije isti, to ukazuje na neispravnost namota statora.

Za mjerenje napona dviju faza, žice stalnog voltmetra kroz prozore poklopca generatora naizmjenično dodiruju dva radijatora ispravljačkog bloka (za generatore s ispravljačkim blokovima tipa VBG) ili glave vijaka koji spajaju namot statora i ispravljački blok (za generatore s ispravljačkim blokovima tipa BPV).

Nijedan moderan automobil ne može "živjeti" bez električne opreme. A glavna komponenta sve električne opreme je najvažniji izvor - generator. S druge strane, sadrži jednako važnu komponentu koja pridonosi proizvodnji električne energije dok se automobil kreće. Govorimo o statoru generatora.

Čemu služi, čemu služi i do kakvih kvarova može doći? O tome i još ponečemu ćemo govoriti u ovom članku.

Auto elektro oprema

Sva električna oprema bilo kojeg automobila predstavljena je sljedećim komponentama:

  • Trenutačni izvori:
    • akumulatorska baterija;
    • generator.
  • Trenutačni potrošači:
    • Osnovni, temeljni;
    • dugoročno;
    • kratkoročni.

Zadaća akumulatora je opskrba potrošača strujom dok motor “odmara”, tijekom njegovog pokretanja ili rada na malim brzinama. Dok je generator, zapravo, glavni dobavljač električne energije. Ne samo da napaja sve potrošače, već i puni bateriju.

Njegov kapacitet, u kombinaciji sa snagom generatora, mora zadovoljiti potrebe svih potrošača, neovisno o načinu rada motora. Drugim riječima, mora se stalno održavati. Ovo je važno znati jer će vam omogućiti da razumijete kako radi stator generatora.

DO glavni potrošači Uobičajeno je da se odnosi na sustav goriva, uključujući ubrizgavanje, paljenje, kontrolu i automatski prijenos. Neki automobili imaju električni servo upravljač. Odnosno sve ono što stalno troši struju, od pokretanja motora do potpunog gašenja.

Dugogodišnji potrošači su sustavi koji se ne koriste prečesto. A to su uređaji za rasvjetu, sigurnost (pasivno, aktivno), grijanje i klimatizaciju. Većina automobila opremljena je protuprovalnim sustavima, multimedijskom opremom i navigacijom.

O kratkoročni potrošači, onda je to upaljač za cigarete, sustav za pokretanje, grijače, signal, kao i sustavi udobnosti.

Značajke dizajna

Generator je prisutan u svakom automobilu i sastoji se od sljedećih komponenti:

  • stator;
  • rotor;
  • sklop četke;
  • ispravljački blok.

I stator generatora i sve ostalo sastavljeno je u relativno kompaktan modul, koji je instaliran u neposrednoj blizini motora i radi iz rotacije radilice, za što se koristi remenski pogon.

Funkcionalna namjena

Stator je stacionarni element cijele strukture i pričvršćen je na kućište generatora. Zauzvrat, sadrži radni namot, a tijekom rada generatora u njemu se budi električna energija. Međutim, takva struja je promjenjive prirode, a svi potrošači trebaju istosmjerni napon. Transformacija (ravnanje, da tako kažemo) događa se upravo zahvaljujući jedinici ispravljača.

Među glavnim zadaćama statora je funkcija nosivosti za držanje radnog namota. Također osigurava ispravnu raspodjelu linija magnetskog polja. Tijekom rada generatora, radni namot može postati vrlo vruć. I ovdje na snagu stupa još jedna jednako važna funkcija - uklanjanje viška topline iz namota.

U pravilu, svi moderni automobili koriste istu vrstu dizajna statora.

Uređaj statora

Dizajn statora generatora čine sljedeće komponente:

  • prstenasta jezgra;
  • radni namot;
  • izolacija namota.

Pogledajmo pobliže ove komponente.

Jezgra. To su prstenaste ploče, s unutarnje strane kojih se nalaze utori za mjesto namota. Veza ploča je vrlo čvrsta, a zajedno čine tzv. paket. Čvrstoća monolitne strukture daje se zavarivanjem ili zakivanjem.

Za izradu ploča koriste se posebne vrste željeza ili ferolegura, koje se razlikuju po prisutnosti određene magnetske propusnosti. Njihova debljina je od 0,8 do 1 mm. Za bolje odvođenje toplinske energije predviđena su rebra koja se nalaze na vanjskoj strani statora.

Navijanje. U pravilu se koristi u automobilima gdje postoje tri namota, po jedan za svaku fazu. Za njihovu proizvodnju koristi se bakrena žica koja je obložena izolacijskim materijalom. Promjer mu je 0,9-2 mm, a postavlja se u utore jezgre na poseban način.

Svaki od namota statora VAZ generatora (ili bilo koje druge marke) ima terminal za uklanjanje struje. U pravilu, broj ovih stezaljki ne prelazi 3 ili 4. Međutim, postoje statori koji imaju 6 stezaljki. Štoviše, svaki namot ima svoj broj pinova za određenu vrstu veze.

Izolacija. Izolacija se postavlja u svaki žlijeb jezgre kako bi zaštitila žicu od oštećenja. U nekim slučajevima, posebni izolacijski klinovi mogu se postaviti u utore za pouzdaniju fiksaciju namota.

Stator je impregniran epoksidnim smolama ili lakovima. To je učinjeno kako bi se osigurala cjelovitost i čvrstoća cijele monolitne strukture, što eliminira pomicanje zavoja namota. Također su poboljšane karakteristike električne izolacije.

Kako radi stator?

Načelo rada statora, a time i cijele jedinice (generatora), svakog modernog automobila temelji se na jednom fenomenu koji je svakome od nas poznat još od lekcija fizike. Često su spominjali pojmove kao što su generator, rotor, stator. Govorimo o elektromagnetskoj indukciji. Njegova suština je sljedeća: kada se bilo koji vodič kreće u području djelovanja magnetskog polja, u njemu se stvara struja.

Ili ovaj vodič (stator) može biti u izmjeničnom magnetskom polju (rotor). Ovo je princip koji se koristi u automobilskim generatorima. Kada se motor pokrene, rotor generatora se počinje okretati. Istodobno, napon iz baterije doseže radni namot. A budući da je rotor višepolna čelična jezgra, kada se na namot primijeni napon, on postaje elektromagnet.

Kao rezultat rotacije rotora nastaje izmjenično magnetsko polje čije linije sile sijeku stator. I ovdje dolazi do izražaja jezgra "dirigent". Počinje distribuirati magnetsko polje na poseban način, a njegove linije sile presijecaju zavoje radnog namota. A zahvaljujući elektromagnetskoj indukciji stvara se struja koju uklanjaju stezaljke statora. Zatim se rezultirajući izmjenični napon dovodi u jedinicu ispravljača.

Čim povećate broj okretaja radilice, struja djelomično teče od namota statora generatora do namota rotora. Tako se generator prebacuje u način rada samouzbude i više mu nije potreban izvor napona treće strane.

Greške glavnog statora

U pravilu, kvarovi glavnog statora su:

  1. "Lom" radnog namota.
  2. Postoji kratki spoj.

Karakterističan znak po kojem se može suditi da stator ne radi ispravno je gubitak struje punjenja. To može biti naznačeno indikatorom prazne baterije koji se ne gasi nakon pokretanja motora. Igla voltmetra bit će bliže crvenoj zoni.

Prilikom mjerenja napona na akumulatoru dok motor radi, napon će biti manji od tražene vrijednosti. Za samu bateriju to je najmanje 13,6 V, a za generator - 37,3701 V. Ponekad, u slučaju kratkog spoja na namotima, možete čuti karakterističan urlik koji emitira generator.

Tijekom rada vozila, alternator se može zagrijati i može biti izložen električnom opterećenju. Osim toga, mora raditi u negativnim uvjetima vanjskih čimbenika. S vremenom to neizbježno dovodi do pogoršanja izolacije namota, što uzrokuje električne kvarove. Tada se problem može riješiti popravkom (premotavanjem statora generatora) ili potpunom zamjenom.

Provjera ispravnosti statora

Neki početnici sve više se bave pitanjem kako provjeriti jesu li svi dijelovi generatora u ispravnom stanju. Da biste to učinili, trebat će vam posebna mala oprema u obliku multimetra (popularno samo tseshka). Možete koristiti autotester ili neki drugi uređaj koji ima način ohmmetra. U krajnjem slučaju, poslužit će žarulja od 12 V s zalemljenim žicama.

Prvo morate ukloniti generator iz automobila i rastaviti ga. Ovisno o marki automobila, može doći do poteškoća, budući da se na nekim modelima marke Lexus izvor napajanja nalazi na teško dostupnom mjestu. Nakon što ste došli do statora i izvadili ga, potrebno ga je očistiti od prljavštine. Zatim možete prijeći na samu provjeru.

Provjera otvorenog kruga

Kako provjeriti da li je stator generatora prekinut? Za početak, trebali biste prebaciti mjerni uređaj u način rada ohmmetra, nakon čega dovodimo sonde do stezaljki namota. Ako nema prekida, multimetar će pokazati vrijednosti ispod 10 ohma. Inače će očitanja težiti beskonačnosti. Dakle, struja ne prolazi kroz namot, što ukazuje na prisutnost prekida. Dakle, morate provjeriti sve zaključke.

Ako koristimo žarulju, provjeravamo sljedećim redoslijedom. Prvo, negativnu žicu spojimo žicom (po mogućnosti izoliranom) na jedan od stezaljki namota. Napajamo plus baterije na drugi terminal kroz svjetiljku. Njegovo svjetlo će označavati potpuni red, ali ako lampica ne svijetli, to znači da će doći do prekida. To se mora učiniti sa svakim zaključkom.

Provjerite kratki spoj

Sada je vrijedno provjeriti stator na kratki spoj. U načinu rada ohmmetra dovodimo negativnu sondu do kućišta statora, a pozitivnu sondu do bilo kojeg od priključaka radnog namota. Normalno, očitanja bi trebala težiti beskonačnosti. Ponovite postupak za svaki od terminala.

Uz žarulju, provjera statora generatora odvija se na sljedeći način:

  • Spojimo negativnu stranu baterije žicom na kućište statora.
  • Pozitivni terminal dovodi se do bilo kojeg izlaza kroz žarulju.

Kratki spoj će biti označen upaljenim svjetlom. Ako se ne zapali, onda je sve u savršenom redu.

Mala napomena

Navedeni kvarovi nisu samo tipični za stator generatora, već mogu doći u pitanje i regulator napona, diodni most i rotor generatora. Vrijedno je napomenuti da je loša izvedba statora mnogo rjeđa od one navedenih komponenti bilo kojeg generatora.

Stoga je prije rada na statoru potrebno provjeriti regulator napona i diodni most. A ako se ispostavi da su u savršenom redu, posljednja stvar koju treba učiniti je navijanje.

Za pouzdan rad sve električne opreme automobila potrebno je redovito održavati i, ako je potrebno, odmah zamijeniti stator generatora. Cijena na kraju neće izgledati tako visoka kao zamjena cijelog generatora.

Što se tiče troškova, cijene novih dijelova počinju od 1500 rubalja s tri terminala. Proizvodi sa šest kontakata koštat će više - 6-7 tisuća rubalja, iako postoje jeftinije opcije. Međutim, sve ovisi o marki automobila.