Informasi teknis tentang starter dan generator. Tentang perbaikan starter dan perbaikan genset. Stator generator otomotif: deskripsi, prinsip operasi dan diagram Terdiri dari apa stator generator?

Mobil modern benar-benar dikemas dengan berbagai sistem kelistrikan. Catu daya untuk sistem ini bergantung langsung pada generator, yang terdiri dari beberapa komponen. Bagian terpenting pada generator adalah stator generator. Pengoperasian generator dan pasokan listrik ke sistem on-board kendaraan secara langsung bergantung pada kondisinya. Ketika sebuah generator rusak, banyak orang yang buru-buru menggantinya dengan yang baru, meskipun mudah untuk membangun kembali generator tersebut dan memulihkan hampir semua bagiannya. Misalnya, sangat mungkin untuk memundurkan stator generator dengan tangan Anda sendiri.

Terdiri dari elemen apa stator generator sinkron dan prinsip operasinya?

Elemen stator:

• Paket belitan stator;
• Inti atau paket stator;
• Kabel untuk keluaran koneksi.

Stator itu sendiri terbuat dari tiga belitan, terbentuk tiga nilai arus berbeda di dalamnya, rangkaian ini merupakan keluaran tiga fasa. Ujung setiap belitan memanjang dari badan generator (terhubung dengannya), ujung kedua dihubungkan ke penyearah. Untuk memusatkan dan meningkatkan medan magnet pada generator, digunakan inti yang terbuat dari pelat logam.

Belitan stator pada generator sinkron terletak pada slot-slot khusus, biasanya slot-slot tersebut berjumlah 36. Pada setiap slot, belitan ditahan oleh sebuah baji. Baji ini terbuat dari bahan isolasi.

Penyebab terganggunya kestabilan pengoperasian stator generator

Sebelum melakukan pengecekan, Anda perlu mengetahui secara pasti genset mana yang terpasang pada mobil Anda. Hal ini dapat diketahui dari manual, tetapi cara terbaik untuk mengetahui model dan parameter generator adalah dengan melihat ke bawah kap untuk menemukan label pabrikan. Di atasnya Anda akan menemukan semua nilai yang diperlukan. Jika perbedaan model generator tidak diperhitungkan, hasil pengujian akan menjadi tidak akurat. Mengetahui dasar-dasar kelistrikan, tidak sulit untuk mengidentifikasi berbagai masalah dalam pengoperasian generator, dan sistem kelistrikan lainnya.

Semua kegagalan stator dapat dibagi menjadi dua kelompok:

• Kabel belitan putus;
• Kabel pendek ke ground.

Jika kendaraan dioperasikan dalam kondisi kelembapan tinggi atau perubahan suhu mendadak, insulasi dapat retak dan mengelupas. Hal ini dapat memicu korsleting antar belokan dan bahkan kegagalan seluruh generator, yang akan menyebabkan baterai habis secara tiba-tiba, karena generator tidak akan dapat mengisi daya baterai hingga penuh.

Pengecekan stator generator menggunakan multimeter, cara pengecekannya dengan lampu uji

Stator generator diperiksa apakah ada hubungan terbuka atau hubungan pendek. Untuk memeriksa resistansi, gunakan multimeter, dalam kasus ekstrim, Anda dapat menggunakan lampu uji.

Multimeter harus dialihkan ke mode ohmmeter, setelah itu probenya dihubungkan ke terminal belitan. Jika tidak ada putus, tester akan menunjukkan resistansi 10 ohm. Jika terjadi penembusan maka resistansi akan menunjukkan nilai yang cenderung tak terhingga. Dengan hasil ini, ada tiga kesimpulan yang diperiksa. Untuk mendapatkan hasil verifikasi yang lebih akurat, ada baiknya data yang diterima dicocokkan dengan data paspor Anda. Anda harus tahu bahwa multimeter Cina yang murah tidak dapat secara akurat menunjukkan hambatan yang diukur (akurasi terkadang diperlukan hingga sepersepuluh ohm), jadi Anda harus membeli perangkat bermerek yang bagus.

Jika tidak memungkinkan untuk mendapatkan multimeter apa pun, tetapi Anda perlu memeriksanya, Anda dapat menggunakan lampu uji (kontrol). Ini tidak akan menunjukkan resistensi yang tepat, tetapi akan membantu Anda menemukan celahnya. Menggunakan kabel berinsulasi, muatan negatif disuplai dari baterai ke kontak belitan. Muatan positif harus dialirkan melalui bola lampu ke kontak lain. Jika lampu menyala berarti celah belum ditemukan dan perangkat berfungsi dengan baik. Prosedur ini diulangi untuk semua keluaran.

Diagnostik hubung singkat juga dilakukan dengan menggunakan multimeter atau lampu uji. Probe positif harus dihubungkan ke kontak belitan, dan probe negatif ke stator. Ini harus diulangi pada setiap keluaran. Hubungan pendek belokan ke belokan ditentukan menggunakan lampu uji dengan cara yang sama. Sebutkan semua temuan.

Perbaikan genset DIY

Perbaikan stator biasanya berarti memutar ulang stator generator. Untuk prosedur ini, Anda memerlukan seperangkat alat yang mengesankan:

• mesin berliku;
• Kawat tembaga (mungkin diperlukan sekitar 8 kumparan);
• Tamping;
• Mesin bor;
• Alat untuk mengeringkan stator yang dipernis;
• Palu, satu set obeng dan kunci.

Penggulungan stator genset mobil merupakan perbaikan stator. Pertama, Anda perlu melepas stator itu sendiri dari generator. Belitan yang lama hangus, namun sebelum itu harus dibuat diagram belitan stator generator yang identik dengan belitan tiga fasa atau fasa tunggal yang lama. Saat hangus, sifat kemagnetan paket stator logam tidak menurun, jadi tidak perlu khawatir. Ketika belitan benar-benar terbakar, dudukannya harus dibersihkan sepenuhnya. Gasket isolasi Syntoflex dipotong dan dipasang di alur.

Gulungan harus digulung ulang sesuai dengan pola yang telah digambar sebelumnya. Prinsip linier digunakan dalam generator satu fasa, dan belitan stator tiga fasa melibatkan sambungan bintang atau delta. Saat memutar ulang, kawat dari alur pertama harus langsung menuju alur keempat. Pertama, separuh putaran diputar ke satu arah, lalu separuh putaran kedua ke arah yang berlawanan. Alur ditutup dengan bagian gasket yang menonjol, setelah itu kumparan harus diketuk dengan palu. Untuk menghindari kerusakan pada belitan, Anda perlu menggunakan spacer.

Sebelum memeriksa kinerja stator dengan arus, sebaiknya pastikan tidak ada korsleting. Jika terjadi korsleting, berarti isolasi yang dipasang buruk. Anda harus menemukan area masalah dan, dengan menggunakan paking, hilangkan kerusakannya.

Sebelum melakukan impregnasi dengan pernis, Anda perlu memeriksa dimensi unit yang diputar ulang, tidak boleh menonjol melebihi tepinya saat merakit generator. Kontak-kontak tersebut dihubungkan dengan benang yang tidak akan meleleh saat dikeringkan dan ditempatkan dalam wadah yang diberi pernis. Setelah stator diresapi, ia ditempatkan dalam oven untuk dikeringkan, setelah membiarkan elemen mengalir. Jika tidak ada tungku yang sesuai, stator dapat digantung dengan memasang elemen pemanas di bawahnya. Saat pernis berhenti menempel, pengeringan selesai. Jika menggunakan pemanas, pengeringan biasanya memakan waktu sekitar 2-3 jam.

Ketika generator beroperasi tidak stabil, banyak solusi untuk masalah ini adalah dengan mengganti seluruh unit. Tetapi jika Anda tahu cara memeriksa semua elemen generator, maka prosedur belitan stator pun akan berada dalam genggaman Anda.

Jika Anda memiliki pertanyaan, tinggalkan di komentar di bawah artikel. Kami atau pengunjung kami akan dengan senang hati menjawabnya

Generator merupakan sumber listrik utama pada mesin. Kami akan memberi tahu Anda cara kerjanya, terdiri dari apa strukturnya.

Bagaimana cara kerjanya?

Saat menghidupkan mesin, konsumen utama listrik adalah starter, arusnya mencapai ratusan ampere, yang menyebabkan penurunan tegangan baterai secara signifikan. Dalam mode ini, konsumen hanya diberi daya dari baterai yang cepat habis. Segera setelah mesin dihidupkan, generator menjadi sumber listrik utama.

Generator adalah sumber pengisian ulang baterai secara konstan saat mesin hidup. Jika tidak berhasil, baterai akan cepat terkuras. Ini menyediakan arus yang dibutuhkan untuk mengisi baterai dan mengoperasikan peralatan listrik. Setelah mengisi ulang baterai, generator mengurangi arus pengisian dan beroperasi secara normal.

Ketika konsumen bertenaga besar (misalnya, defroster jendela belakang, lampu depan) dihidupkan dan kecepatan mesin rendah, konsumsi arus total mungkin lebih besar daripada yang mampu dihasilkan oleh generator. Dalam hal ini, beban akan jatuh pada baterai dan baterai akan mulai habis.

Berkendara dan memasang

Penggeraknya dilakukan dari katrol poros engkol dengan penggerak sabuk. Semakin besar diameter puli pada poros engkol dan semakin kecil diameter puli maka semakin tinggi pula kecepatan generator sehingga mampu mengalirkan arus yang lebih banyak ke konsumen.

Pada mesin modern, penggeraknya dilakukan dengan sabuk poli-V. Karena fleksibilitasnya yang lebih besar, generator dapat dipasang dengan katrol berdiameter kecil dan karenanya rasio roda gigi tinggi. Ketegangan sabuk-V dilakukan oleh roller tegangan dengan generator stasioner.

Apa perangkatnya dan terdiri dari apa?

Setiap generator berisi stator dengan belitan, diapit di antara dua penutup - bagian depan, di sisi penggerak, dan bagian belakang, di sisi cincin selip. Generator dibaut ke bagian depan mesin dengan braket khusus. Kaki pemasangan dan mata penegang terletak di penutup.

Penutupnya, terbuat dari paduan aluminium, memiliki jendela ventilasi di mana udara dihembuskan oleh kipas angin. Generator berdesain tradisional dilengkapi dengan jendela ventilasi hanya pada bagian ujung, sedangkan generator berdesain “kompak” dilengkapi dengan jendela ventilasi pada bagian silinder di atas sisi depan belitan stator.

Rakitan sikat, yang digabungkan dengan pengatur tegangan, dan rakitan penyearah dipasang pada penutup di sisi cincin selip. Penutup biasanya dikencangkan dengan tiga atau empat sekrup, dan stator diapit di antara penutup, permukaan dudukannya menutupi stator di sepanjang permukaan luar.

stator pembangkit: 1 - inti, 2 - belitan, 3 - slot baji, 4 - slot, 5 - terminal untuk koneksi ke penyearah

Stator terbuat dari lembaran baja dengan ketebalan 0,8...1 mm, tetapi lebih sering dililitkan “di tepi”. Saat membuat paket stator dengan cara penggulungan, kuk stator di atas alur biasanya memiliki tonjolan di mana posisi lapisan relatif satu sama lain ditetapkan selama penggulungan. Tonjolan ini meningkatkan pendinginan stator karena permukaan luar yang lebih berkembang.

Kebutuhan untuk menghemat logam menyebabkan terciptanya desain paket stator yang terdiri dari segmen-segmen berbentuk tapal kuda individual. Lembaran individu dari paket stator diikat menjadi satu struktur monolitik dengan pengelasan atau paku keling. Hampir semua genset mobil produksi massal memiliki 36 slot yang didalamnya terdapat belitan stator. Alurnya diisolasi dengan insulasi film atau disemprot dengan senyawa epoksi.

Rotor generator mobil: a - dirakit; b - sistem tiang yang dibongkar; 1,3 - separuh tiang; 2 - belitan eksitasi; 4 - cincin selip; 5 - poros

Ciri khusus generator mobil adalah jenis sistem tiang rotor. Ini berisi dua bagian tiang dengan tonjolan - tiang berbentuk paruh, enam di setiap setengahnya. Bagian tiangnya dicap dan mungkin memiliki tonjolan. Jika tidak ada tonjolan saat ditekan pada poros, selongsong dengan belitan eksitasi yang dililitkan pada rangka dipasang di antara bagian kutub, dan penggulungan dilakukan setelah memasang selongsong di dalam rangka.

Poros rotor terbuat dari baja otomatis ringan. Namun bila menggunakan bantalan rol, yang penggulungnya beroperasi langsung pada ujung poros pada sisi slip ring, poros terbuat dari baja paduan, dan jurnal poros dikeraskan. Pada ujung poros yang berulir, dibuat alur untuk kunci memasang katrol.

Banyak desain modern tidak memiliki kunci. Dalam hal ini, bagian ujung poros mempunyai lekukan atau tonjolan berbentuk segi enam. Hal ini memungkinkan Anda untuk menjaga poros agar tidak berputar saat mengencangkan mur pengikat katrol, atau saat membongkar generator, saat katrol dan kipas perlu dilepas.

Satuan sikat- ini adalah struktur tempat kuas ditempatkan, mis. kontak geser. Ada dua jenis sikat yang digunakan pada generator mobil - tembaga-grafit dan elektrografit. Yang terakhir ini memiliki peningkatan penurunan tegangan pada kontak dengan cincin dibandingkan dengan tembaga-grafit. Mereka memberikan lebih sedikit keausan pada slip ring. Kuas ditekan ke cincin dengan gaya pegas.

Unit penyearah Dua jenis digunakan. Ini adalah pelat pendingin tempat dioda penyearah daya ditekan, atau struktur dengan sirip yang sangat berkembang dan dioda disolder ke unit pendingin. Dioda penyearah tambahan biasanya memiliki wadah plastik berbentuk silinder atau kacang polong atau dibuat dalam bentuk blok tertutup terpisah, yang dimasukkan ke dalam rangkaian dengan busbar.

Yang paling berbahaya adalah korsleting pelat pendingin yang terhubung ke "tanah" dan terminal "+" generator oleh benda logam yang secara tidak sengaja jatuh di antara keduanya atau jembatan konduktif yang terbentuk karena kontaminasi, karena Dalam hal ini, terjadi korsleting pada sirkuit baterai dan kebakaran dapat terjadi. Untuk menghindari hal ini, pelat dan bagian lain dari penyearah generator sebagian atau seluruhnya ditutupi dengan lapisan isolasi. Unit pendingin digabungkan menjadi desain monolitik unit penyearah terutama dengan memasang pelat yang terbuat dari bahan isolasi, diperkuat dengan batang penghubung.

Unit bantalan generator Ini biasanya merupakan bantalan bola alur dalam dengan pelumas satu kali seumur hidup dan segel satu atau dua arah yang terpasang pada bantalan. Bantalan rol hanya digunakan pada sisi slip ring dan sangat jarang, terutama oleh perusahaan Amerika. Kesesuaian ball bearing pada poros pada sisi slip ring biasanya rapat, pada sisi penggerak - geser, pada cover seat, sebaliknya - pada sisi slip ring - geser, pada sisi penggerak - ketat.

Generator didinginkan oleh satu atau dua kipas yang dipasang pada porosnya. Dalam hal ini, pada generator desain tradisional, udara dihisap oleh kipas sentrifugal ke dalam penutup dari sisi slip ring. Untuk generator yang memiliki rakitan sikat, pengatur tegangan dan penyearah di luar rongga internal dan dilindungi oleh selubung, udara dihisap melalui slot selubung ini, mengarahkan udara ke tempat terpanas - ke penyearah dan pengatur tegangan.


Sistem pendingin: a - perangkat dengan desain konvensional; b - untuk peningkatan suhu di kompartemen mesin; c - perangkat dengan desain kompak. Panah menunjukkan arah aliran udara
Pada mobil dengan kompartemen mesin yang padat, generator dengan casing khusus digunakan, yang melaluinya udara luar yang dingin masuk. Untuk generator dengan desain “kompak”, udara pendingin diambil dari penutup belakang dan depan.

Untuk apa pengatur tegangan digunakan?

Regulator menjaga tegangan generator dalam batas tertentu untuk pengoperasian peralatan listrik yang optimal yang termasuk dalam jaringan on-board kendaraan. Generator dilengkapi dengan pengatur tegangan elektronik semikonduktor yang terpasang di dalam rumahan. Pola pelaksanaan dan desainnya mungkin berbeda, tetapi prinsip pengoperasiannya sama.

Regulator tegangan memiliki sifat kompensasi termal - mengubah tegangan yang disuplai ke baterai tergantung pada suhu udara di ruang mesin untuk pengisian baterai yang optimal. Semakin rendah suhu udara maka semakin besar tegangan yang harus disuplai ke baterai dan sebaliknya. Nilai kompensasi termal mencapai hingga 0,01 V per 1°C. Beberapa model pengatur jarak jauh mempunyai sakelar level tegangan manual (musim dingin/musim panas).

Perangkat generator mobil

Oleh desain Set pembangkit dapat dibagi menjadi dua kelompok:

• generator desain tradisional dengan kipas di katrol penggerak,
• generator berdesain kompak dengan dua kipas di rongga internal generator.

Biasanya, generator “kompak” dilengkapi dengan penggerak dengan rasio roda gigi yang ditingkatkan melalui sabuk poli-V dan oleh karena itu, menurut terminologi yang diadopsi oleh beberapa perusahaan, disebut generator berkecepatan tinggi.

Menurut tata letak rakitan kuas, ada:

• generator yang rakitan sikatnya terletak di rongga bagian dalam generator antara sistem tiang rotor dan penutup belakang,
• generator, di mana slip ring dan sikat terletak di luar rongga internal (Gbr. 1). Dalam hal ini, generator memiliki selubung, di bawahnya terdapat rakitan sikat, penyearah, dan, biasanya, pengatur tegangan.

Beras. 1. Alternator

Alternator berisi stator Dengan belitan, terjepit di antara dua tutup- depan, di sisi penggerak, dan belakang, di samping pas. Penutupnya, terbuat dari paduan aluminium, memiliki jendela ventilasi di mana udara dihembuskan oleh kipas melalui generator.

Persyaratan dasar untuk generator mobil

1. Generator harus menyediakan pasokan arus yang tidak terputus dan mempunyai daya yang cukup untuk:

• secara bersamaan memasok listrik ke konsumen yang bekerja dan mengisi baterai;
• ketika semua konsumen listrik biasa dihidupkan pada putaran mesin rendah, daya baterai tidak terlalu habis;
• tegangan di jaringan terpasang berada dalam batas yang ditentukan di seluruh rentang beban listrik dan kecepatan rotor.

2. Generator harus memiliki kekuatan yang cukup, masa pakai yang lama, bobot dan dimensi yang kecil, tingkat kebisingan dan interferensi radio yang rendah.

Prinsip pengoperasian generator

Pengoperasian generator didasarkan pada pengaruh induksi elektromagnetik. Jika suatu kumparan, misalnya terbuat dari kawat tembaga, ditembus oleh fluks magnet, maka ketika berubah, timbul tegangan listrik bolak-balik pada terminal kumparan. Sebaliknya untuk menghasilkan fluks magnet cukup dengan mengalirkan arus listrik melalui kumparan.

• Oleh karena itu, untuk menghasilkan arus listrik bolak-balik diperlukan suatu kumparan yang dilalui arus listrik searah sehingga membentuk fluks magnet yang disebut belitan medan, dan sistem tiang baja yang tujuannya untuk mensuplai fluks magnet tersebut ke kumparan. , disebut belitan stator, di mana tegangan bolak-balik diinduksi.

Ini kumparan ditempatkan di alur struktur baja, sirkuit magnetik(paket besi) stator. Gulungan stator dengan inti magnetnya terbentuk stator pembangkit (Gbr. 3, item 1) - bagian stasioner di mana arus listrik dihasilkan, dan belitan medan Dengan sistem tiang dan beberapa detail lainnya ( poros, slip ring) - rotor , bagian yang berputar.

Belitan medan dapat ditenagai oleh generator itu sendiri. Dalam hal ini, generator beroperasi pada eksitasi diri. Dalam hal ini, fluks magnet sisa pada generator, yaitu fluks yang dibentuk oleh bagian baja dari rangkaian magnet tanpa adanya arus pada belitan medan, adalah kecil dan memastikan eksitasi sendiri generator hanya pada saat terlalu banyak. kecepatan putaran yang tinggi. Oleh karena itu, sambungan eksternal semacam itu dimasukkan ke dalam rangkaian genset, di mana belitan medan tidak dihubungkan ke baterai, biasanya melalui lampu kesehatan genset.

• Arus yang mengalir melalui lampu ini ke belitan eksitasi setelah kunci kontak dihidupkan memberikan eksitasi awal pada generator. Kekuatan arus ini tidak boleh terlalu tinggi agar tidak menguras baterai, tetapi juga tidak boleh terlalu rendah, karena dalam hal ini generator tereksitasi pada kecepatan yang terlalu tinggi, sehingga pabrikan menetapkan daya yang dibutuhkan. lampu peringatan- biasanya 2...3W.

Ketika rotor berputar berlawanan dengan kumparan belitan stator, kutub “utara” dan “selatan” rotor muncul secara bergantian, yaitu arah fluks magnet yang melewati kumparan berubah, yang menyebabkan munculnya tegangan bolak-balik di dalamnya. Frekuensi tegangan ini F tergantung pada kecepatan rotor generator N dan jumlah pasangan kutubnya R :

f=p*n/ 60

Dengan pengecualian yang jarang terjadi, generator dari perusahaan asing, serta generator dalam negeri, memiliki enam kutub “selatan” dan enam kutub “utara” dalam sistem magnet rotor. Dalam hal ini frekuensinya F 10 kali lebih kecil dari kecepatan putaran rotor generator.

Karena rotor generator menerima putarannya dari poros engkol mesin, maka frekuensi poros engkol mesin dapat diukur dengan frekuensi tegangan bolak-balik generator.

• Untuk melakukan ini, belitan stator dibuat pada generator, yang dihubungkan dengan takometer. Dalam hal ini tegangan pada input tachometer bersifat berdenyut, karena dihubungkan secara paralel dengan dioda penyearah daya generator.

Memperhatikan rasio roda gigi Saya penggerak sabuk dari mesin ke frekuensi sinyal generator pada input tachometer f t berhubungan dengan kecepatan mesin n pintu perbandingan:

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

Tentu saja, jika sabuk penggerak tergelincir, rasio ini sedikit terganggu dan oleh karena itu perhatian harus diberikan untuk memastikan bahwa sabuk selalu dalam ketegangan yang cukup.

Pada R =6 , (dalam banyak kasus) relasi di atas disederhanakan f t =n dv (i) /10 . Jaringan on-board membutuhkan tegangan konstan untuk disuplai ke sana. Oleh karena itu, belitan stator memberi daya pada jaringan on-board kendaraan penyearah , dibangun ke dalam generator.

Gulungan stator generator perusahaan asing, serta generator dalam negeri - tiga fase. Ini terdiri dari tiga bagian, yang disebut belitan fase atau hanya fase, tegangan dan arus yang bergeser relatif satu sama lain sebesar sepertiga periode, yaitu sebesar 120 0 (Gbr. 2). Fase-fase tersebut dapat dihubungkan dalam bentuk bintang atau delta. Dalam hal ini, tegangan dan arus fasa dan linier dibedakan. Tegangan fasa kamu f bertindak antara ujung belitan fasa, dan arus Jika mengalir dalam belitan ini, tegangan linier kamu aku bertindak antara kabel yang menghubungkan belitan stator ke penyearah. Arus linier mengalir pada kabel-kabel ini J l . Secara alami, penyearah memperbaiki nilai-nilai yang diberikan padanya, yaitu linier.

Beras. 2. Diagram rangkaian generator arus bolak-balik dengan penyearah

Stator generator (Gbr. 3) terbuat dari lembaran baja dengan ketebalan 0,8...1 mm, tetapi lebih sering dibuat dengan cara dililitkan “di tepi”. Desain ini memastikan lebih sedikit limbah selama pemrosesan dan kemampuan manufaktur yang tinggi. Saat membuat paket stator dengan cara penggulungan, kuk stator di atas alur biasanya memiliki tonjolan di mana posisi lapisan relatif satu sama lain ditetapkan selama penggulungan. Tonjolan ini meningkatkan pendinginan stator karena permukaan luarnya yang lebih berkembang. Kebutuhan untuk menghemat logam juga menyebabkan terciptanya desain paket stator yang terdiri dari segmen-segmen berbentuk tapal kuda individual. Lembaran individu dari paket stator diikat menjadi satu struktur monolitik dengan pengelasan atau paku keling.

Beras. 3. Stator pembangkit:
1 - inti, 2 - belitan, 3 - slot baji, 4 - slot, 5 - terminal untuk koneksi ke penyearah

Hampir semua genset mobil produksi massal memiliki 36 slot yang didalamnya terdapat belitan stator. Alurnya diisolasi dengan insulasi film atau disemprot dengan senyawa epoksi.

Beras. 4. Diagram belitan stator generator:
A - loop terdistribusi, B - gelombang terkonsentrasi, C - gelombang terdistribusi
------- Fase 1, - - - - - - Fase 2, -..-..-..- Fase 3

Slot berisi belitan stator, dibuat sesuai dengan rangkaian (Gbr. 4) dalam bentuk loop terdistribusi (Gbr. 4,A) atau gelombang terkonsentrasi (Gbr. 4,B), gelombang terdistribusi (Gbr. 4,C) belitan. Belitan loop dibedakan oleh fakta bahwa bagian-bagiannya (atau setengah bagiannya) dibuat dalam bentuk kumparan dengan sambungan ujung ke ujung di kedua sisi paket stator yang saling berhadapan. Belitan gelombang benar-benar menyerupai gelombang, karena sambungan depannya antara sisi-sisi bagian (atau setengah bagian) terletak bergantian pada satu atau sisi lain paket stator. Pada belitan terdistribusi, bagian tersebut dibagi menjadi dua setengah bagian yang berasal dari slot yang sama, dengan satu setengah bagian berasal ke kiri dan yang lainnya ke kanan. Jarak antara sisi-sisi bagian (atau setengah bagian) setiap belitan fasa adalah 3 pembagian slot, yaitu. jika satu sisi bagian terletak pada alur yang secara konvensional diterima sebagai yang pertama, maka sisi kedua masuk ke dalam alur keempat. Gulungan dipasang pada alur dengan irisan alur yang terbuat dari bahan insulasi. Wajib untuk menghamili stator dengan pernis setelah memasang belitan.

Ciri khusus generator mobil adalah jenis sistem kutub rotor (Gbr. 5). Ini berisi dua bagian tiang dengan tonjolan—tiang berbentuk paruh, enam di setiap setengahnya. Bagian tiang dibuat dengan cara dicap dan mungkin memiliki tonjolan - setengah semak. Jika tidak ada tonjolan saat ditekan pada poros, selongsong dengan belitan eksitasi yang dililitkan pada rangka dipasang di antara bagian kutub, dan penggulungan dilakukan setelah memasang selongsong di dalam rangka.

Beras. 5. Rotor generator mobil: a - dirakit; b - sistem tiang yang dibongkar; 1,3 - separuh tiang; 2 - belitan eksitasi; 4 - cincin selip; 5 - poros

Jika separuh tiang mempunyai setengah busing, maka belitan eksitasi sudah dililitkan terlebih dahulu pada rangka dan dipasang ketika separuh tiang ditekan sehingga setengah busing pas di dalam rangka. Pipi ujung rangka memiliki tonjolan penahan yang masuk ke dalam ruang interpolar di ujung separuh tiang dan mencegah rangka berputar pada selongsong. Penekanan separuh kutub ke poros disertai dengan dempulnya, yang mengurangi celah udara antara selongsong dan separuh kutub atau setengah selongsong, dan memiliki efek positif pada karakteristik keluaran generator. Saat mendempul, logam mengalir ke dalam alur poros, sehingga menyulitkan belitan medan jika terbakar atau putus, karena sistem kutub rotor menjadi sulit untuk dibongkar. Gulungan medan yang dirakit dengan rotor diresapi dengan pernis. Paruh tiang di bagian tepinya biasanya dibuat miring pada salah satu atau kedua sisinya untuk mengurangi kebisingan magnetis dari generator. Dalam beberapa desain, untuk tujuan yang sama, cincin non-magnetik anti-kebisingan ditempatkan di bawah kerucut paruh yang tajam, yang terletak di atas belitan eksitasi. Cincin ini mencegah paruh berosilasi ketika fluks magnet berubah dan, oleh karena itu, mengeluarkan suara magnetis.

Setelah perakitan, rotor diseimbangkan secara dinamis, yang dilakukan dengan mengebor material berlebih di bagian kutub. Pada poros rotor juga terdapat slip ring, paling sering terbuat dari tembaga, dikerutkan dengan plastik. Ujung belitan eksitasi disolder atau dilas ke cincin. Terkadang cincin terbuat dari kuningan atau baja tahan karat, sehingga mengurangi keausan dan oksidasi, terutama saat bekerja di lingkungan lembab. Diameter cincin ketika unit kontak sikat terletak di luar rongga bagian dalam generator tidak boleh melebihi diameter bagian dalam bantalan yang dipasang pada penutup dari sisi cincin slip, karena selama perakitan bantalan melewati cincin. Diameter cincin yang kecil juga membantu mengurangi keausan sikat. Justru untuk kondisi pemasangan beberapa perusahaan menggunakan roller bearing sebagai penopang rotor belakang, karena bola dengan diameter yang sama memiliki umur pemakaian yang lebih pendek.

Poros rotor biasanya dibuat dari baja potong bebas ringan, namun bila menggunakan bantalan rol, yang rolnya beroperasi langsung di ujung poros dari sisi cincin selip, porosnya terbuat dari paduan. baja, dan jurnal poros disemen dan dikeraskan. Pada ujung poros yang berulir, dibuat alur untuk kunci memasang katrol. Namun, dalam banyak desain modern, kuncinya hilang. Dalam hal ini, bagian ujung poros mempunyai lekukan atau tonjolan berbentuk segi enam. Hal ini memungkinkan Anda untuk menjaga poros agar tidak berputar saat mengencangkan mur pengikat katrol, atau selama pembongkaran, saat katrol dan kipas perlu dilepas.

Satuan sikat- ini adalah struktur plastik tempat kuas ditempatkan, mis. kontak geser. Ada dua jenis sikat yang digunakan pada generator mobil: tembaga-grafit dan elektrografit. Yang terakhir ini memiliki peningkatan penurunan tegangan pada kontak dengan cincin dibandingkan dengan tembaga-grafit, yang berdampak buruk pada karakteristik keluaran generator, namun memberikan lebih sedikit keausan pada cincin slip. Kuas ditekan ke cincin dengan gaya pegas. Biasanya sikat dipasang di sepanjang jari-jari cincin selip, tetapi ada juga yang disebut pemegang sikat reaktif, di mana sumbu sikat membentuk sudut dengan jari-jari cincin pada titik kontak sikat. Hal ini mengurangi gesekan sikat pada pemandu dudukan sikat dan dengan demikian memastikan kontak sikat dengan cincin lebih andal. Seringkali tempat sikat dan pengatur tegangan membentuk unit yang tidak dapat dipisahkan.

Unit penyearah digunakan dalam dua jenis - ini adalah pelat pendingin tempat dioda penyearah daya ditekan (atau disolder) atau di mana sambungan silikon dioda ini disolder dan disegel, atau ini adalah struktur dengan sirip yang sangat berkembang di mana dioda , biasanya jenis tablet, disolder ke unit pendingin. Dioda penyearah tambahan biasanya memiliki wadah plastik berbentuk silinder atau kacang polong atau dibuat dalam bentuk blok tertutup terpisah, yang dimasukkan ke dalam rangkaian dengan busbar. Penyertaan unit penyearah pada rangkaian generator dilakukan dengan melepas atau mengelas terminal fasa pada bantalan pemasangan penyearah khusus atau dengan sekrup. Hal yang paling berbahaya bagi generator dan terutama untuk perkabelan jaringan di dalam kendaraan adalah terjepitnya pelat pendingin yang terhubung ke terminal "tanah" dan terminal "+" generator oleh benda logam yang secara tidak sengaja jatuh di antara keduanya atau jembatan konduktif yang dibentuk oleh kontaminasi, karena Dalam hal ini, terjadi korsleting pada sirkuit baterai dan kebakaran dapat terjadi. Untuk menghindari hal ini, pelat dan bagian lain dari penyearah generator dari beberapa perusahaan ditutupi sebagian atau seluruhnya dengan lapisan isolasi. Unit pendingin digabungkan menjadi desain monolitik unit penyearah terutama dengan memasang pelat yang terbuat dari bahan isolasi, diperkuat dengan batang penghubung.

Rakitan bantalan generator biasanya berupa bantalan bola alur dalam dengan pelumas satu kali seumur hidup dan segel satu atau dua arah yang terpasang pada bantalan. Bantalan rol hanya digunakan pada sisi slip ring dan sangat jarang, terutama oleh perusahaan Amerika. Kesesuaian ball bearing pada poros pada sisi slip ring biasanya rapat, pada sisi penggerak - geser, pada cover seat, sebaliknya - pada sisi slip ring - geser, pada sisi penggerak - ketat. Karena lintasan luar bantalan di sisi cincin selip mempunyai kemampuan untuk berputar di dudukan penutup, bantalan dan penutup dapat segera rusak, menyebabkan rotor menyentuh stator. Untuk mencegah bantalan berputar, berbagai perangkat ditempatkan di dudukan penutup - cincin karet, gelas plastik, pegas baja bergelombang, dll.

Desain regulator tegangan sangat ditentukan oleh teknologi pembuatannya. Saat membuat rangkaian menggunakan elemen diskrit, regulator biasanya memiliki papan sirkuit tercetak di mana elemen-elemen tersebut berada. Pada saat yang sama, beberapa elemen, misalnya resistor penyetelan, dapat dibuat menggunakan teknologi film tebal. Teknologi hibrida mengasumsikan bahwa resistor dibuat pada pelat keramik dan dihubungkan ke elemen semikonduktor - dioda, dioda zener, transistor, yang disolder pada substrat logam, tidak dikemas atau dikemas. Dalam regulator yang dibuat pada satu kristal silikon, seluruh rangkaian regulator terletak di kristal ini. Regulator tegangan hibrida dan regulator tegangan chip tunggal tidak dapat dibongkar atau diperbaiki.

Generator didinginkan oleh satu atau dua kipas yang dipasang pada porosnya. Dalam hal ini, dalam desain generator tradisional (Gbr. 7, a), udara dihisap ke dalam penutup oleh kipas sentrifugal dari sisi slip ring. Untuk generator yang memiliki rakitan sikat, pengatur tegangan dan penyearah di luar rongga internal dan dilindungi oleh selubung, udara dihisap melalui slot selubung ini, mengarahkan udara ke tempat terpanas - ke penyearah dan pengatur tegangan. Pada mobil dengan tata letak ruang mesin yang padat, di mana suhu udara terlalu tinggi, digunakan generator dengan casing khusus (Gbr. 7, b) yang dipasang pada penutup belakang dan dilengkapi dengan pipa dengan selang untuk mengalirkan udara dingin. dan udara luar yang bersih masuk ke generator. Desain seperti itu digunakan, misalnya pada mobil BMW. Untuk generator dengan desain “kompak”, udara pendingin diambil dari penutup belakang dan depan.

Beras. 7. Sistem pendingin genset.
a - generator dengan desain konvensional; b - generator untuk suhu tinggi di kompartemen mesin; c - generator dengan desain kompak.

Panah menunjukkan arah aliran udara

Generator berdaya tinggi yang dipasang pada kendaraan khusus, truk dan bus memiliki beberapa perbedaan. Secara khusus, mereka berisi dua sistem rotor kutub yang dipasang pada satu poros dan, oleh karena itu, dua belitan eksitasi, 72 slot pada stator, dll. Namun, tidak ada perbedaan mendasar dalam desain generator ini dari desain yang dipertimbangkan.

Penggerak genset

Generator digerakkan dari katrol poros engkol dengan penggerak sabuk. Semakin besar diameter puli pada poros engkol dan semakin kecil diameter puli generator (perbandingan diameter disebut rasio roda gigi), semakin tinggi kecepatan generator, sehingga mampu mengalirkan lebih banyak arus ke konsumen. .

Penggerak sabuk-V tidak digunakan untuk rasio roda gigi lebih besar dari 1,7-3. Pertama-tama, hal ini disebabkan oleh fakta bahwa dengan diameter katrol yang kecil, sabuk-V lebih aus.

Pada model modern, biasanya, penggeraknya dilakukan oleh sabuk poli-V. Karena fleksibilitasnya yang lebih besar, ini memungkinkan pemasangan katrol berdiameter kecil pada generator dan, oleh karena itu, rasio roda gigi yang lebih tinggi, yaitu penggunaan generator berkecepatan tinggi. Ketegangan sabuk poli-V biasanya dilakukan oleh roller penegang saat generator dalam keadaan diam.

Pemasangan genset

Generator dibaut ke bagian depan mesin dengan braket khusus. Kaki pemasangan dan mata tegangan generator terletak di penutup. Jika pengikatan dilakukan dengan dua kaki, maka terletak di kedua penutup, jika hanya ada satu kaki, maka terletak di penutup depan. Pada lubang kaki belakang (jika terdapat dua kaki pemasangan) biasanya terdapat spacer sleeve yang menghilangkan celah antara braket mesin dan dudukan kaki.

Penyearah 1 berisi enam dioda VD1 - VD6, membentuk dua lengan: di satu, anoda dari tiga dioda VD1 - VD3 dihubungkan ke terminal "+" generator, dan di lengan lainnya, katoda dioda VD4 - VD6 adalah terhubung ke terminal “-”. Dalam rangkaian kabel tunggal yang digunakan pada mobil, terminal negatif dihubungkan ke ground. Ujung belitan fasa stator generator dihubungkan ke penyearah (gambar menunjukkan sambungan bintang). Tegangan bolak-balik ip1 - ipz yang diinduksi dalam belitan fasa digeser sebesar 1/3 periode, yang merupakan tipikal untuk sistem tiga fasa.

penyearah AC

Ketika tegangan tiga fasa berubah seiring waktu, dioda penyearah berpindah dari keadaan tertutup ke keadaan terbuka; akibatnya, arus beban hanya memiliki satu arah - dari terminal “+” generator ke terminal “-” .

Beras. 8. Diagram genset (a) dan diagram tegangan (b):

penyearah jembatan 1 fasa; 2 penyearah tambahan; pengatur 3 tegangan

Seperti terlihat pada Gambar 8 b, pada waktu 0 tidak ada tegangan pada belitan L1; pada belitan L3 positif, dan pada belitan L2 negatif. Arah panah menuju titik tengah 0 belitan stator diambil sebagai tegangan positif. Arus yang disearahkan disuplai ke konsumen searah panah melalui dioda VD3 dan VD4 yang dalam keadaan terbuka.

Pada saat t1 tidak ada tegangan pada belitan L2, pada belitan L1 positif, dan pada belitan L3 negatif. Arus yang diperbaiki disuplai ke konsumen melalui dioda VD1 dan VD5. Pada masing-masing lengan penyearah, satu dioda terbuka kira-kira 1/3 periodenya.

Tegangan saluran untuk sambungan bintang adalah 1,73 kali lebih besar daripada sambungan delta. Oleh karena itu, pada sambungan segitiga, jumlah lilitan belitan stator harus lebih banyak dibandingkan pada sambungan bintang. Namun arus fasa bila dihubungkan secara delta 1,73 kali lebih kecil dibandingkan bila dihubungkan secara bintang. Menghubungkan belitan stator menjadi segitiga untuk generator berdaya tinggi memungkinkannya dibuat dari kawat yang lebih tipis.

Penyearah beberapa generator mempunyai lengan tambahan yang dihubungkan ke titik tengah 0 belitan stator. Skema ini memungkinkan Anda untuk meningkatkan daya generator sebesar 15...20% karena aksi komponen harmonik ketiga dari tegangan fasa.

Tegangan penyearah Ud bersifat berdenyut. Baterai GB berfungsi sebagai semacam filter yang menghaluskan tegangan generator yang telah diperbaiki, sedangkan arus baterai menjadi berdenyut.

Pada generator katup, dioda penyearah tidak mengalirkan arus dari baterai ke belitan stator, oleh karena itu tidak diperlukan relai arus balik. Ini secara signifikan menyederhanakan rangkaian genset. Saat memarkir mobil dalam waktu lama, aki bisa habis ke belitan eksitasi. Oleh karena itu, pada beberapa model generator mobil, belitan eksitasi dihubungkan ke penyearah tambahan 2. Penyearah tambahan terbuat dari tiga dioda VD7-VD9, yang anodanya dihubungkan ke terminal D. Dalam hal ini, hanya tegangan dari generator disuplai ke belitan eksitasi melalui penyearah tambahan 2 dan lengan penyearah 1 dengan dioda VD4-VD6.

Penggunaan penyearah tambahan juga memiliki sisi negatif terkait dengan eksitasi diri generator. Generator dapat tereksitasi sendiri jika terdapat fluks magnet sisa di dalamnya dan resistansi rangkaian eksitasi yang cukup rendah. Oleh karena itu, untuk menghasilkan tegangan pada rentang operasi kecepatan putaran rotornya, rangkaian menggunakan lampu kontrol HL, yang menjamin eksitasi generator yang andal.

Kerugian signifikan dari generator sikat adalah adanya unit kontak yang terdiri dari sikat dan cincin listrik, yang melaluinya arus disuplai ke belitan eksitasi yang berputar. Unit ini dapat mengalami keausan. Debu, kotoran, bahan bakar dan oli yang menempel pada unit kontak akan dengan cepat merusaknya.

Regulator tegangan

Regulator menjaga tegangan generator dalam batas tertentu untuk pengoperasian peralatan listrik yang optimal yang termasuk dalam jaringan on-board kendaraan. Semua pengatur tegangan mempunyai elemen pengukur yaitu sensor tegangan dan aktuator yang mengaturnya.

Pada pengontrol getaran, elemen pengukur dan penggeraknya adalah relai elektromagnetik. Untuk regulator kontak-transistor, relai elektromagnetik terletak di bagian pengukuran, dan elemen elektronik berada di bagian penggerak. Kedua jenis regulator ini kini telah digantikan sepenuhnya oleh regulator elektronik.

Pengontrol elektronik nirsentuh semikonduktor biasanya dipasang pada generator dan digabungkan dengan rakitan sikat. Mereka mengubah arus eksitasi dengan mengubah waktu penyalaan belitan rotor ke jaringan suplai. Regulator ini tidak mengalami kesalahan penyesuaian dan tidak memerlukan perawatan apa pun selain memantau keandalan kontak.

Regulator tegangan memiliki sifat kompensasi termal - mengubah tegangan yang disuplai ke baterai tergantung pada suhu udara di ruang mesin untuk pengisian baterai yang optimal. Semakin rendah suhu udara maka semakin besar tegangan yang harus disuplai ke baterai dan sebaliknya. Nilai kompensasi termal mencapai hingga 0,01 V per 1°C. Beberapa model regulator jarak jauh (2702.3702, PP-132A, 1902.3702 dan 131.3702) telah menggunakan sakelar level tegangan manual (musim dingin/musim panas).

Prinsip pengoperasian pengatur tegangan

Saat ini, semua genset dilengkapi dengan pengatur tegangan elektronik semikonduktor, biasanya terpasang di dalam generator. Desain dan desainnya mungkin berbeda, tetapi prinsip pengoperasian semua regulator adalah sama. Tegangan generator tanpa pengatur bergantung pada kecepatan putaran rotornya, fluks magnet yang diciptakan oleh belitan medan, dan akibatnya, pada kekuatan arus pada belitan ini dan jumlah arus yang disuplai oleh generator ke konsumen. Semakin tinggi kecepatan putaran dan arus eksitasi, semakin besar tegangan generator; semakin besar arus bebannya, semakin rendah tegangannya.

Fungsi pengatur tegangan adalah menstabilkan tegangan ketika kecepatan putaran dan beban berubah dengan mempengaruhi arus eksitasi. Tentu saja, Anda dapat mengubah arus dalam rangkaian eksitasi dengan memasukkan resistor tambahan ke dalam rangkaian ini, seperti yang dilakukan pada pengatur tegangan getaran sebelumnya, tetapi metode ini dikaitkan dengan hilangnya daya pada resistor ini dan tidak digunakan dalam pengatur elektronik. . Regulator elektronik mengubah arus eksitasi dengan menghidupkan dan mematikan belitan eksitasi dari jaringan suplai, sekaligus mengubah durasi relatif belitan eksitasi tepat waktu. Jika untuk menstabilkan tegangan perlu untuk mengurangi arus eksitasi, waktu peralihan belitan eksitasi dikurangi; jika perlu ditingkatkan, maka ditingkatkan.

Prinsip pengoperasian regulator elektronik dapat dengan mudah ditunjukkan menggunakan diagram regulator tipe EE 14V3 yang cukup sederhana dari Bosch, ditunjukkan pada Gambar. 9:

Beras. 9. Diagram pengatur tegangan EE14V3 dari BOSCH:
1 - generator, 2 - pengatur tegangan, SA - sakelar pengapian, HL - lampu peringatan pada panel instrumen

Untuk memahami pengoperasian rangkaian, kita harus ingat bahwa, seperti yang ditunjukkan di atas, dioda zener tidak mengalirkan arus melalui dirinya sendiri pada tegangan di bawah tegangan stabilisasi. Ketika tegangan mencapai nilai ini, dioda zener “menerobos” dan arus mulai mengalir melaluinya. Jadi, dioda zener pada regulator merupakan standar tegangan yang digunakan untuk membandingkan tegangan generator. Selain itu, diketahui bahwa transistor melewatkan arus antara kolektor dan emitor, yaitu. terbuka jika arus mengalir di sirkuit basis-emitor, dan jangan biarkan arus ini melewatinya, mis. ditutup jika arus basis terputus. Tegangan pada dioda zener VD2 disuplai dari keluaran generator “D+” melalui pembagi tegangan pada resistor R1 (R3 dan dioda VD1 yang melakukan kompensasi suhu. Sedangkan tegangan generator rendah dan tegangan pada dioda zener adalah lebih rendah dari tegangan stabilisasinya, dioda zener tertutup melaluinya, dan oleh karena itu, tidak ada arus yang mengalir pada rangkaian basis transistor VT1, transistor VT1 juga tertutup. Dalam hal ini, arus melalui resistor R6 dari “D+” terminal memasuki rangkaian basis transistor VT2, yang terbuka, dan arus mulai mengalir melalui sambungan emitor-kolektor di basis transistor VT3, yang juga terbuka. Dalam hal ini, belitan eksitasi generator dihubungkan ke rangkaian daya melalui persimpangan emitor-kolektor VT3.

Sambungan transistor VT2 dan VT3, yang terminal kolektornya digabungkan, dan rangkaian basis salah satu transistor ditenagai oleh emitor transistor lainnya, disebut rangkaian Darlington. Dengan hubungan ini, kedua transistor dapat dianggap sebagai satu transistor komposit dengan gain yang tinggi. Biasanya, transistor semacam itu dibuat pada kristal silikon tunggal. Jika tegangan generator mengalami kenaikan, misalnya karena bertambahnya kecepatan putaran rotornya, maka tegangan pada dioda zener VD2 juga meningkat, ketika tegangan tersebut mencapai nilai tegangan stabilisasi maka dioda zener VD2 "menerobos", arus yang melaluinya mulai mengalir ke rangkaian basis transistor VT1, yang mana Transisi emitor-kolektor membuka dan menghubungkan keluaran basis dari transistor komposit VT2, VT3 ke ground. Transistor komposit menutup, memutus rangkaian catu daya belitan medan. Arus eksitasi turun, tegangan generator berkurang, dioda zener VT2 dan transistor VT1 menutup, transistor komposit VT2,VT3 terbuka, belitan eksitasi disambungkan kembali ke rangkaian daya, tegangan generator meningkat dan proses berulang. Dengan demikian, tegangan generator diatur oleh regulator secara terpisah dengan mengubah waktu relatif masuknya belitan eksitasi dalam rangkaian daya. Dalam hal ini, arus pada belitan eksitasi berubah seperti yang ditunjukkan pada Gambar 10. Jika kecepatan putaran generator bertambah atau bebannya berkurang maka waktu penyalaan belitan berkurang, jika kecepatan putaran berkurang atau beban bertambah maka bertambah. Rangkaian pengatur (lihat Gambar 9) berisi elemen-elemen yang merupakan karakteristik rangkaian semua pengatur tegangan yang digunakan pada mobil. Dioda VD3, ketika transistor komposit VT2, VT3 ditutup, mencegah lonjakan tegangan berbahaya yang timbul dari rangkaian terbuka belitan eksitasi dengan induktansi yang signifikan. Dalam hal ini, arus belitan medan dapat ditutup melalui dioda ini dan tidak terjadi lonjakan tegangan yang berbahaya. Oleh karena itu, dioda VD3 disebut dioda quenching. Resistansi R7 adalah resistansi umpan balik keras.

Beras. 10. Perubahan kuat arus pada belitan medan JB terhadap waktu t selama pengoperasian pengatur tegangan:

ton, toff - masing-masing, waktu menghidupkan dan mematikan belitan eksitasi pengatur tegangan; n1 n2 - kecepatan rotor generator, dengan n2 lebih besar dari n1; JB1 dan JB2 - nilai rata-rata arus pada belitan medan

Ketika transistor komposit VT2, VT3 dibuka, dihubungkan secara paralel dengan resistansi R3 pembagi tegangan, sedangkan tegangan pada dioda zener VT2 menurun tajam, hal ini mempercepat peralihan rangkaian regulator dan meningkatkan frekuensinya. switching, yang memiliki efek menguntungkan pada kualitas tegangan genset. Kapasitor C1 merupakan sejenis filter yang melindungi regulator dari pengaruh pulsa tegangan pada inputnya. Secara umum, kapasitor dalam rangkaian regulator mencegah rangkaian memasuki mode osilasi dan kemungkinan interferensi frekuensi tinggi yang mempengaruhi pengoperasian regulator, atau mempercepat peralihan transistor. Dalam kasus terakhir, kapasitor, yang mengisi daya pada satu saat, dibuang ke rangkaian dasar transistor pada saat lain, mempercepat peralihan transistor dengan arus pelepasan dan, oleh karena itu, mengurangi pemanasan dan kehilangan energi di dalamnya. .

Dari Gambar 9 terlihat jelas peran lampu HL untuk memantau kondisi pengoperasian genset (lampu monitoring muatan pada panel instrumen mobil). Saat mesin mobil tidak hidup, penutupan kontak saklar pengapian SA memungkinkan arus dari baterai GA mengalir melalui lampu ini ke belitan eksitasi generator. Hal ini memastikan eksitasi awal generator. Pada saat yang sama, lampu menyala, menandakan bahwa tidak ada putusnya rangkaian belitan eksitasi. Setelah mesin dihidupkan, tegangan yang hampir sama muncul pada terminal generator “D+” dan “B+” dan lampu padam. Jika genset tidak menghasilkan tegangan saat mesin mobil hidup, lampu HL terus menyala dalam mode ini, yang merupakan sinyal kegagalan genset atau putusnya sabuk penggerak. Pengenalan resistor R ke dalam genset membantu memperluas kemampuan diagnostik lampu HL. Jika ada resistor ini, maka jika terjadi rangkaian terbuka pada belitan medan saat mesin mobil hidup, lampu HL akan menyala. Saat ini, semakin banyak perusahaan yang beralih ke produksi genset tanpa penyearah belitan eksitasi tambahan. Dalam hal ini, keluaran fasa generator diumpankan ke regulator. Ketika mesin mobil tidak hidup, tidak ada tegangan pada keluaran fasa generator dan pengatur tegangan dalam hal ini masuk ke mode yang mencegah pelepasan baterai ke belitan eksitasi. Misalnya, ketika kunci kontak dihidupkan, rangkaian pengatur mengalihkan transistor keluarannya ke mode osilasi, di mana arus pada belitan medan kecil dan berjumlah sepersekian ampere. Setelah mesin dihidupkan, sinyal dari keluaran fasa generator mengalihkan rangkaian regulator ke operasi normal. Dalam hal ini rangkaian regulator juga mengontrol lampu untuk memantau kondisi pengoperasian genset.

Beras. 11. Ketergantungan suhu pada tegangan yang dipertahankan oleh regulator Bosch EE14V3 pada kecepatan putaran 6000 menit-1 dan arus beban 5A

Untuk pengoperasian yang andal, baterai memerlukan bahwa ketika suhu elektrolit menurun, tegangan yang disuplai ke baterai dari genset sedikit meningkat, dan ketika suhu naik, tegangan tersebut menurun. Untuk mengotomatiskan proses perubahan level tegangan yang dipertahankan, digunakan sensor yang ditempatkan pada elektrolit baterai dan dimasukkan dalam rangkaian pengatur tegangan. Tapi ini hanya untuk mobil canggih. Dalam kasus paling sederhana, kompensasi termal dalam regulator dipilih sedemikian rupa sehingga, tergantung pada suhu udara pendingin yang masuk ke generator, tegangan genset berubah dalam batas yang ditentukan. Gambar 11 menunjukkan ketergantungan suhu dari tegangan yang didukung oleh regulator Bosch EE14V3 di salah satu mode operasi. Grafik juga menunjukkan kisaran toleransi untuk tegangan ini. Sifat ketergantungan yang menurun memastikan baterai terisi dengan baik pada suhu negatif dan mencegah peningkatan pendidihan elektrolitnya pada suhu tinggi. Untuk alasan yang sama, pada mobil yang dirancang khusus untuk digunakan di daerah tropis, pengatur tegangan dipasang dengan pengaturan tegangan yang sengaja lebih rendah daripada di daerah beriklim sedang dan dingin.

Pengoperasian genset dalam mode yang berbeda

Saat menghidupkan mesin, konsumen utama listrik adalah starter, arusnya mencapai ratusan ampere, yang menyebabkan penurunan tegangan yang signifikan pada terminal baterai. Dalam mode ini, konsumen listrik hanya ditenagai oleh baterai yang dikosongkan secara intensif. Segera setelah mesin dihidupkan, generator menjadi sumber listrik utama. Ini menyediakan arus yang dibutuhkan untuk mengisi baterai dan mengoperasikan peralatan listrik. Setelah baterai diisi ulang, perbedaan tegangan antara baterai dan generator menjadi kecil, sehingga menyebabkan penurunan arus pengisian. Sumber listriknya tetap generator, dan baterai menghaluskan riak tegangan generator.

Ketika konsumen listrik yang kuat dihidupkan (misalnya, defroster jendela belakang, lampu depan, kipas pemanas, dll.) dan kecepatan rotor rendah (kecepatan mesin rendah), konsumsi arus total mungkin lebih besar daripada yang mampu dihasilkan oleh generator. . Dalam hal ini, beban akan jatuh pada baterai dan baterai akan mulai kosong, yang dapat dipantau dengan pembacaan dari indikator tegangan atau voltmeter tambahan.

Saat memasang baterai ke dalam kendaraan, pastikan polaritas sambungan sudah benar. Kesalahan akan menyebabkan kegagalan penyearah generator dan kebakaran dapat terjadi. Konsekuensi yang sama mungkin terjadi ketika menghidupkan mesin dari sumber arus eksternal (menyala) jika polaritas sambungan salah.

Saat mengoperasikan kendaraan Anda harus:

• memantau kondisi perkabelan listrik, terutama kebersihan dan keandalan sambungan kontak-kontak kabel yang sesuai untuk genset dan pengatur tegangan. Jika kontaknya buruk, volume terpasangtage mungkin melebihi batas yang diizinkan;
• lepaskan semua kabel dari generator dan baterai saat mengelas bagian bodi mobil secara elektrik;
• Pastikan sabuk alternator dikencangkan dengan benar. Sabuk yang dikencangkan secara longgar tidak menjamin pengoperasian generator yang efisien, sabuk yang dikencangkan terlalu kencang menyebabkan rusaknya bantalannya;
• Segera cari tahu penyebab lampu peringatan genset menyala.

Tindakan berikut ini tidak dapat diterima:

• tinggalkan mobil dengan baterai tersambung jika Anda mencurigai adanya kerusakan pada penyearah generator. Hal ini dapat menyebabkan baterai benar-benar habis dan bahkan kebakaran pada kabel listrik;
• periksa fungsionalitas generator dengan menghubungkan terminalnya ke ground dan satu sama lain;
• periksa kemudahan servis generator dengan melepaskan baterai saat mesin hidup karena kemungkinan kegagalan pengatur tegangan, elemen elektronik sistem injeksi, pengapian, komputer terpasang, dll.;
• jangan biarkan elektrolit, antibeku, dll bersentuhan dengan generator.

Memeriksa belitan medan untuk hubungan pendek antar putaran

Hubungan pendek antar belokan menyebabkan peningkatan arus eksitasi. Karena belitan yang terlalu panas, insulasi rusak dan semakin banyak belitan yang mengalami korsleting. Peningkatan arus eksitasi dapat menyebabkan kegagalan pengatur tegangan. Kerusakan ini ditentukan dengan membandingkan resistansi belitan medan yang diukur dengan spesifikasi. Jika tahanan belitan berkurang, maka digulung ulang atau diganti.

Hubungan pendek interturn pada kumparan belitan eksitasi ditentukan dengan mengukur resistansi kumparan eksitasi menggunakan ohmmeter yang tersedia di stand E211, 532-2M, 532-M, dll., ohmmeter portabel terpisah (lihat Gambar 14, c) , atau menurut pembacaan ammeter dan voltmeter ketika belitan ditenagai oleh baterai (lihat Gambar 14, d). Sekering melindungi amperemeter dan baterai jika terjadi korsleting yang tidak disengaja. Probe dihubungkan ke cincin slip rotor dan dengan membagi tegangan terukur dengan arus, resistansi ditentukan dan dibandingkan dengan spesifikasi teknis (lihat Tabel 2).

Beras. 14. Pengecekan belitan medan:

a-di tebing; b-hubungan pendek dengan poros dan tiang; c - dengan ohmmeter untuk sirkuit terbuka dan sirkuit pendek interturn; g — — sambungan instrumen untuk menentukan resistansi.

Pengecekan putusnya belitan stator Pengecekan putusnya belitan stator dilakukan dengan menggunakan lampu uji atau ohmmeter. Lampu dan sumber listrik dihubungkan secara bergantian ke ujung dua fasa sesuai diagram pada Gambar. 15, sebuah. Jika salah satu kumparan putus maka lampu tidak akan menyala. Ohmmeter yang dihubungkan ke fasa ini akan menunjukkan “tak terhingga”. Bila dihubungkan ke dua fasa lainnya, ohmmeter akan menunjukkan hambatan dari kedua fasa tersebut.

Hubungan pendek antar belitan pada belitan generator. Cara mendeteksi Saran dari tukang listrik mobil.

Hubungan pendek antar belitan pada belitan stator generator.

Jika saluran tersebut memberi Anda manfaat nyata, maka dukunglah proyek tersebut! Jumlahnya tidak masalah! KARTU (SBERBANK)…

Memeriksa belitan stator untuk hubungan pendek dengan inti. Jika terjadi kerusakan seperti itu, daya generator berkurang secara signifikan atau generator tidak berfungsi, dan pemanasannya meningkat. Baterai tidak mengisi daya. Pengujian dilakukan dengan lampu uji 220 V. Lampu dihubungkan ke inti dan terminal belitan apa pun sesuai dengan diagram pada Gambar. 15,b. Jika terjadi korsleting, lampu akan menyala.

Memeriksa belitan stator untuk hubung singkat antar belitan. Hubung singkat antar belitan pada kumparan belitan stator ditentukan dengan mengukur resistansi kumparan fasa dengan ohmmeter terpisah (lihat Gambar 15, c), pada dudukan E211, 532-2M, 532- M dan lain-lain, atau sesuai diagram yang ditunjukkan pada Nasi. 15, g Jika resistansi dua belitan (diukur atau dihitung) kurang dari yang ditunjukkan dalam tabel. 2, maka belitan stator mengalami hubung singkat antar belitan. Gangguan ini dapat dideteksi dengan menggunakan belitan stator titik nol. Untuk melakukan ini, perlu mengukur atau menghitung resistansi setiap fase secara terpisah dan membandingkan resistansi

Beras. 15. Pengecekan belitan stator :

a - di tebing; b - untuk hubungan pendek dengan inti; c - untuk hubung singkat antar belokan dan rangkaian terbuka

ohmmeter; d - sambungan instrumen untuk menentukan resistansi belitan stator

ketiga fasa tersebut, tentukan fasa mana yang mengalami hubung singkat antar belitan. Belitan fasa yang memiliki hubung singkat antar belitan akan memiliki resistansi yang lebih kecil dibandingkan belitan lainnya. Gulungan yang rusak diganti.

Kemudahan servis belitan stator dapat diperiksa di bangku uji untuk simetri fasa. Selama pengujian ini, tegangan bolak-balik diukur antara fase belitan stator hingga unit penyearah pada kecepatan rotor generator yang sama (konstan). Jika tegangan induksi (induksi) pada belitan stator tidak sama, maka hal ini menandakan adanya kerusakan pada belitan stator.

Untuk mengukur tegangan dua fasa, kabel-kabel stand voltmeter melalui jendela penutup generator secara bergantian menyentuh dua radiator blok penyearah (untuk generator dengan blok penyearah tipe VBG) atau kepala sekrup penghubung belitan stator. dan blok penyearah (untuk generator dengan blok penyearah tipe BPV).

Tidak ada satu pun mobil modern yang bisa “hidup” tanpa peralatan listrik. Dan komponen utama dari semua peralatan listrik adalah sumber terpenting - generator. Pada gilirannya, ini mengandung komponen yang sama pentingnya yang berkontribusi terhadap pembangkitan listrik saat mobil bergerak. Kita berbicara tentang stator generator.

Untuk apa, apa tujuannya, dan malfungsi apa yang mungkin terjadi? Kami akan membicarakan hal ini dan hal lainnya di artikel ini.

Peralatan kelistrikan mobil

Semua peralatan kelistrikan mobil apa pun diwakili oleh komponen-komponen berikut:

• Sumber saat ini:
• baterai akumulator;
• generator.
• Konsumen saat ini:
• dasar;
• jangka panjang;
• jangka pendek.

Tugas baterai adalah menyediakan arus kepada konsumen saat mesin sedang “beristirahat”, selama penyalaan atau pengoperasian pada kecepatan rendah. Padahal genset sejatinya merupakan penyuplai utama listrik. Ini tidak hanya memberi daya pada semua konsumen, tetapi juga mengisi daya baterai.

Kapasitasnya, dipadukan dengan daya generator, harus memenuhi kebutuhan seluruh konsumen, apapun mode pengoperasian mesin. Dengan kata lain harus selalu dirawat, hal ini penting untuk diketahui agar Anda dapat memahami cara kerja stator generator.

KE konsumen utama Merupakan kebiasaan untuk merujuk pada sistem bahan bakar, termasuk injeksi, pengapian, kontrol, dan transmisi otomatis. Beberapa mobil memiliki power steering elektrik. Artinya, segala sesuatu yang selalu menggunakan arus, mulai dari menghidupkan mesin hingga mematikannya sepenuhnya.

Konsumen jangka panjang adalah sistem yang tidak terlalu sering digunakan. Dan ini adalah perangkat penerangan, keamanan (pasif, aktif), pemanas dan pendingin udara. Sebagian besar mobil dilengkapi dengan sistem anti maling, peralatan multimedia, dan navigasi.

Tentang konsumen jangka pendek, lalu pemantik rokok, sistem start, busi pijar, sinyal, serta sistem kenyamanan.

Fitur desain

Generator terdapat pada setiap mobil dan terdiri dari komponen-komponen sebagai berikut:

• stator;
• rotor;
• perakitan sikat;
• blok penyearah.

Baik stator generator maupun yang lainnya dirangkai menjadi modul yang relatif kompak, yang dipasang di dekat mesin dan beroperasi dari putaran poros engkol, yang menggunakan penggerak sabuk.

Tujuan fungsional

Stator adalah elemen stasioner dari seluruh struktur dan dipasang pada rumah generator. Pada gilirannya, ia berisi belitan yang berfungsi, dan selama pengoperasian generator, listrik dibangkitkan di dalamnya. Namun, arus tersebut bersifat variabel, dan semua konsumen membutuhkan tegangan searah. Transformasi (pelurusan, bisa dikatakan) terjadi justru berkat unit penyearah.

Di antara tugas utama stator adalah fungsi penahan beban untuk menahan belitan yang bekerja. Ini juga memastikan distribusi garis medan magnet yang benar. Selama pengoperasian generator, belitan yang bekerja bisa menjadi sangat panas. Dan di sini fungsi lain yang sama pentingnya mulai berlaku - menghilangkan panas berlebih dari belitan.

Biasanya, semua mobil modern menggunakan jenis desain stator yang sama.

Perangkat stator

Desain stator generator dibentuk oleh komponen-komponen berikut:

• inti cincin;
• belitan kerja;
• isolasi belitan.

Mari kita lihat lebih dekat komponen-komponen ini.

Inti. Ini adalah pelat cincin, di bagian dalamnya terdapat alur untuk lokasi belitan. Sambungan pelat-pelat tersebut sangat erat, dan bersama-sama mereka membentuk suatu paket yang disebut. Kekakuan struktur monolitik diberikan dengan pengelasan atau paku keling.

Untuk pembuatan pelat, besi atau ferroalloy kelas khusus digunakan, yang dibedakan dengan adanya permeabilitas magnetik tertentu. Ketebalannya berkisar antara 0,8 hingga 1 mm. Untuk pembuangan energi panas yang lebih baik, disediakan rusuk yang terletak di bagian luar stator.

Lekok. Biasanya, ini digunakan pada mobil yang memiliki tiga belitan, satu untuk setiap fase. Untuk pembuatannya digunakan kawat tembaga, yang dilapisi dengan bahan isolasi. Diameternya 0,9-2 mm, dan ditempatkan di alur inti dengan cara khusus.

Setiap belitan stator generator VAZ (atau merek lainnya) memiliki terminal untuk mengalirkan arus. Biasanya jumlah terminal ini tidak melebihi 3 atau 4. Namun ada stator yang memiliki 6 terminal. Selain itu, setiap belitan memiliki jumlah pinnya sendiri untuk jenis sambungan tertentu.

Isolasi. Isolasi ditempatkan di setiap alur inti untuk melindungi kawat dari kerusakan. Dalam beberapa kasus, irisan isolasi khusus dapat ditempatkan di alur untuk fiksasi belitan yang lebih andal.

Stator diresapi dengan resin epoksi atau pernis. Hal ini dilakukan untuk memastikan integritas dan kekuatan seluruh struktur monolitik, yang menghilangkan pergeseran belitan belitan. Karakteristik isolasi listrik juga ditingkatkan.

Bagaimana cara kerja stator?

Prinsip pengoperasian stator, dan karenanya seluruh unit (generator), pada setiap mobil modern didasarkan pada satu fenomena yang kita kenal masing-masing sejak pelajaran fisika. Mereka sering menyebut konsep seperti generator, rotor, stator. Kita berbicara tentang induksi elektromagnetik. Esensinya adalah sebagai berikut: ketika ada konduktor yang bergerak di area aksi medan magnet, arus dihasilkan di dalamnya.

Atau konduktor ini (stator) mungkin berada dalam medan magnet bolak-balik (rotor). Prinsip inilah yang digunakan pada genset mobil. Saat mesin hidup, rotor generator mulai berputar. Pada saat yang sama, tegangan dari baterai mencapai belitan yang berfungsi. Dan karena rotor adalah inti baja multi-kutub, ketika tegangan diterapkan pada belitan, ia menjadi elektromagnet.

Sebagai hasil dari putaran rotor, medan magnet bolak-balik tercipta, garis-garis gaya yang memotong stator. Dan di sinilah inti “konduktor” berperan. Ia mulai mendistribusikan medan magnet dengan cara khusus, dan garis-garis gayanya memotong belitan belitan yang bekerja. Dan berkat induksi elektromagnetik, dihasilkan arus yang dihilangkan oleh terminal stator. Selanjutnya tegangan bolak-balik yang dihasilkan disuplai ke unit penyearah.

Segera setelah Anda menambah jumlah putaran poros engkol, arus mengalir sebagian dari belitan stator generator ke belitan rotor. Dengan demikian, generator beralih ke mode eksitasi sendiri, dan tidak lagi memerlukan sumber tegangan pihak ketiga.

Kesalahan stator utama

Biasanya, kegagalan stator utama adalah:

1. "Kerusakan" belitan yang berfungsi.
2. Ada hubungan pendek.

Tanda khas yang dapat digunakan untuk menilai bahwa stator tidak berfungsi dengan baik adalah hilangnya arus pengisian. Hal ini mungkin ditandai dengan indikator baterai lemah yang tidak mati setelah mesin dihidupkan. Jarum voltmeter akan lebih dekat ke zona merah.

Saat mengukur tegangan pada baterai saat mesin hidup, tegangan akan lebih kecil dari nilai yang diperlukan. Untuk baterainya sendiri setidaknya 13,6 V, dan untuk generator - 37,3701 V. Kadang-kadang, jika terjadi korsleting pada belitan, Anda dapat mendengar suara karakteristik yang dikeluarkan oleh generator.

Selama pengoperasian kendaraan, alternator dapat menjadi panas dan terkena beban listrik. Selain itu, ia harus bekerja dalam kondisi negatif dari faktor eksternal. Seiring waktu, hal ini pasti menyebabkan kerusakan isolasi belitan, yang menyebabkan gangguan listrik. Kemudian masalah tersebut dapat diatasi dengan perbaikan (memutar ulang stator generator) atau menggantinya sepenuhnya.

Memeriksa kesehatan stator

Beberapa pemula semakin khawatir dengan pertanyaan bagaimana cara memeriksa apakah semua bagian generator berfungsi dengan baik. Untuk melakukan ini, Anda memerlukan peralatan kecil khusus dalam bentuk multimeter (umumnya hanya tseshka). Anda dapat menggunakan autotester atau perangkat lain yang memiliki mode ohmmeter. Sebagai upaya terakhir, bola lampu 12 V dengan kabel yang disolder bisa digunakan.

Pertama, Anda perlu melepas generator dari mobil dan membongkarnya. Tergantung pada merek mobilnya, kesulitan mungkin timbul, karena pada beberapa model merek Lexus, sumber listrik terletak di tempat yang sulit dijangkau. Setelah mencapai stator dan melepasnya, perlu dibersihkan dari kotoran. Kemudian Anda dapat melanjutkan ke verifikasi itu sendiri.

Memeriksa sirkuit terbuka

Bagaimana cara memeriksa stator generator yang putus? Untuk memulainya, Anda harus mengalihkan alat pengukur ke mode ohmmeter, setelah itu kami membawa probe ke terminal belitan. Jika tidak ada putus, multimeter akan menunjukkan nilai di bawah 10 ohm. Jika tidak, pembacaannya akan cenderung tak terhingga. Dengan demikian, tidak ada arus yang melewati belitan, yang menunjukkan adanya putus. Jadi, Anda perlu memeriksa semua kesimpulannya.

Jika menggunakan bola lampu, kita periksa dengan urutan sebagai berikut. Pertama, kita sambungkan kabel negatif ke salah satu terminal belitan dengan kabel (sebaiknya diisolasi). Kami menyuplai baterai plus ke terminal lain melalui lampu. Lampunya menunjukkan keteraturan yang lengkap, tetapi jika lampu tidak menyala berarti akan ada kerusakan. Hal ini harus dilakukan pada setiap kesimpulan.

Periksa korsleting

Sekarang ada baiknya memeriksa stator untuk mengetahui adanya korsleting. Dalam mode ohmmeter, kami membawa probe negatif ke rumah stator, dan probe positif ke salah satu terminal belitan yang berfungsi. Biasanya, pembacaannya cenderung tak terbatas. Ulangi prosedur untuk masing-masing terminal.

Dengan bantuan bola lampu, pengecekan stator generator terjadi sebagai berikut:

• Kami menghubungkan sisi negatif baterai dengan kabel ke rumah stator.
• Terminal positif diumpankan ke keluaran apa pun melalui bola lampu.

Hubungan pendek akan ditandai dengan lampu yang menyala. Jika tidak terbakar, maka semuanya beres.

Catatan kecil

Kerusakan yang tercantum tidak hanya terjadi pada stator generator, pengatur tegangan, jembatan dioda, dan rotor generator juga mungkin dipertanyakan. Perlu dicatat bahwa kinerja stator yang buruk jauh lebih jarang terjadi dibandingkan dengan komponen generator mana pun yang terdaftar.

Oleh karena itu, sebelum mengerjakan stator perlu dilakukan pengecekan pada pengatur tegangan dan jembatan dioda. Dan jika ternyata dalam keadaan sempurna, maka hal terakhir yang harus dilakukan adalah memutarnya.

Untuk pengoperasian semua peralatan listrik mobil yang andal, perawatan rutin harus dilakukan dan, jika perlu, stator generator harus segera diganti. Harganya pada akhirnya tidak akan semahal mengganti seluruh genset.

Mengenai biaya, harga suku cadang baru mulai dari 1.500 rubel dengan tiga terminal. Produk dengan enam kontak akan lebih mahal - 6-7 ribu rubel, meskipun ada opsi yang lebih murah. Namun, itu semua tergantung merek mobilnya.