Informații tehnice despre demaror și generator. Despre repararea demarorului și repararea generatorului. Statorul generatorului auto: descriere, principiu de funcționare și diagramă În ce constă statorul generatorului?

O mașină modernă este literalmente plină cu diverse sisteme electrice. Sursa de alimentare pentru aceste sisteme depinde direct de generator, care constă din mai multe componente. Cea mai importantă parte a generatorului este statorul generatorului. Funcționarea generatorului și alimentarea cu energie a sistemului de bord al vehiculului depind direct de starea acestuia. Când un generator se defectează, mulți se grăbesc să-l înlocuiască cu unul nou, deși este ușor să reconstruiți generatorul și să restaurați aproape orice parte a acestuia. De exemplu, este foarte posibil să derulați statorul generatorului cu propriile mâini.

Din ce elemente constă statorul unui generator sincron și principiul de funcționare?

Elemente stator:

• Pachet de înfășurări statorice;
• Miez sau pachet de stator;
• Fire pentru ieșire de conectare.

Statorul în sine este format din trei înfășurări, în ele se formează trei valori de curent diferite, acest circuit este o ieșire trifazată. Capetele fiecărei înfășurări se extind de la corpul generatorului (sunt conectate la acesta), al doilea capăt este conectat la redresor. Pentru a concentra și a îmbunătăți câmpul magnetic din generator, se folosește un miez format din plăci metalice.

Înfășurarea statorului a unui generator sincron este situată în sloturi speciale, de obicei, există 36 de astfel de sloturi, înfășurarea este ținută de o pană. Această pană este realizată din materiale izolante.

Motive pentru întreruperea funcționării stabile a statorului generatorului

Înainte de a verifica, trebuie să aflați exact ce generator este instalat pe mașina dvs. Acest lucru poate fi aflat din manual, dar cel mai bun mod de a afla modelul și parametrii generatorului este să te uiți sub capotă pentru a găsi eticheta producătorului. Pe el veți găsi toate valorile necesare. Dacă diferențele dintre modelele de generatoare nu sunt luate în considerare, rezultatul testului va fi inexact. Cunoscând elementele de bază ale electricității, nu este dificil să identificăm diverse probleme în funcționarea generatorului și a altor sisteme ale sistemului electric.

Toate defecțiunile statorului pot fi împărțite în două grupe:

• Fire de înfășurare rupte;
• Sârmă scurt la masă.

Dacă vehiculul este utilizat în condiții de umiditate ridicată sau cu schimbări bruște de temperatură, izolația se poate fisura și delaminarea. Acest lucru poate provoca un scurtcircuit între tururi și chiar o defecțiune a întregului generator, ceea ce va provoca o descărcare bruscă a bateriei, deoarece generatorul nu îl va putea încărca complet.

Verificarea statorului generatorului folosind un multimetru, cum se verifică cu o lumină de testare

Statorul generatorului este verificat fie pentru un circuit întrerupt, fie pentru un scurtcircuit. Pentru a verifica rezistența, utilizați un multimetru, în cazuri extreme, puteți folosi o lumină de testare.

Multimetrul trebuie comutat în modul ohmmetru, după care sondele sale sunt conectate la bornele înfășurărilor. Dacă nu există nicio întrerupere, testerul va afișa o rezistență de 10 ohmi. Dacă există o pauză, rezistența va arăta o valoare care tinde spre infinit. Cu acest rezultat, sunt verificate trei concluzii. Pentru a obține rezultate de verificare mai precise, este mai bine să verificați datele primite cu datele pașaportului. Ar trebui să știți că multimetrele chinezești ieftine nu sunt capabile să arate cu exactitate rezistența măsurată (uneori precizia este necesară până la zecimi de ohm), așa că ar trebui să obțineți un dispozitiv de marcă bună.

Dacă nu este posibil să obțineți niciun multimetru, dar trebuie să verificați, puteți utiliza o lumină de testare (control). Nu va arăta rezistența exactă, dar vă va ajuta să găsiți decalajul. Folosind un fir izolat, o sarcină negativă este furnizată de la baterie la contactul de înfășurare. O sarcină pozitivă ar trebui să fie aplicată prin intermediul becului unui alt contact. Dacă lumina este aprinsă, atunci golul nu a fost găsit și dispozitivul funcționează corect. Această procedură se repetă pentru toate ieşirile.

Diagnosticarea scurtcircuitelor se realizează, de asemenea, folosind un multimetru sau o lumină de testare. Sonda pozitivă trebuie conectată la orice contact de înfășurare, iar sonda negativă la stator. Acest lucru ar trebui repetat cu fiecare ieșire. Scurtcircuitul turn-to-turn este determinat folosind o lampă de testare într-un mod similar. Sunați toate constatările.

Reparatie generator bricolaj

Repararea statorului înseamnă de obicei rebobinarea statorului generatorului. Pentru această procedură veți avea nevoie de un set impresionant de instrumente:

• Mașină de bobinat;
• Sârmă de cupru (poate avea nevoie de aproximativ 8 bobine);
• tamponare;
• Masina de gaurit;
• Dispozitiv pentru uscarea unui stator lacuit;
• Ciocan, set de șurubelnițe și chei.

Înfășurarea statorului unui generator de mașină este repararea statorului. Mai întâi trebuie să scoateți statorul însuși din generator. Vechea înfășurare este pârjolită, dar înainte de aceasta trebuie întocmită o diagramă a înfășurării statorului generatorului, identică cu vechea înfășurare trifazată sau monofazată. Când sunt pârjolite, proprietățile magnetice ale pachetului de stator metalic nu se deteriorează, așa că nu este nevoie să vă faceți griji. Când înfășurarea este complet arsă, scaunul trebuie curățat complet. Garniturile izolatoare Syntoflex sunt tăiate și instalate în caneluri.

Înfășurarea ar trebui să fie derulată conform unui model pre-desenat. Principiul liniar este utilizat într-un generator monofazat, iar înfășurarea statorului trifazat implică o conexiune în stea sau triunghi. La derulare, firul din prima canelură ar trebui să meargă direct la a patra. Mai întâi, jumătate din spire sunt înfășurate într-o direcție, apoi a doua jumătate în sens opus. Canelurile sunt sigilate cu părțile proeminente ale garniturii, după care bobinele trebuie lovite cu un ciocan. Pentru a evita deteriorarea înfășurării, trebuie să utilizați un distanțier.

Înainte de a verifica performanța statorului cu curenți, trebuie să vă asigurați că nu există un scurtcircuit. Dacă există un scurtcircuit, înseamnă că izolația a fost instalată prost. Ar trebui să găsiți zona cu probleme și, folosind o garnitură, să eliminați defecțiunea.

Înainte de impregnare cu lac, trebuie să verificați dimensiunile unității rebobinate, nu trebuie să iasă dincolo de margini la asamblarea generatorului. Contactele sunt conectate cu un fir care nu se va topi la uscare și plasate într-un recipient cu lac. După impregnarea statorului, acesta este introdus într-un cuptor pentru uscare, după ce a lăsat elementul să curgă în jur. Dacă nu există un cuptor adecvat, statorul poate fi pur și simplu suspendat prin instalarea unui element de încălzire dedesubt. Când lacul nu se mai lipește, uscarea este completă. Când se utilizează încălzire, uscarea durează de obicei aproximativ 2-3 ore.

Când generatorul funcționează instabil, pentru mulți soluția problemei este înlocuirea întregii unități. Dar dacă știți cum să verificați toate elementele generatorului, atunci chiar și procedura de înfășurare a statorului vă va fi la îndemână.

Dacă aveți întrebări, lăsați-le în comentariile de sub articol. Noi sau vizitatorii noștri vom fi bucuroși să le răspundem

Generatorul este principala sursă de energie electrică pentru mașină. Vă vom spune cum funcționează, în ce constă structura sa.

Cum lucrează?

La pornirea motorului, principalul consumator de energie electrică este demarorul, curentul atinge sute de amperi, ceea ce provoacă o scădere semnificativă a tensiunii bateriei. În acest mod, consumatorii sunt alimentați numai de baterie, care se descarcă rapid. Imediat după pornirea motorului, generatorul devine principala sursă de alimentare cu energie.

Generatorul este o sursă de reîncărcare constantă a bateriei în timp ce motorul funcționează. Dacă nu funcționează, bateria se va descărca rapid. Oferă curentul necesar pentru încărcarea bateriei și operarea aparatelor electrice. După reîncărcarea bateriei, generatorul reduce curentul de încărcare și funcționează normal.

Când porniți consumatori puternici (de exemplu, un dezghețator de lunetă, faruri) și turații reduse ale motorului, consumul total de curent poate fi mai mare decât este capabil să furnizeze generatorul. În acest caz, sarcina va cădea pe baterie și aceasta va începe să se descarce.

Conducere și montare

Acționarea este efectuată de la scripetele arborelui cotit cu o curea de transmisie. Cu cât este mai mare diametrul scripetei de pe arborele cotit și cu cât este mai mic diametrul scripetelui, cu atât viteza generatorului este mai mare și, în consecință, este capabil să furnizeze mai mult curent consumatorilor.

La mașinile moderne, antrenarea este efectuată de o curea poli-V. Datorită flexibilității sale mai mari, permite ca generatorul să fie echipat cu un scripete cu diametru mic și, prin urmare, rapoarte de transmisie ridicate. Tensiunea curelei trapezoidale realizat de role de tensionare cu generatorul staționar.

Ce este dispozitivul și în ce constă?

Orice generator conține un stator cu o înfășurare, prins între două capace - față, pe partea de antrenare, și spate, pe partea inelului colector. Generatoarele sunt înșurubate în partea din față a motorului pe suporturi speciale. Picioarele de montare și ochiul de tensionare sunt amplasate pe capace.

Capacele, turnate din aliaje de aluminiu, au ferestre de aerisire prin care aerul este suflat de un ventilator. Generatoarele de design tradițional sunt echipate cu ferestre de ventilație numai în partea de capăt, în timp ce cele de design „compact” sunt echipate cu ferestre de ventilație pe partea cilindrică deasupra părților frontale ale înfășurării statorului.

Un ansamblu perie, care este combinat cu un regulator de tensiune și un ansamblu redresor sunt atașați la capac pe partea inelului colector. Capacele sunt de obicei strânse împreună cu trei sau patru șuruburi, iar statorul este prins între capace, ale căror suprafețe de așezare acoperă statorul de-a lungul suprafeței exterioare.

Stator generator: 1 - miez, 2 - înfășurare, 3 - pană cu fantă, 4 - fantă, 5 - terminal pentru conectarea la redresor

Statorul este realizat din tablă de oțel cu grosimea de 0,8...1 mm, dar mai des este înfășurat „pe muchie”. Atunci când se realizează un pachet de stator prin înfășurare, jugul statorului de deasupra canelurilor are de obicei proeminențe de-a lungul cărora poziția straturilor unul față de celălalt este fixată în timpul înfășurării. Aceste proeminențe îmbunătățesc răcirea statorului datorită unei suprafețe exterioare mai dezvoltate.

Nevoia de a economisi metalul a condus la crearea unui pachet de stator alcătuit din segmente individuale în formă de potcoavă. Foile individuale ale pachetului statorului sunt fixate împreună într-o structură monolitică prin sudare sau nituri. Aproape toate generatoarele de mașini produse în serie au 36 de fante în care se află înfășurarea statorului. Canelurile sunt izolate cu film izolator sau pulverizate cu compus epoxidic.

Rotorul generatorului auto: a - asamblat; b - sistem de stâlpi dezasamblați; 1,3 - jumătăți de stâlpi; 2 - înfăşurare de excitaţie; 4 - inele colectoare; 5 - arbore

O caracteristică specială a generatoarelor de automobile este tipul de sistem de poli rotor. Conține două jumătăți de stâlpi cu proeminențe - stâlpi în formă de cioc, șase pe fiecare jumătate. Jumătățile stâlpului sunt ștanțate și pot avea proeminențe. Dacă nu există proeminențe atunci când sunt apăsate pe arbore, între jumătățile stâlpilor este instalată o bucșă cu o bobinare de excitație înfășurată pe cadru, iar înfășurarea se efectuează după instalarea bucșei în interiorul cadrului.

Arborii rotorului sunt fabricați din oțel automat. Dar atunci când utilizați un rulment cu role, ale cărui role funcționează direct la capătul arborelui de pe partea laterală a inelelor colectoare, arborele este realizat din oțel aliat, iar jurnalul arborelui este călit. La capătul filetat al arborelui, este tăiată o canelură pentru ca cheia să atașeze scripetele.

Multe modele moderne nu au o cheie. În acest caz, partea de capăt a arborelui are o adâncitură sau o proeminență sub formă de hexagon. Acest lucru vă permite să împiedicați axul să se rotească atunci când strângeți piulița de fixare a scripetei sau la dezasamblarea generatorului, când este necesar să scoateți scripetele și ventilatorul.

Unitate de perie- aceasta este structura in care sunt plasate periile i.e. contacte glisante. Există două tipuri de perii utilizate în generatoarele de automobile - cupru-grafit și electrografit. Acestea din urmă au o cădere de tensiune crescută în contact cu inelul în comparație cu cele din cupru-grafit. Ele asigură o uzură semnificativ mai mică a inelelor colectoare. Periile sunt presate pe inele prin forța arcului.

Unități redresoare Se folosesc două tipuri. Acestea sunt fie plăci radiatoare în care sunt presate diodele redresoare de putere, fie structuri cu aripioare foarte dezvoltate și diodele sunt lipite la radiatoarele. Diodele redresorului suplimentar au de obicei o carcasă din plastic cilindrică sau în formă de bob de mazăre sau sunt realizate sub forma unui bloc etanșat separat, a cărui includere este realizată în circuit prin bare colectoare.

Cel mai periculos este scurtcircuitul plăcilor radiatorului conectate la „pământ” și la borna „+” a generatorului de obiecte metalice care cad accidental între ele sau de punți conductoare formate prin contaminare, deoarece În acest caz, apare un scurtcircuit în circuitul bateriei și este posibil un incendiu. Pentru a evita acest lucru, plăcile și alte părți ale redresorului generatorului sunt acoperite parțial sau complet cu un strat izolator. Radiatoarele de căldură sunt combinate într-un design monolitic al unității redresorului în principal prin plăci de montare din material izolator, întărite cu bare de legătură.

Unități lagăre ale generatorului Aceștia sunt de obicei rulmenți adânci cu bile cu unsoare unică pe viață și etanșări cu una sau două sensuri încorporate în rulment. Rulmenții cu role sunt utilizați numai pe partea inelului colector și destul de rar, în principal de companiile americane. Montarea rulmenților cu bile pe arbore pe partea laterală a inelelor colectoare este de obicei strânsă, pe partea de antrenare - alunecare, în scaunul capacului, dimpotrivă - pe partea inelelor colectoare - alunecare, pe partea de antrenare - strâmt.

Generatorul este răcit de unul sau două ventilatoare montate pe arborele său. În acest caz, în designul tradițional al generatoarelor, aerul este aspirat de un ventilator centrifugal în capac din partea laterală a inelelor colectoare. Pentru generatoarele care au un ansamblu perie, un regulator de tensiune și un redresor în afara cavității interne și sunt protejate de o carcasă, aerul este aspirat prin fantele acestei carcase, direcționând aerul către locurile cele mai fierbinți - către redresor și regulatorul de tensiune.


Sistem de răcire: a - dispozitive de proiectare convențională; b - pentru creșterea temperaturii în compartimentul motor; c - dispozitive de design compact. Săgețile indică direcția fluxului de aer
La mașinile cu un compartiment motor dens, se folosesc generatoare cu o carcasă specială, prin care pătrunde aerul rece din exterior. Pentru generatoarele cu un design „compact”, aerul de răcire este preluat atât de pe capacul din spate, cât și din față.

Pentru ce este folosit un regulator de tensiune?

Regulatoarele mențin tensiunea generatorului în anumite limite pentru funcționarea optimă a aparatelor electrice incluse în rețeaua de bord a vehiculului. Generatoarele sunt echipate cu regulatoare electronice de tensiune semiconductoare construite în interiorul carcasei. Modelele de execuție și designul lor pot varia, dar principiul de funcționare este același.

Regulatoarele de tensiune au proprietatea compensării termice - schimbarea tensiunii furnizate bateriei, în funcție de temperatura aerului din compartimentul motor pentru încărcarea optimă a bateriei. Cu cât temperatura aerului este mai scăzută, cu atât este mai mare tensiunea care trebuie furnizată bateriei și invers. Valoarea compensației termice ajunge până la 0,01 V la 1°C. Unele modele de regulatoare de la distanță au comutatoare manuale de nivel de tensiune (iarna/vara).

Dispozitivul unui generator auto

De proiecta Grupurile electrogene pot fi împărțite în două grupe:

• generatoare de design tradițional cu un ventilator la scripetele de antrenare,
• generatoare de design compact cu două ventilatoare în cavitatea internă a generatorului.

De obicei, generatoarele „compacte” sunt echipate cu o transmisie cu un raport de transmisie crescut printr-o curea poli-V și, prin urmare, conform terminologiei adoptate de unele companii, sunt numite generatoare de mare viteză.

În funcție de aspectul ansamblului periei, acestea se disting:

• generatoare în care ansamblul periei este situat în cavitatea internă a generatorului, între sistemul de stâlpi rotorului și capacul din spate,
• generatoare, unde inelele colectoare și periile sunt situate în afara cavității interne (Fig. 1). În acest caz, generatorul are o carcasă, sub care se află un ansamblu de perii, un redresor și, de regulă, un regulator de tensiune.

Orez. 1. Alternator

Alternatorul contine stator Cu înfăşurări, cuprins între doi capace- fata, din partea de antrenare, si spate, din lateral inele colectoare. Capacele, turnate din aliaje de aluminiu, au ferestre de aerisire prin care aerul este suflat de un ventilator prin generator.

Cerințe de bază pentru generatoarele auto

1. Generatorul trebuie să furnizeze o alimentare neîntreruptă cu curent și să aibă suficientă putere pentru:

• furnizează simultan energie electrică consumatorilor care lucrează și încarcă bateria;
• când toți consumatorii obișnuiți de electricitate au fost porniți la turații scăzute ale motorului, bateria nu a fost descărcată grav;
• tensiunea din rețeaua de bord a fost în limitele specificate pe întreaga gamă de sarcini electrice și viteze ale rotorului.

2. Generatorul trebuie să aibă o rezistență suficientă, o durată de viață lungă, greutate și dimensiuni mici, nivel scăzut de zgomot și interferențe radio.

Principiul de funcționare a generatorului

Funcționarea generatorului se bazează pe efectul inducției electromagnetice. Dacă o bobină, de exemplu, din sârmă de cupru, este pătrunsă de un flux magnetic, atunci când se modifică, la bornele bobinei apare o tensiune electrică alternativă. În schimb, pentru a genera un flux magnetic, este suficient să treci un curent electric prin bobină.

• Astfel, pentru a produce un curent electric alternativ, este necesară o bobină prin care circulă un curent electric continuu, formând un flux magnetic, numit înfășurare de câmp, și un sistem de stâlpi de oțel, al cărui scop este de a furniza fluxul magnetic bobinelor. , numită înfășurare a statorului, în care este indusă o tensiune alternativă.

Aceste bobine plasat în canelurile structurii de oțel, circuit magnetic(pachet de fier) ​​stator. Se formează înfășurarea statorului cu miezul său magnetic stator al generatorului (Fig. 3, articolul 1) - partea staționară în care este generat curentul electric și înfăşurarea câmpului Cu sistem de stâlpi si alte cateva detalii ( arbore, inele colectoare) - rotor , parte rotativă.

Înfășurarea câmpului poate fi alimentată de la generatorul însuși. În acest caz, generatorul funcționează la autoexcitare. În acest caz, fluxul magnetic rezidual în generator, adică fluxul care este format de părțile din oțel ale circuitului magnetic în absența curentului în înfășurarea câmpului, este mic și asigură autoexcitarea generatorului doar la prea mult timp. viteze mari de rotație. Prin urmare, o astfel de conexiune externă este introdusă în circuitul grupului electrogen, unde înfășurările de câmp nu sunt conectate la baterie, de obicei printr-o lampă de sănătate a grupului electrogen.

• Curentul care trece prin această lampă în înfășurarea de excitare după pornirea contactului asigură excitarea inițială a generatorului. Puterea acestui curent nu trebuie să fie prea mare pentru a nu descărca bateria, dar nici prea scăzută, deoarece în acest caz generatorul este excitat la viteze prea mari, astfel încât producătorii stipulează puterea necesară lampa de avertizare- de obicei 2...3 W.

Când rotorul se rotește opus bobinelor înfășurării statorului, polii „nord” și „sud” ai rotorului apar alternativ, adică direcția fluxului magnetic care trece prin bobină se schimbă, ceea ce provoacă apariția unei tensiuni alternative în acesta. Frecvența acestei tensiuni f depinde de viteza rotorului generatorului n și numărul perechilor sale de poli R :

f=p*n/ 60

Cu rare excepții, generatoarele de la companii străine, precum și cele autohtone, au șase poli „sud” și șase „nord” în sistemul magnetic al rotorului. În acest caz frecvența f De 10 ori mai mică decât viteza de rotație a rotorului generatorului.

Deoarece rotorul generatorului își primește rotația de la arborele cotit al motorului, frecvența arborelui cotit al motorului poate fi măsurată prin frecvența tensiunii alternative a generatorului.

• Pentru a face acest lucru, la generator se realizează o înfășurare a statorului, la care este conectat turometrul. În acest caz, tensiunea la intrarea tahometrului are un caracter pulsatoriu, deoarece se dovedește a fi conectată în paralel cu dioda redresorului de putere a generatorului.

Luând în considerare raportul de transmisie i transmisie prin curea de la motor la frecvența semnalului generatorului la intrarea tahometrului f t legat de turația motorului n uși raport:

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

Desigur, dacă cureaua de transmisie alunecă, acest raport este ușor perturbat și, prin urmare, trebuie avut grijă să vă asigurați că cureaua este întotdeauna suficient de tensionată.

La R =6 , (în cele mai multe cazuri) relația de mai sus este simplificată f t =n dv (i) /10 . Rețeaua de bord necesită o tensiune constantă pentru a-i fi furnizată. Prin urmare, înfășurarea statorului alimentează rețeaua de bord a vehiculului redresor , încorporat în generator.

Înfășurarea statorului generatoare de companii străine, precum și cele autohtone - trifazate. Este format din trei părți, numite înfășurări de fază sau pur și simplu faze, tensiunea și curenții în care sunt deplasați unul față de celălalt cu o treime din perioadă, adică cu 120 0 (Fig. 2). Fazele pot fi conectate în stea sau triunghi. În acest caz, se disting tensiunile și curenții de fază și liniare. Tensiuni de fază U f acționează între capetele înfășurărilor de fază și curenți Dacă curgerea în aceste înfășurări, tensiunile liniare U l actioneaza intre firele care leaga infasurarea statorului la redresor. Curenții liniari curg în aceste fire J l . Desigur, redresorul rectifică valorile care îi sunt furnizate, adică liniar.

Orez. 2. Schema de circuit a unui generator de curent alternativ cu redresor

Statorul generatorului (Fig. 3) este realizat din tablă de oțel cu grosimea de 0,8...1 mm, dar se face mai des prin înfășurare „pe muchie”. Acest design asigură mai puține deșeuri în timpul procesării și o capacitate de fabricație ridicată. Atunci când se realizează un pachet de stator prin înfășurare, jugul stator de deasupra canelurilor are de obicei proeminențe de-a lungul cărora poziția straturilor unul față de celălalt este fixată în timpul înfășurării. Aceste proeminențe îmbunătățesc răcirea statorului datorită suprafeței sale exterioare mai dezvoltate. Nevoia de a economisi metalul a dus, de asemenea, la crearea unui pachet de stator format din segmente individuale în formă de potcoavă. Foile individuale ale pachetului statorului sunt fixate împreună într-o structură monolitică prin sudare sau nituri.

Orez. 3. Stator generator:
1 - miez, 2 - înfășurare, 3 - fantă pană, 4 - fantă, 5 - terminal pentru conectarea la redresor

Aproape toate generatoarele de mașini produse în serie au 36 de fante în care se află înfășurarea statorului. Canelurile sunt izolate cu film izolator sau pulverizate cu compus epoxidic.

Orez. 4. Schema înfășurării statorului generatorului:
A - buclă distribuită, B - undă concentrată, C - val distribuită
------- Faza 1, - - - - - - Faza a 2-a, -..-..-..- Faza a 3-a

Fantele conțin înfășurarea statorului, realizată conform circuitelor (Fig. 4) sub formă de buclă distribuită (Fig. 4,A) sau undă concentrată (Fig. 4,B), undă distribuită (Fig. 4,C) înfăşurări. Înfășurarea buclei se distinge prin faptul că secțiunile sale (sau semi-secțiunile) sunt realizate sub formă de bobine cu conexiuni cap la cap pe ambele părți ale pachetului statorului unul față de celălalt. Înfășurarea valului seamănă într-adevăr cu o undă, deoarece conexiunile sale frontale între părțile laterale ale secțiunii (sau semi-secțiunii) sunt situate alternativ pe una sau cealaltă parte a pachetului statorului. Într-o înfășurare distribuită, secțiunea este împărțită în două semi-secțiuni care emană din aceeași fantă, cu o semi-secțiune emanând la stânga și cealaltă la dreapta. Distanța dintre părțile laterale ale secțiunii (sau semi-secțiunii) fiecărei înfășurări de fază este de 3 diviziuni de fante, adică dacă o parte a secțiunii se află în canelura acceptată în mod convențional ca prima, atunci a doua parte se potrivește în a patra canelură. Înfășurarea este asigurată în canelură cu o pană de canelura din material izolator. Este obligatorie impregnarea statorului cu lac după așezarea înfășurării.

O caracteristică specială a generatoarelor de automobile este tipul de sistem de poli rotor (Fig. 5). Conține două jumătăți de stâlpi cu proeminențe – stâlpi în formă de cioc, câte șase pe fiecare jumătate. Jumătățile de stâlp sunt realizate prin ștanțare și pot avea proeminențe - semitufs. Dacă nu există proeminențe atunci când sunt apăsate pe arbore, între jumătățile stâlpilor este instalată o bucșă cu o bobinare de excitație înfășurată pe cadru, iar înfășurarea se efectuează după instalarea bucșei în interiorul cadrului.

Orez. 5. Rotor generator auto: a - asamblat; b - sistem de stâlpi dezasamblați; 1,3 - jumătăți de stâlpi; 2 - înfăşurare de excitaţie; 4 - inele colectoare; 5 - arbore

Dacă jumătățile de stâlp au semibucșe, atunci înfășurarea de excitație este preînfășurată pe cadru și instalată atunci când jumătățile de stâlp sunt apăsate astfel încât semibucșele să se potrivească în interiorul cadrului. Obrajii de capăt ale cadrului au proeminențe de reținere care se potrivesc în spațiile interpolare de la capetele jumătăților stâlpilor și împiedică rotirea cadrului pe bucșă. Apăsarea jumătăților de stâlp pe arbore este însoțită de călfătarea acestora, care reduce golurile de aer dintre bucșă și jumătățile de stâlp sau semibucșe și are un efect pozitiv asupra caracteristicilor de ieșire ale generatorului. La calafat, metalul curge în canelurile arborelui, ceea ce face dificilă derularea înfășurării câmpului dacă se arde sau se rupe, deoarece sistemul de stâlpi al rotorului devine dificil de dezasamblat. Înfășurarea de câmp asamblată cu rotorul este impregnată cu lac. Ciocurile stâlpilor de la margini sunt de obicei teșite pe una sau ambele părți pentru a reduce zgomotul magnetic de la generatoare. În unele modele, în același scop, un inel nemagnetic anti-zgomot este plasat sub conurile ascuțite ale ciocurilor, situate deasupra înfășurării de excitație. Acest inel împiedică ciocul să oscileze atunci când fluxul magnetic se modifică și, prin urmare, să emită zgomot magnetic.

După asamblare, rotorul este echilibrat dinamic, care se realizează prin găurirea excesului de material la jumătatea stâlpilor. Pe arborele rotorului există și inele colectoare, cel mai adesea din cupru, sertizate cu plastic. Conductoarele înfășurării de excitație sunt lipite sau sudate pe inele. Uneori, inelele sunt realizate din alamă sau oțel inoxidabil, ceea ce reduce uzura și oxidarea, mai ales atunci când se lucrează într-un mediu umed. Diametrul inelelor atunci când unitatea de contact perie este situată în afara cavității interioare a generatorului nu poate depăși diametrul interior al rulmentului instalat în capac din partea laterală a inelelor colectoare, deoarece în timpul asamblarii rulmentul trece peste inele. Diametrul mic al inelelor ajută, de asemenea, la reducerea uzurii periei. Tocmai pentru conditiile de instalare unele companii folosesc rulmenti cu role ca suport al rotorului din spate, deoarece cele cu bile de același diametru au o durată de viață mai scurtă.

Arborele rotorului sunt fabricate, de regulă, din oțel ușor tăiat, cu toate acestea, atunci când se utilizează un rulment cu role, ale cărui role funcționează direct la capătul arborelui din partea laterală a inelelor colectoare, arborele este realizat din aliaj. oțel, iar tijul arborelui este cimentat și întărit. La capătul filetat al arborelui, este tăiată o canelură pentru ca cheia să atașeze scripetele. Cu toate acestea, în multe modele moderne cheia lipsește. În acest caz, partea de capăt a arborelui are o adâncitură sau o proeminență sub formă de hexagon. Acest lucru vă permite să împiedicați axul să se rotească atunci când strângeți piulița de fixare a scripetei sau în timpul dezasamblarii, când este necesar să scoateți scripetele și ventilatorul.

Unitate de perie- aceasta este o structură din plastic în care sunt plasate perii, de ex. contacte glisante. Există două tipuri de perii utilizate în generatoarele de automobile: cupru-grafit și electrografit. Acestea din urmă au o cădere de tensiune crescută în contact cu inelul în comparație cu cele din cupru-grafit, ceea ce afectează negativ caracteristicile de ieșire ale generatorului, dar asigură o uzură semnificativ mai mică a inelelor colectoare. Periile sunt presate pe inele prin forța arcului. De obicei, periile sunt instalate de-a lungul razei inelelor colectoare, dar există și așa-numitele suporturi reactive pentru perii, unde axa periilor formează un unghi cu raza inelului în punctul de contact al periei. Acest lucru reduce frecarea periei în ghidajele suportului periei și, astfel, asigură un contact mai sigur al periei cu inelul. Adesea, suportul periei și regulatorul de tensiune formează o singură unitate neseparabilă.

Unitățile de redresare sunt utilizate în două tipuri - fie acestea sunt plăci radiatoare în care sunt presate (sau lipite) diodele redresoare de putere, fie pe care joncțiunile de siliciu ale acestor diode sunt lipite și sigilate, fie acestea sunt structuri cu aripioare foarte dezvoltate în care diode. , de obicei de tip tabletă, sunt lipite la radiatoare. Diodele redresorului suplimentar au de obicei o carcasă din plastic cilindrică sau în formă de bob de mazăre sau sunt realizate sub forma unui bloc etanșat separat, a cărui includere este realizată în circuit prin bare colectoare. Includerea unităților de redresor în circuitul generatorului se realizează prin dezlipirea sau sudarea bornelor de fază pe suporturi speciale de montare a redresorului sau cu șuruburi. Cel mai periculos lucru pentru generator și în special pentru cablarea rețelei de bord a vehiculului este unirea plăcilor radiatorului conectate la „pământ” și la borna „+” a generatorului prin obiecte metalice care cad accidental între ele sau punţi conductoare formate prin contaminare, deoarece În acest caz, apare un scurtcircuit în circuitul bateriei și este posibil un incendiu. Pentru a evita acest lucru, plăcile și alte părți ale redresorului generatoarelor de la unele companii sunt acoperite parțial sau complet cu un strat izolator. Radiatoarele de căldură sunt combinate într-un design monolitic al unității redresorului în principal prin plăci de montare din material izolator, întărite cu bare de legătură.

Ansamblurile de rulmenți ale generatorului sunt de obicei rulmenți adânci cu bile cu unsoare unică pe viață și etanșări cu una sau două sensuri încorporate în rulment. Rulmenții cu role sunt utilizați numai pe partea inelului colector și destul de rar, în principal de companiile americane. Montarea rulmenților cu bile pe arbore pe partea laterală a inelelor colectoare este de obicei strânsă, pe partea de antrenare - alunecare, în scaunul capacului, dimpotrivă - pe partea inelelor colectoare - alunecare, pe partea de antrenare - strâmt. Deoarece cursa exterioară a rulmentului de pe partea laterală a inelelor colectoare are capacitatea de a se roti în locașul capacului, rulmentul și capacul se pot defecta în curând, provocând ca rotorul să atingă statorul. Pentru a preveni rotirea rulmentului, în scaunul capacului sunt amplasate diverse dispozitive - inele de cauciuc, pahare de plastic, arcuri din oțel ondulat etc.

Proiectarea regulatoarelor de tensiune este determinată în mare măsură de tehnologia lor de fabricație. Când se realizează un circuit folosind elemente discrete, regulatorul are de obicei o placă de circuit imprimat pe care sunt amplasate aceste elemente. În același timp, unele elemente, de exemplu, rezistențele de reglare, pot fi realizate folosind tehnologia filmului gros. Tehnologia hibridă presupune că rezistențele sunt realizate pe o placă ceramică și conectate la elemente semiconductoare - diode, diode Zener, tranzistoare, care în formă neambalată sau ambalate sunt lipite pe un substrat metalic. Într-un regulator realizat pe un singur cristal de siliciu, întregul circuit al regulatorului este situat în acest cristal. Regulatoarele de tensiune hibride și regulatoarele de tensiune cu un singur cip nu pot fi dezasamblate sau reparate.

Generatorul este răcit de unul sau două ventilatoare montate pe arborele său. În acest caz, în designul tradițional al generatoarelor (Fig. 7, a), aerul este aspirat în capac de un ventilator centrifugal din partea laterală a inelelor colectoare. Pentru generatoarele care au un ansamblu perie, un regulator de tensiune și un redresor în afara cavității interne și sunt protejate de o carcasă, aerul este aspirat prin fantele acestei carcase, direcționând aerul către locurile cele mai fierbinți - către redresor și regulatorul de tensiune. La mașinile cu un aspect dens al compartimentului motor, în care temperatura aerului este prea mare, generatoarele sunt utilizate cu o carcasă specială (Fig. 7, b) atașată la capacul din spate și echipate cu o țeavă cu un furtun prin care se răcește. iar aerul exterior curat intră în generator. Astfel de modele sunt folosite, de exemplu, pe mașinile BMW. Pentru generatoarele cu un design „compact”, aerul de răcire este preluat atât de pe capacul din spate, cât și din față.

Orez. 7. Sistem de răcire a generatorului.
a - generatoare de proiectare convențională; b - generatoare pentru temperaturi ridicate în compartimentul motor; c - generatoare de design compact.

Săgețile indică direcția fluxului de aer

Generatoarele de mare putere instalate pe vehicule speciale, camioane și autobuze au unele diferențe. În special, ele conțin sisteme de rotor cu doi poli montate pe un arbore și, în consecință, două înfășurări de excitație, 72 de fante pe stator etc. Cu toate acestea, nu există diferențe fundamentale în proiectarea acestor generatoare față de proiectele luate în considerare.

Drive generator

Generatoarele sunt antrenate de la roata arborelui cotit printr-o curea de transmisie. Cu cât este mai mare diametrul scripetei de pe arborele cotit și cu cât este mai mic diametrul scripetei generatorului (raportul dintre diametre se numește raport de transmisie), cu atât viteza generatorului este mai mare și, în consecință, este capabil să furnizeze mai mult curent consumatorilor. .

Transmisia cu curele trapezoidale nu este utilizată pentru rapoarte de transmisie mai mari de 1,7-3. În primul rând, acest lucru se datorează faptului că, cu diametre mici ale scripetelor, cureaua trapezoidală se uzează mai mult.

Pe modelele moderne, de regulă, antrenarea este efectuată de o curea poli-V. Datorită flexibilității mai mari, permite instalarea unui scripete cu diametru mic pe generator și, prin urmare, rapoarte de transmisie mai mari, adică utilizarea generatoarelor de mare viteză. Tensiunea curelei poli V este efectuată, de regulă, de role de tensionare atunci când generatorul este staționar.

Montarea generatorului

Generatoarele sunt înșurubate în partea din față a motorului pe suporturi speciale. Picioarele de montare și ochiul de tensionare al generatorului sunt amplasate pe capace. Dacă fixarea este efectuată cu două labe, atunci acestea sunt situate pe ambele capace, dacă există o singură labă, aceasta este situată pe capacul frontal. În orificiul labei din spate (dacă există două labe de montare) există de obicei un manșon distanțier care elimină spațiul dintre suportul motorului și scaunul labei.

Redresorul 1 conține șase diode VD1 - VD6, formând două brațe: într-unul, anozii a trei diode VD1 - VD3 sunt conectați la borna „+” a generatorului, iar în celălalt, catozii diodelor VD4 - VD6 sunt conectat la terminalul „-”. În circuitul cu un singur fir adoptat pe mașini, terminalul negativ este conectat la masă. Conductoarele înfășurărilor de fază ale statorului generatorului sunt conectate la redresor (figura arată o conexiune în stea). Tensiunile alternative ip1 - ipz induse în înfășurările de fază sunt deplasate cu 1/3 din perioadă, ceea ce este tipic pentru un sistem trifazat.

Redresor de curent alternativ

Când tensiunea trifazată se modifică în timp, diodele redresoare se deplasează de la o stare închisă la o stare deschisă, curentul de sarcină are o singură direcție - de la borna „+” a generatorului la borna „-”. .

Orez. 8. Diagrama grupului electrogen (a) și diagramele tensiunii (b):

Redresor cu punte monofazat; 2-redresor suplimentar; Regulator cu 3 tensiuni

După cum se poate observa din Figura 8b, la momentul 0, nu există tensiune în înfășurarea L1; în înfășurarea L3 este pozitivă, iar în înfășurarea L2 este negativă. Direcția săgeții spre punctul de mijloc 0 al înfășurării statorului este luată ca tensiune pozitivă. Curentul redresat este furnizat consumatorilor în direcția săgeților prin diodele VD3 și VD4 aflate în stare deschisă.

La momentul t1 nu există tensiune în înfășurarea L2, în înfășurarea L1 este pozitivă, iar în înfășurarea L3 este negativă. Curentul redresat este furnizat consumatorilor prin diodele VD1 și VD5. În fiecare braț al redresorului, o diodă este deschisă pentru aproximativ 1/3 din perioadă.

Tensiunea de linie pentru o conexiune stea este de 1,73 ori mai mare decât pentru o conexiune delta. Prin urmare, atunci când conectați într-un triunghi, trebuie să existe mai multe spire în înfășurarea statorului decât atunci când conectați într-o stea. Cu toate acestea, curentul de fază atunci când este conectat în deltă este de 1,73 ori mai mic decât atunci când este conectat într-o stea. Conectarea înfășurării statorului într-un triunghi pentru generatoarele de mare putere permite să fie realizată dintr-un fir mai subțire.

Redresoarele unor generatoare au un braț suplimentar conectat la punctul de mijloc 0 al înfășurării statorului. Această schemă vă permite să creșteți puterea generatorului cu 15...20% datorită acțiunii componentelor armonice a treia ale tensiunii de fază.

Tensiunea redresată Ud are caracter pulsatoriu. Bateria GB servește ca un fel de filtru care netezește tensiunea redresată a generatorului, în timp ce curentul bateriei se dovedește a fi pulsatoriu.

Într-un generator cu supapă, diodele redresoare nu conduc curentul de la baterie la înfășurarea statorului și, prin urmare, nu este nevoie de un releu de curent invers. Acest lucru simplifică semnificativ circuitul generatorului. Când parcați mașina pentru o perioadă lungă de timp, bateria se poate descărca în înfășurarea de excitație. Prin urmare, în unele modele de generatoare de automobile, înfășurarea de excitație este conectată la un redresor suplimentar 2. Redresorul suplimentar este format din trei diode VD7-VD9, ai căror anozi sunt conectați la borna D. În acest caz, numai tensiunea de la generatorul este alimentat înfășurării de excitație prin redresorul suplimentar 2 și brațul redresor 1 cu diode VD4-VD6.

Utilizarea unui redresor suplimentar are și o parte negativă asociată cu autoexcitarea generatorului. Generatorul se poate autoexcita dacă există un flux magnetic rezidual în el și o rezistență suficient de scăzută a circuitului de excitare. Prin urmare, pentru a produce tensiune în domeniul de funcționare al vitezelor de rotație a rotorului său, circuitul folosește o lampă de control HL, care asigură o excitare fiabilă a generatorului.

Un dezavantaj semnificativ al generatoarelor de perii este prezența unei unități de contact constând din perii și inele electrice, prin care curent este furnizat înfășurării de excitație rotativă. Această unitate este supusă uzurii. Praful, murdăria, combustibilul și uleiul care pătrund pe unitatea de contact o deteriorează rapid.

Regulatoare de tensiune

Regulatoarele mențin tensiunea generatorului în anumite limite pentru funcționarea optimă a aparatelor electrice incluse în rețeaua de bord a vehiculului. Toate regulatoarele de tensiune au elemente de măsurare, care sunt senzori de tensiune și actuatoare care o reglează.

În controlerele de vibrații, elementul de măsurare și de acționare este un releu electromagnetic. Pentru regulatoarele de contact-tranzistor, releul electromagnetic este amplasat în partea de măsurare, iar elementele electronice sunt în partea de acționare. Aceste două tipuri de regulatoare au fost acum complet înlocuite cu unele electronice.

Controlerele electronice fără contact cu semiconductor sunt de obicei încorporate în generator și combinate cu ansamblul periei. Ele modifică curentul de excitație prin modificarea timpului în care înfășurarea rotorului este conectată la rețeaua de alimentare. Aceste regulatoare nu sunt supuse unei ajustări greșite și nu necesită nicio întreținere, în afară de monitorizarea fiabilității contactelor.

Regulatoarele de tensiune au proprietatea compensării termice - schimbarea tensiunii furnizate bateriei, în funcție de temperatura aerului din compartimentul motor pentru încărcarea optimă a bateriei. Cu cât temperatura aerului este mai scăzută, cu atât este mai mare tensiunea care trebuie furnizată bateriei și invers. Valoarea compensației termice ajunge până la 0,01 V la 1°C. Unele modele de regulatoare de la distanță (2702.3702, PP-132A, 1902.3702 și 131.3702) au comutatoare manuale treptate de nivel de tensiune (iarna/vara).

Principiul de funcționare al regulatorului de tensiune

În prezent, toate grupurile electrogene sunt echipate cu regulatoare electronice de tensiune cu semiconductor, construite de obicei în interiorul generatorului. Designul și designul lor pot fi diferite, dar principiul de funcționare al tuturor regulatorilor este același. Tensiunea unui generator fără regulator depinde de viteza de rotație a rotorului său, de fluxul magnetic creat de înfășurarea câmpului și, în consecință, de puterea curentului din această înfășurare și de cantitatea de curent furnizată de generator consumatorilor. Cu cât este mai mare viteza de rotație și curentul de excitare, cu atât este mai mare tensiunea generatorului, cu atât este mai mare curentul de sarcină, cu atât este mai mică această tensiune.

Funcția regulatorului de tensiune este de a stabiliza tensiunea atunci când viteza de rotație și sarcina se modifică prin influențarea curentului de excitație. Desigur, puteți schimba curentul în circuitul de excitare prin introducerea unui rezistor suplimentar în acest circuit, așa cum s-a făcut în regulatoarele de tensiune de vibrații anterioare, dar această metodă este asociată cu o pierdere de putere în acest rezistor și nu este utilizată în regulatoarele electronice. . Regulatoarele electronice modifică curentul de excitație prin pornirea și oprirea înfășurării de excitație din rețeaua de alimentare, schimbând în același timp durata relativă a timpului de pornire a înfășurării de excitație. Dacă pentru a stabiliza tensiunea este necesar să se reducă curentul de excitație, timpul de comutare al înfășurării de excitație este redus, dacă este necesară creșterea acestuia, se crește.

Este convenabil să se demonstreze principiul de funcționare al regulatorului electronic folosind o diagramă destul de simplă a unui regulator de tip EE 14V3 de la Bosch, prezentată în Fig. 9:

Orez. 9. Schema regulatorului de tensiune EE14V3 de la BOSCH:
1 - generator, 2 - regulator de tensiune, SA - comutator de aprindere, HL - lampa de avertizare pe tabloul de bord

Pentru a înțelege funcționarea circuitului, ar trebui să ne amintim că, așa cum se arată mai sus, o diodă Zener nu trece curentul prin ea însăși la tensiuni sub tensiunea de stabilizare. Când tensiunea atinge această valoare, dioda zener „sparge” și curentul începe să curgă prin ea. Astfel, dioda zener din regulator este standardul de tensiune cu care se compară tensiunea generatorului. În plus, se știe că tranzistoarele trec curent între colector și emițător, adică deschideți dacă curentul curge în circuitul bază-emițător și nu permiteți trecerea acestui curent, de exemplu. închis dacă curentul de bază este întrerupt. Tensiunea către dioda zener VD2 este furnizată de la ieșirea generatorului „D+” printr-un divizor de tensiune pe rezistențele R1 (R3 și dioda VD1, care efectuează compensarea temperaturii. În timp ce tensiunea generatorului este scăzută, iar tensiunea pe dioda zener este mai mică decât tensiunea de stabilizare, dioda zener este închisă prin ea și, prin urmare, și nu curge curent în circuitul de bază al tranzistorului VT1, tranzistorul VT1 este de asemenea închis. În acest caz, curentul prin rezistorul R6 de la „D+”. terminalul intră în circuitul de bază al tranzistorului VT2, care se deschide și curentul începe să curgă prin joncțiunea emițător-colector în baza tranzistorului VT3, care se deschide și înfășurarea de excitație a generatorului circuit prin joncțiunea emițător-colector VT3.

Conexiunea tranzistoarelor VT2 și VT3, în care bornele lor colectoare sunt combinate, iar circuitul de bază al unui tranzistor este alimentat de la emițătorul celuilalt, se numește circuit Darlington. Cu această conexiune, ambele tranzistoare pot fi considerate ca un singur tranzistor compozit cu un câștig mare. De obicei, un astfel de tranzistor este realizat pe un singur cristal de siliciu. Dacă tensiunea generatorului a crescut, de exemplu, datorită creșterii vitezei de rotație a rotorului său, atunci crește și tensiunea pe dioda zener VD2, când această tensiune atinge valoarea tensiunii de stabilizare, dioda zener VD2 „se sparge”, curentul prin acesta începe să curgă în circuitul de bază al tranzistorului VT1, care Tranziția emițător-colector se deschide și scurtcircuitează ieșirea de bază a tranzistorului compozit VT2, VT3 la masă. Tranzistorul compozit se închide, întrerupând circuitul de alimentare al înfășurării de câmp. Curentul de excitație scade, tensiunea generatorului scade, dioda zener VT2 și tranzistorul VT1 se închid, tranzistorul compozit VT2,VT3 se deschide, înfășurarea de excitație este reconectată la circuitul de putere, tensiunea generatorului crește și procesul se repetă. Astfel, tensiunea generatorului este reglată de regulator discret prin modificarea timpului relativ de includere a înfășurării de excitație în circuitul de putere. În acest caz, curentul din înfășurarea de excitație se modifică așa cum se arată în Fig. 10. Dacă viteza de rotație a generatorului a crescut sau sarcina acestuia a scăzut, timpul de pornire a înfășurării scade dacă viteza de rotație scade sau sarcina crește, acesta crește. Circuitul regulatorului (vezi Fig. 9) conține elemente caracteristice circuitelor tuturor regulatoarelor de tensiune utilizate la mașini. Dioda VD3, la închiderea tranzistorului compozit VT2, VT3, previne supratensiunile periculoase care decurg dintr-un circuit deschis al înfășurării de excitație cu inductanță semnificativă. În acest caz, curentul înfășurării câmpului poate fi închis prin această diodă și nu apar supratensiuni periculoase. Prin urmare, dioda VD3 se numește diodă de stingere. Rezistența R7 este o rezistență hard feedback.

Orez. 10. Modificarea intensității curentului în înfășurarea de câmp JB în timpul t în timpul funcționării regulatorului de tensiune:

ton, toff - respectiv, timpul de pornire și oprire a înfășurării de excitație a regulatorului de tensiune; n1 n2 - turația rotorului generatorului, cu n2 mai mare decât n1; JB1 și JB2 - valori medii ale curentului în înfășurarea câmpului

Când tranzistorul compozit VT2, VT3 este deschis, acesta este conectat în paralel cu rezistența R3 a divizorului de tensiune, în timp ce tensiunea de pe dioda zener VT2 scade brusc, acest lucru accelerează comutarea circuitului regulator și crește frecvența acestuia. comutare, care are un efect benefic asupra calității tensiunii grupului electrogen. Condensatorul C1 este un fel de filtru care protejează regulatorul de influența impulsurilor de tensiune la intrare. În general, condensatorii din circuitul regulatorului fie împiedică circuitul să intre în modul oscilator și posibilitatea unor interferențe străine de înaltă frecvență care influențează funcționarea regulatorului, fie accelerează comutarea tranzistoarelor. În acest din urmă caz, condensatorul, încărcându-se la un moment dat, este descărcat pe circuitul de bază al tranzistorului într-un alt moment, accelerând comutarea tranzistorului cu curentul de descărcare și, prin urmare, reducând încălzirea și pierderea de energie în acesta. .

Din fig. 9, rolul lămpii HL pentru monitorizarea stării de funcționare a grupului generator (lampa de monitorizare a încărcăturii de pe tabloul de bord al mașinii) este clar vizibil. Când motorul mașinii nu funcționează, închiderea contactelor contactului SA permite curentului de la bateria GA să circule prin această lampă în înfășurarea de excitație a generatorului. Aceasta asigură excitația inițială a generatorului. În același timp, lampa se aprinde, semnalând că nu există nicio întrerupere în circuitul de înfășurare de excitație. După pornirea motorului, la bornele generatorului „D+” și „B+” apare aproape aceeași tensiune și lampa se stinge. Dacă generatorul nu dezvoltă tensiune în timp ce motorul mașinii funcționează, lampa HL continuă să se aprindă în acest mod, ceea ce este un semnal al unei defecțiuni a generatorului sau al unei curele de transmisie rupte. Introducerea rezistorului R în setul generator ajută la extinderea capacităților de diagnosticare ale lămpii HL. Dacă această rezistență este prezentă, în cazul unui circuit întrerupt în înfășurarea câmpului în timp ce motorul mașinii funcționează, lampa HL se aprinde. În prezent, tot mai multe companii trec la producția de grupuri electrogene fără un redresor suplimentar de înfășurare cu excitație. În acest caz, ieșirea fazei generatorului este alimentată în regulator. Când motorul mașinii nu funcționează, nu există tensiune la ieșirea fazei generatorului, iar regulatorul de tensiune în acest caz intră într-un mod care împiedică descărcarea bateriei la înfășurarea de excitație. De exemplu, când comutatorul de aprindere este pornit, circuitul regulator comută tranzistorul de ieșire într-un mod oscilator, în care curentul din înfășurarea câmpului este mic și se ridică la fracțiuni de amper. După pornirea motorului, semnalul de la ieșirea fazei generatorului comută circuitul regulatorului la funcționarea normală. În acest caz, circuitul regulator controlează și lampa pentru monitorizarea stării de funcționare a grupului electrogen.

Orez. 11. Dependența de temperatură a tensiunii menținute de regulatorul Bosch EE14V3 la o viteză de rotație de 6000 min-1 și un curent de sarcină de 5A

Pentru funcționarea sa fiabilă, bateria necesită ca, pe măsură ce temperatura electrolitului scade, tensiunea furnizată bateriei de la grupul electrogen să crească ușor, iar pe măsură ce temperatura crește, aceasta să scadă. Pentru a automatiza procesul de modificare a nivelului tensiunii menținute, se folosește un senzor, plasat în electrolitul bateriei și inclus în circuitul regulator de tensiune. Dar asta este doar pentru mașini avansate. În cel mai simplu caz, compensarea termică în regulator este selectată astfel încât, în funcție de temperatura aerului de răcire care intră în generator, tensiunea setului generator se modifică în limitele specificate. Figura 11 arată dependența de temperatură a tensiunii suportate de regulatorul Bosch EE14V3 într-unul dintre modurile de funcționare. Graficul arată, de asemenea, intervalul de toleranță pentru această tensiune. Caracterul descendent al dependenței asigură o încărcare bună a bateriei la temperaturi negative și previne fierberea crescută a electrolitului său la temperaturi ridicate. Din același motiv, pe mașinile concepute special pentru utilizare la tropice, regulatoarele de tensiune sunt instalate cu o tensiune de setare în mod deliberat mai mică decât pentru climatul temperat și rece.

Funcționarea grupului electrogen în diferite moduri

La pornirea motorului, principalul consumator de energie electrică este demarorul, curentul atinge sute de amperi, ceea ce provoacă o cădere semnificativă de tensiune la bornele bateriei. În acest mod, consumatorii de energie electrică sunt alimentați numai de baterie, care este descărcată intens. Imediat după pornirea motorului, generatorul devine principala sursă de alimentare cu energie. Oferă curentul necesar pentru încărcarea bateriei și operarea aparatelor electrice. După reîncărcarea bateriei, diferența dintre tensiunea acesteia și generator devine mică, ceea ce duce la o scădere a curentului de încărcare. Sursa de alimentare este încă generatorul, iar bateria netezește ondulațiile de tensiune ale generatorului.

Atunci când sunt porniți consumatori puternici de energie electrică (de exemplu, un dezghețator de lunetă, faruri, ventilator de încălzire etc.) și o turație mică a rotorului (turație scăzută a motorului), consumul total de curent poate fi mai mare decât este capabil să furnizeze generatorul. . În acest caz, sarcina va cădea pe baterie și aceasta va începe să se descarce, ceea ce poate fi monitorizat prin citiri de la un indicator suplimentar de tensiune sau un voltmetru.

Când instalați bateria în vehicul, asigurați-vă că polaritatea conexiunii este corectă. O eroare va duce la defectarea imediată a redresorului generatorului și poate apărea un incendiu. Aceleași consecințe sunt posibile la pornirea motorului de la o sursă de curent externă (aprindere) dacă polaritatea conexiunii este incorectă.

Când conduceți un vehicul trebuie să:

• monitorizați starea cablajului electric, în special curățenia și fiabilitatea conexiunii contactelor firelor potrivite pentru generator și regulator de tensiune. Dacă contactele sunt slabe, tensiunea de la bord poate depăși limitele admise;
• deconectați toate firele de la generator și de la baterie atunci când sudați electric părțile caroseriei;
• Asigurați-vă că cureaua alternatorului este tensionată corespunzător. O curea care este tensionată lejer nu asigură funcționarea eficientă a generatorului o curea care este tensionată prea strâns duce la distrugerea rulmenților acestuia;
• Aflați imediat motivul pentru care se aprinde lampa de avertizare a generatorului.

Următoarele acțiuni sunt inacceptabile:

• lăsați mașina cu bateria conectată dacă bănuiți o defecțiune a redresorului generatorului. Acest lucru poate duce la o descărcare completă a bateriei și chiar la un incendiu în cablajul electric;
• verificați funcționalitatea generatorului prin scurtcircuitarea bornelor acestuia la masă și între ele;
• verificați funcționarea generatorului prin deconectarea bateriei în timp ce motorul funcționează din cauza posibilității de defecțiune a regulatorului de tensiune, a elementelor electronice ale sistemelor de injecție, aprindere, computer de bord etc.;
• nu lăsați electrolitul, antigelul etc. să intre în contact cu generatorul.

Verificarea înfășurării de câmp pentru scurtcircuit între tururi

Scurtcircuitul interturn determină o creștere a curentului de excitație. Din cauza supraîncălzirii înfășurării, izolația este distrusă și și mai multe spire sunt scurtcircuitate împreună. O creștere a curentului de excitație poate duce la defectarea regulatorului de tensiune. Această defecțiune este determinată prin compararea rezistenței înfășurării câmpului măsurată cu specificațiile. Dacă rezistența înfășurării a scăzut, atunci este rebobinată sau înlocuită.

Scurtcircuitul interturn în bobina bobinei de excitație este determinat prin măsurarea rezistenței bobinei de excitație folosind un ohmmetru disponibil la standurile E211, 532-2M, 532-M etc., un ohmmetru portabil separat (vezi Fig. 14, c) , sau în funcție de citirile unui ampermetru și voltmetru atunci când înfășurarea este alimentată de la o baterie (vezi Fig. 14, d). Siguranța protejează ampermetrul și bateria în cazul unui scurtcircuit accidental. Sondele sunt conectate la inelele colectoare ale rotorului și prin împărțirea tensiunii măsurate la curent se determină rezistența și se compară cu specificațiile tehnice (vezi Tabelul 2).

Orez. 14. Verificarea bobinajului de câmp:

a-pe o stâncă; b-la scurtcircuit cu arbore și stâlp; c - cu un ohmmetru pentru circuit deschis și scurtcircuit interturn; g — — conectarea instrumentelor de determinare a rezistenței.

Verificarea înfășurării statorului pentru o întrerupere Verificarea înfășurării statorului pentru o întrerupere se efectuează folosind o lampă de testare sau un ohmmetru. Lampa și sursa de alimentare sunt conectate alternativ la capetele celor două faze conform diagramei din Fig. 15, a. Dacă există o întrerupere a uneia dintre bobine, lampa nu se va aprinde. Un ohmmetru conectat la această fază va arăta „infinit”. Când este conectat la celelalte două faze, va afișa rezistența acelor două faze.

Scurtcircuit între tururi în înfășurarea generatorului. Cum să detectezi Sfaturi de la un electrician auto.

Scurtcircuit între tururi în înfășurarea statorului a generatorului.

Dacă canalul îți aduce beneficii reale, atunci sprijină proiectul! Nu contează suma! CARD (SBERBANK)…

Verificarea înfășurării statorului pentru un scurtcircuit cu miezul Dacă apare o astfel de defecțiune, puterea generatorului este redusă semnificativ sau generatorul nu funcționează, iar încălzirea acestuia crește. Bateria nu se încarcă. Testul se efectuează cu o lampă de testare de 220 V Lampa este conectată la miez și la orice bornă de înfășurare conform diagramei din Fig. 15, b. Dacă există un scurtcircuit, lampa se va aprinde.

Verificarea înfășurării statorului pentru scurtcircuit interturn în bobinele înfășurării statorului se determină prin măsurarea rezistenței bobinelor de fază cu un ohmmetru separat (vezi Fig. 15, c), pe standurile E211, 532-2M, 532-. M și altele, sau conform diagramei prezentate pe orez. 15, g. Dacă rezistența a două înfășurări (măsurată sau calculată) este mai mică decât cea indicată în tabel. 2, atunci înfășurarea statorului are un scurtcircuit între tururi. Această defecțiune poate fi detectată utilizând punctul zero al înfășurării statorului. Pentru a face acest lucru, este necesar să măsurați sau să calculați rezistența fiecărei faze separat și, comparați rezistența

Orez. 15. Verificarea înfășurării statorului:

a - pe o stâncă; b - pentru scurtcircuit cu miezul; c - pentru scurtcircuit între tururi și circuit deschis

ohmmetru; d - conectarea instrumentelor pentru determinarea rezistenței înfășurării statorului

toate cele trei faze, determinați care dintre ele are un scurtcircuit interturn. O înfășurare de fază care are un scurtcircuit între tururi va avea o rezistență mai mică decât altele. Înfășurarea defectă este înlocuită.

Funcția de funcționare a înfășurărilor statorului poate fi verificată pe bancurile de testare pentru simetria de fază. În timpul acestei încercări, tensiunea alternativă este măsurată între fazele înfășurării statorului până la unitatea redresor la aceeași turație (constantă) a rotorului generatorului. Dacă tensiunea indusă (indusă) în înfășurările statorului nu este aceeași, atunci aceasta indică o defecțiune a înfășurării statorului.

Pentru a măsura tensiunea a două faze, firele voltmetrului stand prin ferestrele capacului generatorului ating alternativ două radiatoare ale blocului redresoare (pentru generatoare cu blocuri redresoare de tip VBG) sau capetele șuruburilor care conectează înfășurarea statorului. si blocul redresoare (pentru generatoare cu blocuri redresoare de tip BPV).

Nicio mașină modernă nu poate „trăi” fără echipament electric. Și componenta principală a tuturor echipamentelor electrice este cea mai importantă sursă - generatorul. La rândul său, conține o componentă la fel de importantă care contribuie la generarea de energie electrică în timp ce mașina este în mișcare. Vorbim despre statorul generatorului.

Pentru ce este, care este scopul lui și ce defecțiuni pot exista? Vom vorbi despre asta și despre altceva în acest articol.

Echipamente electrice auto

Toate echipamentele electrice ale oricărei mașini sunt reprezentate de următoarele componente:

• Surse curente:
• acumulator;
• generator.
• Consumatorii actuali:
• de bază;
• termen lung;
• Pe termen scurt.

Sarcina bateriei este de a furniza consumatorilor curent în timp ce motorul este „în repaus”, în timpul pornirii sale sau al funcționării la turații mici. În timp ce generatorul este, de fapt, principalul furnizor de energie electrică. Nu numai că alimentează toți consumatorii, dar încarcă și bateria.

Capacitatea sa, combinată cu puterea generatorului, trebuie să răspundă nevoilor tuturor consumatorilor, indiferent de modul de funcționare a motorului. Cu alte cuvinte, trebuie întreținut în mod constant Acest lucru este important de știut, deoarece vă va permite să înțelegeți cum funcționează statorul generatorului.

LA principalii consumatori Se obișnuiește să se facă referire la sistemul de combustibil, inclusiv injecția, aprinderea, controlul și transmisia automată. Unele mașini au servodirecție electrică. Adică tot ceea ce folosește constant curent, de la pornirea motorului până la oprirea completă.

Consumatorii pe termen lung sunt sisteme care nu sunt folosite prea des. Și aceasta este dispozitivele de iluminat, securitate (pasivă, activă), încălzire și aer condiționat. Majoritatea mașinilor sunt echipate cu sisteme antifurt, echipamente multimedia și navigație.

Cu privire la consumatori pe termen scurt, atunci acesta este bricheta, sistemul de pornire, bujiile incandescente, semnal, precum și sistemele de confort.

Caracteristici de design

Generatorul este prezent în fiecare mașină și este format din următoarele componente:

• stator;
• rotor;
• asamblare perie;
• bloc redresor.

Atât statorul generatorului, cât și orice altceva sunt asamblate într-un modul relativ compact, care este instalat în imediata apropiere a motorului și funcționează din rotația arborelui cotit, pentru care este utilizată o transmisie cu curea.

Scop functional

Statorul este un element staționar al întregii structuri și este fixat de carcasa generatorului. La rândul său, conține o înfășurare funcțională, iar în timpul funcționării generatorului este trezită electricitatea. Cu toate acestea, un astfel de curent este de natură variabilă și toți consumatorii au nevoie de tensiune continuă. Transformarea (îndreptarea, ca să spunem așa) are loc tocmai datorită unității redresoare.

Printre sarcinile principale ale statorului se numără funcția portantă pentru menținerea înfășurării de lucru. De asemenea, asigură distribuția corectă a liniilor de câmp magnetic. În timpul funcționării generatorului, înfășurarea de lucru poate deveni foarte fierbinte. Și aici intră în vigoare o altă funcție la fel de importantă - eliminarea excesului de căldură din înfășurare.

De regulă, toate mașinile moderne folosesc același tip de design al statorului.

Dispozitiv stator

Designul statorului generatorului este format din următoarele componente:

• miez inel;
• bobinaj de lucru;
• izolarea înfăşurării.

Să aruncăm o privire mai atentă la aceste componente.

Miez. Acestea sunt plăci inelare, în interiorul cărora există caneluri pentru locația înfășurării. Legătura plăcilor este foarte strânsă, iar împreună formează un așa-numit pachet. Rigiditatea unei structuri monolitice este conferită prin sudare sau nituire.

Pentru fabricarea plăcilor se folosesc clase speciale de fier sau feroaliaje, care se disting prin prezența unei anumite permeabilitati magnetice. Grosimea lor variază de la 0,8 la 1 mm. Pentru o mai bună eliminare a energiei termice, sunt prevăzute nervuri, care sunt situate în exteriorul statorului.

Serpuit, cotit. De regulă, este utilizat în mașini în care există trei înfășurări, câte una pentru fiecare fază. Pentru fabricarea lor, se folosește sârmă de cupru, care este acoperită cu material izolator. Diametrul său este de 0,9-2 mm și este plasat în canelurile miezului într-un mod special.

Fiecare dintre înfășurările statorice ale unui generator VAZ (sau orice altă marcă) are un terminal pentru eliminarea curentului. De regulă, numărul acestor terminale nu depășește 3 sau 4. Cu toate acestea, există statoare care au 6 terminale. În plus, fiecare înfășurare are propriul său număr de pini pentru un anumit tip de conexiune.

Izolatie. Izolația este plasată în fiecare canelură de miez pentru a proteja firul de deteriorare. În unele cazuri, pene izolante speciale pot fi plasate în caneluri pentru o fixare mai fiabilă a înfășurării.

Statorul este impregnat cu rășini epoxidice sau lacuri. Acest lucru se face pentru a asigura integritatea și rezistența întregii structuri monolitice, ceea ce elimină deplasarea spirelor de înfășurare. Caracteristicile de izolare electrică sunt, de asemenea, îmbunătățite.

Cum funcționează un stator?

Principiul de funcționare a statorului și, prin urmare, a întregii unități (generator), a oricărei mașini moderne se bazează pe un fenomen care este familiar fiecăruia dintre noi încă de la lecțiile de fizică. Ei au menționat adesea concepte precum generator, rotor, stator. Vorbim despre inducția electromagnetică. Esența sa este următoarea: atunci când orice conductor se mișcă în zona de acțiune a unui câmp magnetic, în el este generat un curent.

Sau acest conductor (stator) poate fi într-un câmp magnetic alternativ (rotor). Acesta este principiul folosit la generatoarele auto. Când motorul pornește, rotorul generatorului începe să se rotească. În același timp, tensiunea de la baterie ajunge la înfășurarea de lucru. Și deoarece rotorul este un miez de oțel cu mai mulți poli, atunci când tensiunea este aplicată înfășurării, acesta devine un electromagnet.

Ca urmare a rotației rotorului, se creează un câmp magnetic alternativ, ale cărui linii de forță intersectează statorul. Și aici intră în joc nucleul „dirijor”. Începe să distribuie câmpul magnetic într-un mod special, iar liniile sale de forță intersectează spirele înfășurării de lucru. Și datorită inducției electromagnetice, se generează un curent care este îndepărtat de bornele statorului. Apoi, tensiunea alternativă rezultată este furnizată unității de redresor.

De îndată ce creșteți numărul de rotații ale arborelui cotit, curentul curge parțial de la înfășurarea statorului generatorului către înfășurarea rotorului. Astfel, generatorul trece în modul de autoexcitare și nu mai are nevoie de o sursă de tensiune terță parte.

Defecțiuni principale ale statorului

De regulă, principalele defecțiuni ale statorului sunt:

1. „Rupere” înfășurării de lucru.
2. Există un scurtcircuit.

Un semn caracteristic prin care se poate aprecia că statorul nu funcționează corect este pierderea curentului de încărcare. Acest lucru poate fi indicat de un indicator de baterie descărcată care nu se stinge după pornirea motorului. Acul voltmetrului va fi mai aproape de zona roșie.

Când se măsoară tensiunea la baterie în timp ce motorul funcționează, tensiunea va fi mai mică decât valoarea necesară. Pentru bateria în sine, acesta este de cel puțin 13,6 V, iar pentru generator - 37,3701 V. Uneori, în cazul unui scurtcircuit pe înfășurări, puteți auzi un urlet caracteristic emis de generator.

În timpul funcționării autovehiculului, alternatorul poate deveni fierbinte și poate fi supus sarcinilor electrice. În plus, el trebuie să lucreze în condiții negative ale factorilor externi. În timp, acest lucru duce inevitabil la deteriorarea izolației înfășurării, ceea ce provoacă defecțiuni electrice. Apoi problema poate fi rezolvată prin reparare (rebobinarea statorului generatorului) sau înlocuirea completă.

Verificarea stării de sănătate a statorului

Unii începători sunt din ce în ce mai preocupați de întrebarea cum să verifice dacă toate părțile generatorului sunt în stare de funcționare. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de un echipament mic special sub forma unui multimetru (în general doar un tseshka). Puteți utiliza un autotester sau un alt dispozitiv care are un mod ohmmetru. Ca ultimă soluție, un bec de 12 V cu fire lipite va fi potrivit.

Mai întâi trebuie să scoateți generatorul din mașină și să îl dezasamblați. În funcție de marca mașinii, pot apărea dificultăți, deoarece la unele modele marca Lexus sursa de alimentare este situată într-un loc greu accesibil. După ce a ajuns la stator și l-a îndepărtat, este necesar să-l curățați de murdărie. Apoi puteți trece la verificarea în sine.

Verificarea circuitului deschis

Cum se verifică statorul generatorului pentru o pauză? Pentru început, ar trebui să comutați dispozitivul de măsurare în modul ohmmetru, după care aducem sondele la bornele de înfășurare. Dacă nu există nicio pauză, multimetrul va afișa valori sub 10 ohmi. În caz contrar, citirile vor tinde spre infinit. Astfel, nici un curent nu trece prin înfășurare, ceea ce indică prezența unei ruperi. Deci trebuie să verificați toate concluziile.

Dacă folosim un bec, verificăm în următoarea secvență. În primul rând, conectăm firul negativ la unul dintre bornele de înfășurare cu un fir (de preferință izolat). Furnizăm bateriile plus la celălalt terminal prin lampă. Lumina sa va indica ordinea completă, dar dacă lampa nu se aprinde, înseamnă că va fi o pauză. Acest lucru trebuie făcut cu fiecare concluzie.

Verificați dacă există scurtcircuit

Acum merită să verificați statorul pentru un scurtcircuit. În modul ohmmetru, aducem sonda negativă în carcasa statorului, iar sonda pozitivă la oricare dintre bornele înfășurării de lucru. În mod normal, citirile ar trebui să tindă spre infinit. Repetați procedura pentru fiecare dintre terminale.

Cu un bec, verificarea statorului generatorului are loc după cum urmează:

• Conectăm partea negativă a bateriei cu un fir la carcasa statorului.
• Borna pozitivă este alimentată la orice ieșire prin bec.

Un scurtcircuit va fi indicat de o lumină aprinsă. Dacă nu ia foc, atunci totul este în ordine perfectă.

Notă mică

Defecțiunile enumerate sunt tipice nu numai pentru statorul generatorului, regulatorul de tensiune, puntea de diode și rotorul generatorului. Este de remarcat faptul că performanța slabă a statorului este mult mai puțin comună decât cea a componentelor enumerate ale oricărui generator.

Prin urmare, înainte de a lucra la stator, este necesar să verificați regulatorul de tensiune și puntea de diode. Și dacă se dovedesc a fi în ordine perfectă, atunci ultimul lucru pe care trebuie să-l faci este derulat.

Pentru o funcționare fiabilă a tuturor echipamentelor electrice ale mașinii, trebuie efectuată întreținere regulată și, dacă este necesar, statorul generatorului trebuie înlocuit imediat. Pretul pana la urma nu va parea atat de mare precum inlocuirea intregului generator.

În ceea ce privește costul, prețurile pentru piesele noi încep de la 1.500 de ruble cu trei terminale. Produsele cu șase contacte vor costa mai mult - 6-7 mii de ruble, deși există opțiuni mai ieftine. Totuși, totul depinde de marca mașinii.