Випрямляч генератора. 3. Основні технічні характеристики генераторів.

3. Основні технічні характеристики генераторів.

4. Експлуатація генераторів та їх основні несправності.

1. Призначення та основні вимоги до генераторів.

Генератор - основ не джерело електричної енергії в автомобiлi слугує для живлення вcix споживачiв i заряджання акумуляторної батареї при середнiй та великiй частотi обертання колiнчастого вала двигуна. На сучасних автомобiлях установлюються трифазнi генератори змiнного струму з випрямлячами на кремнiєвих дiодах (Г221 ВАЗ, Г250-Ж1 - «Москвич», Г250-Н1 - ГАЗ-24, Г502-А - ЗАЗ).

Генератор (рис. 3.1) складаться iз статора 15 та ротора.

С т а т о р (рис. 3.1, а) виготовляють у виглядi кiльця з окремих сталевих пластин, iзольованих одна вiд одної лаком. На його внутрiшнiй поверхнi є обмотка 16, яку розподiлено на три фази, розташовані пiд кутом 120град. одна вiдносно одної.

Рис. 3.1 Генератор автомобiлiв ВАЗ:

а - загальний' вигляд; б - деталi ротора; 1 - кришка з боку контактних кiлець;

2 - випрямний блок; 3 - контактні кiльця; 4 - конденсатор; 5 - вал ротора;

6 - вивiд «30» генератора ( + випрямляча); 7 - штекер нульового проводу; 8 - iнтегральний регулятор напруги зi щiткотримачем; 9 - щiтки; 10 - шпилька крiплення генератора; 11 - шкiв iз вентилятором; 12 - полюсний наконечник (.5); 13 - передня кришка; 14 - обмотка збудження ротора; 15 - статор; 16 - обмотка статора; 17 - полюсний наконечник (N);. 18 - вушко крiплення генератора;19 - отвори для виведення кiнцiв обмотки збудження.

Котушки однiєї фази з'єднанi мiж собою послiдовно, а групи котушок - зiркою, тобто однi кiнцi трьох груп з'єднанi мiж собою, а iншi - виводяться в коло .

р о т о р складається з вала 5 (рис. 3.1, б), обмотки збудження 14 i шести пар полюсiв 12 та 17, що створюють магнітне поле. На валу ротора встановлено два контактних кiльця 3, через якi в обмотку збудження подається

електричний струм.

По контактних кільцях ковзають щiтки 9. Ротор обертається в шарикових пiдшипниках, установлених у кришках 1 i 13 статора. Всерединi задньої кришки 1 генератора вмiщено випрямний блок 2, що складається з шести кремнiєвих дiодiв.

Генератор крiпиться до двигуна за допомогою нижнього кронштейна та верхньої натяжної планки з лiвого (Москвич») або з правого (ВАЗ, ГАЗ-24) боку. На автомобiлi ЗАЗ генератор установлюється в розточцi напрямного апарата вентилятора й закрiплюється в ньому трьома болтами.

Працює генератор так. Пiсля вмикання запалювання струм вiд акумуляторної батареї надходить в обмотку збудження, встановлену на pотopi генератора. Пiд час обертання ротора його магнiтний потік перетинае витки обмоток статора, й у них iндукується змiнний струм, який потiм випрямляеться й подаеться в зовнiшне коло. Коли напруга, яку виробляє генератор, перевищуватиме напругу акумуляторної батареї, струм Biд генератора пiде на заряджання батареї та живлення iнших споживачiв системи електрообладнання. В обмотку збудження генератора в цей час струм також надходить Biд генератора, а не вiд акумуляторноi батареї.

Напруга генератора зi збiльшенням частоти обертання колiнчастого вала двигуна i зв'язаного з ним ротора генератора зростае й може досягти значення, за якого порушується нормальна робота вcix приладiв електрообладнання. Для пiдтримання напруги генератора в певних межах на автомобiлях ВАЗ-2105 i «Москвич-2140» у кришку генератора з боку контактних кiлець вбудовано iнтегральний нерозбiрний регулятор напруги. Bci елементи регулятора змонтовано на металевiй основi, залито герметиком i закрито кришкою. Для з'єднання з генератором регулятор має два виводи - «В» та «Ш»у виглядi жорстких пластин. Мiнусовий затискач виведено через корпус регулятора на масу генератора. Конструкцiя щiткотримача й кришки така, що обидвi щiтки генератора iзольовано вiд маси.

На автомобiлях ЗАЗ-968 i ГАЗ-24 регулятори напруги встановлюються окремо вiд гeнepaтopiв (на автомобiлi ЗАЗ-968 регулятор вiбрацiйного типу, а на ГАЗ-24 - транзисторний). Принцип дії обох регуляторiв однаковий.

До генераторів ставляться такі вимоги; довговічність та надійність в експлуатації; малі габаритні розміри, маса та вартість; велика питома потужність, можливість забезпечення заряджання акумуляторних батарей за малої частоти обертання колінчастого вала двигуна в режимі холостого ходу

Ресурс генераторів змінного струму в 2...3 рази більший, ніж у генераторів постійного струму, і досягає 200...300 тис. км пробігу автомобіля,

Нині випускають два типи генераторів змінного струму; з контакт­ними кільцями й щітками і безконтактні індукторні.

Принцип дії генератора змінного струму ґрунтується на явищах електромагнітної індукції, відкритих М.Фарадеєм. Магнітний потік у генераторі (рис.3.2) створюється обмоткою збудження під час протікання в ній постійного електричного струму. Магнітний потік із полюса S, перетинаючи повітря­ний зазор, пронизує зубець ротора, статор і вдруге перетинаючи по­вітряний зазор, досягає полюса N.

Цей шлях на рис.3.2 позначено штриховою лінією.

Під час обертання ротора під кожним зубцем статора проходить навперемінно то північний, то південний полюс ротора. Магнітний потік протікає через зубці статора, змінюється за величиною й напря­мом і перетинає провідники трифазної обмотки, закладеної в пази між зубцями, таким чином в обмотці статора виникає змінна 3-ри фазна ЕРС.

Рис.3.2. Схема автомобільного генератора змінного струму.

1- статор, 2-обмотка статора, 3-полюс ротора,

4 – обмотка збудження, 5 – щітки.

Змінний струм генератора перетворюється на постійний з допомогою випрямлювача, який має шість діодів, що створюють трифазну мостову схему.