Випрямляч генератора.

Рис.3.3. Схема генераторної установки з додатковим випрямлячем.

Нині випускаються генераторами з живленням обмотки від трьох додаткових діодів, що забезпечують автоматичний захист від розряджання акумуляторної батареї на обмотку збудження.

Рис. 3.6. Система охолодження генераторів:

а - генератори звичайної конструкції; б - генератори для підвищеної температури в підкапотном просторі; в - генератори компактної конструкції. Стрілками показано напрямок повітряних потоків.

Генератори великої потужності, які встановлюються на спецавтомобілі, вантажівки й автобуси мають деякі відмінності. Зокрема, в них зустрічаються дві полюсні системи ротора, насаджені на один вал і, отже, дві обмотки збудження, 72 паза на статорі і т.і. Однак принципових відмінностей в конструктивному виконанні цих генераторів від розглянутих конструкцій немає

3. Основні технічні характеристики генераторів.

Основними технічними характеристиками генераторів є напруга, частота обертання ротора та потужність або сила струму при зада­ній напрузі.

Як правило, автомобілі з бензиновими двигунами мають генератори з номінальною напругою 14 В, а автомобілі з дизельними двигуна­ми — генератори з напругою 28 В. Електричні характе­ристики генераторів змінного струму характеризують їхні якості і являють собою залежність будь-якого параметру від іншого, якщо решта незмінні.

Характеристика холостого ходу— це залеж­ність ЕРС генератора від струму збудження Е = f(I₃) при n=const; In=0. За цією характеристикою визначається початкова частота обертання ротора генератора, при якій напруга генератора досягає розрахункового значення,

Швидкісна характеристика — це залежність ЕРС генера­тора від частоти обертання його ротора. ЕРС генератора змінюється пропорційно частоті обертання ротора:

Er=cФn,

де с - конструктивна стала величина; n — частота обертання ротора.

Напруга генератора

Ur=Er-IrZo,

де Ir — струм генератора; Zo — повний опір генератора.

4. Експлуатація генераторів та їхні основні несправності.

Генератори змінного струму призначені для роботи тільки в схемі електрообладнання автомобіля з приєднанням мінусового полюса акумуляторної батареї на масу. Заборонено роботу генератора, коли розімкнений вимикач маси, тобто коли вимкнена акумуляторна батарея.

Якщо генератор працює без акумуляторної батареї, то в момент вимикання автомобільних споживачів на його виході виникають пере­напруги через велику індуктивність обмотки збудження генератора, Ці перенапруги небезпечні для випрямного блока генератора, а та­кож для регулювального транзистора регулятора напруги.

Заборонено тривалу роботу генератора з вимкненим проводом від його плюсового виводу, оскільки це призводить до великого роз­ряджання акумуляторної батареї. В цьому разі через обмотку збуджен­ня протікає максимальний струм, а напруга не регулюється, тобто із збільшенням частоти обертання генератора напруга на його вихідному затискачі “ + ” значно збільшуватиметься. Цей режим призводитиме до відмови силового транзистора регулятора напруги, оскільки він працюватиме в лінійній зоні, а потужність, яка розсіюється на ньо­му, перевищуватиме припустиме значення.

Коли помилково ввімкнути акумуляторну батарею із зворотною полярністю (“+” на масу), то р-л переходи вентилів випрямного блока ввімкнуться в прямому напрямі. Опір вентилів у прямому на­прямі становлять частки ома і струм, який протікає через них, досягає великої сили; перегріваються проводи, руйнується ізоляція обмотки статора, пробиваються p-n переходи й повністю розряджається аку­муляторна батарея, генератор виходить з ладу.

Потрібно слідкувати за технічним станом контактів і проводів між масами регулятора й генератора. Якщо контакт мінусового полюса генератора з масою автомобіля порушуватиметься, то під час руху автомобіля амперметр показуватиме то заряджання, то розряджання батареї. Якщо заряджання акумуляторної батареї контролюватимуть за допомогою сигнальної лампочки, то вона блиматиме.

Генератори змінного струму працюють значно довше і надійніше, ніж постійного. Проте в них іноді виникають несправності, які потріб­но правильно ідентифікувати й своєчасно усувати. Під час руху автомобіля слід стежити за показами амперметра чи за контрольною лампою.

Розглянемо характерні несправності генераторів та генераторних установок.

Амперметр не показує заряду на середній частоті обертання ко­лінчастого вала двигуна, контрольна лампа горить з повним розжа­ренням. Ці ознаки свідчать про те, що генератор не заряджає аку­муляторної батареї, і вона розряджається.

Однією з причин цього може бути обривання кола між генерато­ром та акумуляторною батареєю, яке найчастіше трапляється в місцях З'єднання із затискачами і на перегинах проводів. В останньому випадку обривання проводу звичайно затуляє ізоляція. Обривання в колі, коли його не виявлено під час зовнішнього огляду, знаходять за допомогою контрольної лампи, обов'язково вимикаючи генератор і реле-регулятор.

Одним кінцем проводу контрольної лампи доторкуються до маси автомобіля, а другим — послідовно до затискачів, прямуючи по колу В певному напрямі від батареї до генератора. Світіння контрольної лампи засвідчує, що коло на ділянці від точки доторкування до дже­рела струму справне. Якщо ж у наступній точці лампа не горить, то це означає, що провід на ділянці між цими точками доторкування обірваний. Пошкоджені проводи замінюють новими, або з'єднують скручуванням і паянням. Місце скручування ізолюють ізоляційною стрічкою й поліхлорвініловими трубками.

Спад напруги в проводах перевіряють вольтметром, вимірюючи напругу на початку і в кінці кола, що живить споживач. Різниця напруг і визначить спад напруги в даному колі. Припустимий спад напруги в колі не більш як 0,5...0,8 В.

Обривання в колі збудження. Якщо проводи зарядного кола справні, а амперметр не показує заряду, то, запустивши двигун на середню частоту обертання колінчастого вала і ввімкнувши батарею та спо­живачі, потрібно на короткий час (не більш як на 1—2 с) перемкнути відрізком проводу затискачі ВЗ і Ш реле регулятора. Робити це потріб­но обережно, аби не замкнути затискачі Ш на масу, що може призвес­ти до відмови транзисторного регулятора напруги. Якщо під час перемикання проводом затискачів ВЗ та Ш амперметр не показує кидка зарядного струму і не виникає іскріння в точках торкання проводу до затискачів, то несправність потрібно шукати в проводі, який з'єднує затискачі Ш реле-регулятора й генератора, або в самому генераторі, який не збуджується.

Несправним генератор може стати через зависання щіток у каналах щіткотримачів або обривання в колі обмотки збудження генератора. Насамперед потрібно перевірити щітки.

Аби щітки не зависали, потрібно очистити канали щіткотримача від пилу й бруду, потім установити в нього щітки й переконатися, що вони вільно переміщуються. Спрацьовані щітки необхідно замінити.

Щоб визначити обривання обмотки збудження, щітки потрібно вийня­ти зі щіткотримачів і до контактних кілець через амперметр або лампу підвести напругу 12...24 В. Якщо стрілка амперметра залишається на нулі чи лампа не засвічується, то в колі збудження буде обривання.

“Скидання” навантаження генератором. Якщо струм навантажен­ня дорівнює нулю, то на генераторі може бути певна напруга. Але під час вмикання навантаження напруга генератора різко спадає до значення, що наближається до нуля, і генератор не може живити увімкнуте навантаження. Це явище спричиняють здебільшого міжвиткові замикання в обмотці статора. В разі замикання витків в одній чи в кількох котушках статора струм починає протікати по короткозаземнених витках і не потрапляє в зовнішнє коло. Потужність гене­ратора різко зменшується, а оскільки опір короткозамкнених витків малий, то струм у них набуває більшої сили і вони перегріваються, а ізоляція порушується або й зовсім згоряє.

При пробиванні чи обриванні в одному з вентилів випрямного блока генератор також “скидає” навантаження.

Коротке замикання кола збудження. В цьому разі амперметр не показує кидка зарядного струму, проте під час замикання проводів затискачів ВЗ та Ш виникає потужна дуга, а сам провід швидко нагрівається. Причиною цього є коротке замикання кола обмотки збудження на масу, внаслідок чого напруга генератора знижується майже до нуля.

У цьому разі потрібно усунути коротке замикання, завдяки чому заряд акумуляторної батареї має відновитися.

Якщо під час замикання затискачів ВЗ та Ш амперметр показує кидок зарядного струму, то генератор і провід, який з'єднує затиска­чі Ш генератора і реле-регулятора, будуть справними, а несправним, певно, буде провід.

Якщо під час роботи двигуна на середніх обертах стрілка ампер­метра коливається, а контрольна лампа блимає, то наявні періодич­ні порушення в колі зарядного струму, які може спричинити послаб­лення приводного паса. У момент проковзування паса частота обер­тання ротора генератора зменшується, і струм, що віддається у зов­нішнє коло, спадає а це спричинює коливання стрілки амперметра.

Питання для самоконтролю:

1. Чому на даний час на автомобілях не встановлюють генератори постійного струму, а встановлюють генератори змінного струму?

2. Призначення, будова та робота генератора змінного струму.

3. Які блоки (схеми) випрямлячів використовують у генераторних установах змінного струму?

4. Якими конструктивними заходами можна форсувати потужність генератора?

5.Технічні характеристики генераторних установок змінного струму (пояснити).

6. До яких наслідків призведе замикання в колі обмотки статора; як його визначити?

7. Які несправності генераторів змінного струму Ви знаєте, які їх наслідки, як їх виявити та усунути?

8. Як перевірити обмотку збудження, обмотку статора та діоди? Прокоментувати.

Тема 4.