Générateur de courant alternatif : dispositif, principe de fonctionnement, fonction. Générateur de voiture : dispositif, fonction et dysfonctionnements Nom des pièces du générateur

Un générateur automobile est nécessaire pour convertir l’énergie mécanique en énergie électrique. Sans cela, le fonctionnement du circuit électrique de la voiture est impossible. Le générateur fournit la charge nécessaire à la batterie ; sans ce dispositif, la batterie se déchargera en moins d'une heure. Ce dispositif est situé à proximité du moteur, et le principe de fonctionnement est d'être entraîné par le vilebrequin.

Comment fonctionne l'appareil

• Le rotor est un arbre avec un enroulement de champ spécial. Il est divisé en deux moitiés, chacune étant située au pôle opposé.
• Les bagues collectrices sont un élément nécessaire pour alimenter l’enroulement du générateur. L'appareil est entraîné par un rotor déplacé par des courroies spéciales.
• Le stator doit avoir un noyau et un enroulement. Cet appareil fournit du courant alternatif, qui est envoyé plus loin dans le circuit à travers les anneaux. Un ensemble brosse est utilisé pour déplacer la charge du cadre et la diriger vers l’emplacement souhaité.

Le circuit générateur comprend également un dispositif tel qu'un bloc redresseur. Sans cela, le principe d'obtention de courant continu deviendra impossible et le circuit ne fonctionnera pas.

Extérieurement, le bloc redresseur ressemble à des plaques avec des diodes. Il y en a généralement 6. Dans de rares cas, le circuit peut comprendre deux plaques supplémentaires. Si cette connexion est utilisée, aucun courant ne circule vers la batterie si le moteur ne tourne pas.

La puissance de l'appareil peut être augmentée de 15 % si des diodes supplémentaires et un enroulement en étoile sont utilisés. Pour garantir que la tension est la même, un régulateur est utilisé. Cet appareil peut modifier la durée des impulsions électriques et influencer leur fréquence.

Le principe de cette partie du système repose sur le fonctionnement d'actionneurs et de capteurs. Grâce à eux, le régulateur comprend la durée d'excitation du bobinage et la nécessité de l'inclure dans le réseau. Si le régulateur tombe en panne, la tension ne sera plus stable.

La plupart des éléments structurels importants sont situés dans le boîtier du générateur, ils sont de taille relativement petite et permettent aux éléments d'être placés de manière compacte. Le corps est en alliage d'aluminium. Ce métal permet à l'appareil de ne pas être magnétisé et dissipe également efficacement la chaleur, empêchant ainsi la surchauffe du générateur.

Caractéristiques, types de générateurs

Les générateurs automobiles sont divisés en différents types, dont dépendent les caractéristiques de l'appareil. La classification principale est la division des appareils entre ceux fournissant du courant continu ou alternatif. Les générateurs de courant continu étaient utilisés partout jusque dans les années 60. De nos jours, on les retrouve principalement sur les camions. Un tel générateur se distingue par le fait qu'il comporte des blindages fixes qui suppriment la tension de l'enroulement d'induit. Le schéma prévoit une installation parallèle d'éléments.

Les générateurs de courant alternatif sont apparus en 1946. Le principe de fonctionnement de l'appareil a été illustré ci-dessus. Le principal avantage d'un tel générateur est son faible poids et ses dimensions réduites. Le fonctionnement du générateur est devenu plus fiable et sa durée de vie a augmenté.

Ces types de générateurs ont des bagues collectrices. Si, dans un générateur de courant continu, la tension est supprimée à l'aide de deux demi-anneaux, le générateur de courant alternatif a un circuit légèrement différent. Ici, les anneaux sont à part entière, installés aux deux extrémités du cadre. Ils ne déterminent pas complètement le fonctionnement de l'appareil, mais modifient considérablement son principe. Pour un fonctionnement stable, la machine nécessite une puissance élevée du générateur. Un générateur de courant alternatif est plus capable de le fournir.

Caractéristiques

Ces paramètres déterminent si l'appareil est adapté ou non à la voiture. La principale caractéristique est la vitesse actuelle. Cela dépend du nombre de rotations du rotor qui se produisent à tension constante. Il montre également combien d’ampères produit le générateur. La valeur normale peut varier de 55 à 120 ampères, selon la tension requise par la marque de voiture. Si le nombre d’ampères est faible, cela indique que le générateur est en panne. Lors de l'achat, les caractéristiques de tension, de frottement et d'excitation sont prises en compte.

Le schéma d'installation de cet appareil est le suivant

Schéma d'installation

Comment vérifier si l'appareil fonctionne ?

Parfois, le générateur tombe en panne. Cela peut arriver à n’importe quel appareil, quels que soient sa marque et son mode de fonctionnement. Le plus souvent, les balais s'usent avec le temps et doivent être remplacés ; les diodes peuvent nécessiter un remplacement, mais ce n'est pas une liste complète des problèmes possibles. Parfois, des réparations plus sérieuses sont nécessaires.

Le circuit peut échouer. Cela se produit généralement en raison d'une panne ou d'un autre dysfonctionnement du générateur, pour vérifier que la tension produite par l'appareil est mesurée. S'il est trop petit, c'est qu'il est défectueux. La cause du dysfonctionnement peut être des brosses en graphite. Ils sont situés dans le régulateur et le pont de diodes. Si les balais sont usés, ils doivent être remplacés. Ce processus est simple et peut être effectué par n’importe quel automobiliste.

Le régulateur doit être soigneusement vérifié pour son bon fonctionnement. C'est ce nœud qui se charge de charger la batterie et de son intensité. Le régulateur réagit à la température extérieure sous le capot de la voiture. Grâce à la compensation thermique, le régulateur décide du nombre de volts dont la batterie a besoin pour un fonctionnement stable. Parfois, les voitures sont équipées d'un régulateur de type manuel. Cela signifie que vous devrez vous-même changer d'appareil au début de l'été ou de l'hiver. Les appareils de ce type conviennent parfaitement dans les régions du pays où les températures inférieures à zéro peuvent atteindre des niveaux critiques.

Il convient de prêter attention au niveau sonore du générateur. Une augmentation du volume de fonctionnement indique un dysfonctionnement des roulements ou d'éventuels défauts de ceux-ci. Le bruit peut être causé par un manque ou une faible quantité de lubrification dans les roulements. Lorsque les séparateurs s'usent, le générateur devient plus bruyant. Des chemins de roulement endommagés et la rotation des anneaux situés à l'extérieur peuvent affecter cela. Le générateur peut commencer à hurler. Dans ce cas, les principales actions consistent à vérifier l'ensemble du système dans son ensemble. Un court-circuit peut se produire dans l'enroulement du stator de l'appareil et le relais de traction peut également tomber en panne. Les contacts doivent également être vérifiés : s'ils ne sont pas fiables, des bruits parasites peuvent apparaître. Cette vérification ne prend généralement pas beaucoup de temps.

Un appareil en état de marche a une valeur de température normale ne dépassant pas 90 °C. Si le pont de diodes surchauffe ou se brise, vous devez vérifier combien d'appareils sont connectés à l'appareil. Parfois, des équipements supplémentaires sont installés sur la voiture, pour lesquels la puissance du générateur standard n'est pas suffisante. Les actions dans ce cas sont assez prévisibles : éteignez l'équipement ou remplacez le générateur par un plus puissant.

Vous pouvez également remarquer visuellement une surchauffe. L'enroulement de phase du stator est isolé. En cas de surchauffe, l'isolant devient foncé et, dans certains cas, bout. Une surchauffe peut également être indiquée par une batterie déchargée ou un manque de charge. L'indication de l'équipement dans le circuit électrique peut ne pas se produire correctement. Lorsque la température du générateur est élevée, sa capacité à produire une bonne tension diminue, ce qui n'est pas souhaitable.

Entretien du générateur de voiture

Lors de l'installation d'une batterie sur une voiture, vous devez d'abord vérifier si la polarité de la batterie est correctement connectée. Si le plus et le moins sont inversés, lorsque le moteur démarre, le redresseur du générateur tombera en panne. Cela pourrait provoquer un incendie. Le même problème peut survenir lors de l’allumage d’une autre voiture à partir de votre batterie.

Le bon fonctionnement de l'appareil est la clé de sa longue durée de vie. Lors de l'utilisation d'une voiture, n'oubliez pas de vérifier l'état du câblage électrique, la propreté des contacts et des connexions, notamment celles qui vont au régulateur de tension et au générateur. Vous pouvez utiliser un spray spécial pour nettoyer les contacts, il est vendu chez les concessionnaires automobiles. De mauvais contacts peuvent entraîner une tension trop élevée, ce qui peut avoir un effet néfaste sur l'équipement du véhicule.

Si vous soudez une carrosserie de voiture, alors tous les appareils électriques doivent être déconnectés du générateur, il est recommandé de retirer la batterie. Il est nécessaire de surveiller la tension de la courroie de l'alternateur. S'il est mal tendu, le fonctionnement de l'appareil sera inefficace et la tension sera faible. Si la courroie est trop tendue, les roulements seront rapidement détruits.

Avec des soins appropriés, le générateur durera plus longtemps que prévu et ne posera aucun problème de fonctionnement.

Toute voiture est équipée d'un réseau électrique de bord, qui est responsable de nombreuses tâches - du démarrage du moteur à l'aide d'un démarreur électrique et de la génération d'une étincelle qui enflamme le mélange air-carburant jusqu'au fonctionnement des phares, de la radio, de l'alarme et autres. dispositifs. Tous les équipements ci-dessus consomment de l'électricité, qui est générée par deux éléments : un générateur et une batterie. Dans cet article, nous parlerons du fonctionnement et du fonctionnement d'un générateur de voiture, de ses principaux défauts et de ce à quoi vous devez faire attention pendant le fonctionnement.

A quoi sert un générateur ?

L'alimentation électrique pour alimenter le réseau de bord jusqu'au démarrage du moteur est assurée par la batterie. Cependant, la batterie ne peut pas générer de courant ; elle se contente de le stocker en elle-même et de le libérer selon les besoins. Pour cette raison, il est impossible d'utiliser une batterie pour assurer en permanence le fonctionnement des équipements électriques automobiles - elle abandonnera rapidement toute l'électricité et sera complètement déchargée. Même lors du démarrage du groupe motopropulseur, la batterie abandonne une partie importante de sa charge, car le démarreur consomme beaucoup d'électricité.

Le générateur de la voiture assure le rétablissement de la charge de la batterie et l'alimentation de tous les consommateurs connectés au réseau de bord. Il ne stocke pas l’électricité comme une batterie, mais en produit en continu pendant que le moteur tourne. Mais tant que le moteur à combustion interne ne tourne pas, cette unité ne fonctionne pas et la fonction d'alimentation du réseau de bord est assurée par la batterie.

Le fonctionnement d’un générateur automobile ressemble à celui d’un moteur électrique, mais à l’envers. Un moteur électrique reçoit de l'énergie et la convertit en action mécanique, tandis qu'un générateur convertit la rotation mécanique du rotor en électricité.

En bref, le principe de fonctionnement d'un générateur automobile peut s'expliquer comme suit : la rotation du rotor entraîne la formation d'un champ magnétique et affecte l'enroulement du stator. Cela conduit à l’émergence d’un courant électrique dans ce dernier, qui est ensuite fourni aux consommateurs d’électricité connectés au réseau de bord du véhicule.

Cependant, le fonctionnement d'un autogénérateur présente certaines caractéristiques dont il faut tenir compte. Un générateur électrique moderne installé dans les voitures comporte trois phases et produit du courant alternatif, tandis que le courant continu est nécessaire pour alimenter le réseau de bord. De plus, le courant électrique généré doit avoir des paramètres strictement définis, sinon il existe une forte probabilité qu'il endommage l'équipement. Pour éviter cela, l'unité est équipée d'éléments supplémentaires.

Le dispositif d'un générateur de voiture

L'autogénérateur comprend plusieurs composants :

• Rotor.
• Stator.
• Bloc brosse.
• Bloc redresseur (pont de diodes).

1 - roulement arrière ; 2 - bloc redresseur ; 3 - bagues collectrices ; 4 - pinceau; 5 — porte-balais; 6 - boîtier; 7 - diodes ; 8 — manchon de roulement ; 9 - vis; 10 — couverture arrière ; 11 — turbine; 12 - vis; 13 - rotors ; 14 — enroulement du rotor ; 15 — couverture ; 16 — arbre du rotor ; 17 — rondelle; 18 - noix; 19 - poulie ; 20 — roulement avant; 21 — enroulement du rotor ; 22 - stator.

Rotor

Un rotor (de l'anglais rotation) est la partie mobile d'un autogénérateur. Il se compose d'un arbre sur lequel se trouve un enroulement d'excitation, situé entre deux moitiés de pôles. Ces derniers sont réalisés par emboutissage, chacun d'eux comporte six saillies en forme de bec situées au sommet du bobinage. Ces moitiés forment un système de poteaux et de bagues collectrices. Le but des anneaux est de fournir du courant électrique au bobinage via ses bornes.

L'enroulement d'excitation est conçu pour créer un champ magnétique. Pour résoudre ce problème, un faible courant électrique doit lui être appliqué. Avant de démarrer le bloc d'alimentation, la batterie fournit du courant pour former un champ magnétique. Lorsque le moteur à combustion interne tourne et que la vitesse atteint la valeur requise, le générateur fournira du courant à l'enroulement d'excitation

De plus, le rotor contient :

• Poulie motrice.
• Roulements.
• Dispositif de refroidissement (ventilateur).

Le rotor est situé à l'intérieur du stator, pris en sandwich entre les couvercles du boîtier. Les couvercles sont équipés de sièges dans lesquels sont placés les roulements du rotor. De plus, le couvercle situé du côté de la poulie motrice comporte des trous pour la ventilation.

Schéma de ventilation du générateur

Stator

Cet élément, contrairement à celui décrit ci-dessus, est immobile (statique), d'où son nom. Sa tâche est d'obtenir un courant électrique d'amplitude variable apparaissant sous l'influence du champ magnétique du rotor. Le stator est constitué d'enroulements et d'un noyau. Ce dernier est en tôle d'acier et comporte des rainures pour la pose de trois enroulements (selon le nombre de phases). Les enroulements peuvent être posés de deux manières : en boucle ou en vague. Le motif de leur connexion peut également être différent - en forme d'étoile ou de triangle.

1 - noyau ; 2 - enroulement ; Cale à 3 rainures ; 4 - rainure; 5 - borne de connexion au redresseur.

Dans une connexion en étoile, tous les enroulements sont connectés ensemble à une extrémité en un point commun. Leurs secondes extrémités servent de conclusions. Le circuit « triangle » consiste à connecter les enroulements selon un principe différent : le 1er au 2ème, le 2ème au 3ème et le 3ème, tour à tour, au 1er. Dans ce cas, la fonction des bornes est assurée par les points de connexion. Les deux diagrammes sont clairement représentés sur la figure.

Circuit étoile et triangle

Bloc brosse

La tâche de ce composant du générateur est de transmettre l'électricité à l'enroulement d'excitation. Structurellement, le bloc est un boîtier dans lequel se trouvent une paire de brosses en graphite à ressort. Ces derniers sont plaqués contre les bagues collectrices à l'aide de ressorts, mais n'y sont pas fixés rigidement.

Le régulateur est nécessaire pour maintenir la tension de sortie dans les limites établies. Ceci est nécessaire car la quantité de courant, ainsi que ses paramètres, dépendent du régime moteur et la durabilité de la batterie est directement liée à la différence de potentiel appliquée. Une tension insuffisante entraînera une sous-charge « chronique » de la batterie, et une tension excessive entraînera une surcharge. Dans le premier comme dans le deuxième cas, la durée de vie de la batterie diminuera sensiblement. Les voitures modernes sont équipées de régulateurs électroniques à semi-conducteurs.

Pont de diodes (bloc redresseur)

La tâche de cet élément est de convertir le courant alternatif qui lui est fourni en courant continu nécessaire à l'alimentation du réseau de bord. Structurellement, il se compose de plaques d'évacuation de la chaleur, dans lesquelles sont montées 6 diodes - 2 pour chaque enroulement du stator (sur "+" et sur "-").

Le principe de fonctionnement d'un générateur de voiture

Voyons maintenant comment fonctionne l'autogénérateur. Lorsque vous tournez la clé dans le contacteur d'allumage, la tension est fournie au bobinage, en passant par les bagues collectrices, ainsi que par le bloc de brosses. Le résultat est l'apparition d'un champ magnétique autour du bobinage d'excitation. Il tourne constamment avec le rotor, agissant sur les enroulements du stator. Un courant électrique alternatif apparaît aux bornes de ce dernier, qui est ensuite fourni au pont de diodes. A la sortie du bloc redresseur, le courant a déjà une valeur constante. Ensuite, il est fourni au régulateur de tension, à partir duquel il va aux balais en graphite, alimente les consommateurs inclus dans le réseau de bord et recharge la batterie.

La tension de sortie de l'appareil est ajustée comme suit. Le régulateur, fonctionnant en conjonction avec le bloc de balais, modifie la quantité de tension fournie à l'enroulement. Cela entraîne une modification des paramètres du champ magnétique, ainsi que de la quantité d'électricité générée. De plus, le régulateur effectue une compensation thermique dont l'essence est que la tension change en proportion inverse de la température (plus elle est basse, plus la différence de potentiel est grande, et vice versa).

Dysfonctionnements fondamentaux d'un générateur de voiture

Cet appareil est assez fiable et, s'il est utilisé correctement, ne tombe pas en panne pendant longtemps. Cependant, des pannes surviennent toujours et les causes des problèmes peuvent être de nature électrique ou mécanique.

Défauts électriques

De tels problèmes surviennent plus souvent que les problèmes mécaniques, il est assez difficile de les identifier et de les éliminer correctement. Il peut s'agir d'un court-circuit des enroulements d'excitation du stator ou du rotor, de leur rupture, d'une panne du régulateur de tension ou d'une panne des diodes du bloc redresseur. De tels problèmes sont également dangereux car ils affectent négativement la batterie jusqu'à ce qu'ils soient identifiés et corrigés. Ainsi, un régulateur de tension défectueux entraînera une recharge constante de la batterie. Dans le même temps, il n'y a pratiquement aucun signe extérieur d'un dysfonctionnement; le plus souvent, il est détecté lors de diagnostics complexes, en mesurant la tension de sortie sur l'autogénérateur ou en soupçonnant que quelque chose ne va pas lorsque les batteries tombent en panne les unes après les autres après avoir travaillé seulement quelques mois.

Une rupture ou un court-circuit dans les enroulements de champ peut être éliminé par rembobinage. Les autres défauts électriques sont corrigés en remplaçant la pièce défectueuse.

Problèmes mécaniques

La cause des problèmes mécaniques est généralement l'usure des balais en graphite, de la ou des poulies d'entraînement, ainsi qu'une rupture de la courroie d'entraînement du générateur. Ces dysfonctionnements sont assez faciles à diagnostiquer grâce aux bruits parasites entendus lorsque le générateur fonctionne. Ces problèmes sont éliminés en remplaçant l'élément qui ne fonctionne pas.

Enfin, il reste à donner des conseils pour diagnostiquer périodiquement le générateur, vérifier l'usure de ses composants et mesurer la tension à la sortie de l'unité. Cela vous permettra d'identifier et d'éliminer rapidement tout dysfonctionnement survenu, évitant ainsi des problèmes avec la batterie et les appareils électriques inclus dans le réseau de bord du véhicule.

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Le générateur est conçu pour alimenter les consommateurs électriques inclus dans le système d'équipement électrique et charger la batterie pendant que le moteur de la voiture tourne. Les paramètres de sortie du générateur doivent être tels que la batterie ne se décharge pas progressivement dans aucun mode de conduite. De plus, la tension du réseau de bord du véhicule, alimenté par le générateur, doit être stable sur une large plage de vitesses et de charges. La dernière exigence est due au fait que la batterie est très sensible au degré de stabilité de la tension. Une tension trop basse entraîne une sous-charge de la batterie et, par conséquent, des difficultés à démarrer le moteur ; une tension trop élevée entraîne une surcharge de la batterie et sa défaillance accélérée. Les lampes d'éclairage, les alarmes et les équipements acoustiques ne sont pas moins sensibles aux niveaux de tension.

Le générateur est un appareil assez fiable qui peut résister à des vibrations accrues du moteur, à des températures élevées du compartiment moteur, à l'exposition à un environnement humide, à la saleté et à d'autres facteurs. Le principe de fonctionnement d'un générateur électrique et sa conception fondamentale sont les mêmes pour tous les générateurs automobiles, quel que soit l'endroit où ils sont produits.

Principe de fonctionnement du générateur

Le fonctionnement du générateur est basé sur l'effet de l'induction électromagnétique. Si une bobine, par exemple en fil de cuivre, est traversée par un flux magnétique, alors lorsqu'il change, une tension électrique alternative apparaît aux bornes de la bobine. A l’inverse, pour générer un flux magnétique, il suffit de faire passer un courant électrique dans la bobine. Ainsi, pour produire un courant électrique alternatif, il faut une bobine à travers laquelle circule un courant électrique continu, formant un flux magnétique, appelé enroulement de champ, et un système de pôles en acier dont le but est d'amener le flux magnétique aux bobines. , appelé enroulement du stator, dans lequel une tension alternative est induite. Ces bobines sont placées dans les rainures de la structure en acier, le circuit magnétique (boîtier en fer) du stator. L'enroulement du stator avec son noyau magnétique forme le stator du générateur lui-même, sa partie fixe la plus importante, dans laquelle le courant électrique est généré, et l'enroulement d'excitation avec le système de pôles et quelques autres pièces (arbre, bagues collectrices) forme le rotor, sa plus partie tournante importante. L'enroulement de champ peut être alimenté par le générateur lui-même. Dans ce cas, le générateur fonctionne en auto-excitation. Dans ce cas, le flux magnétique résiduel dans le générateur, c'est-à-dire le flux que forment les parties en acier du circuit magnétique en l'absence de courant dans l'enroulement de champ est faible et n'assure l'auto-excitation du générateur qu'à des vitesses de rotation trop élevées. Par conséquent, une telle connexion externe est introduite dans le circuit du générateur, où les enroulements de champ ne sont pas connectés à la batterie (généralement via un voyant d'état du groupe électrogène). Le courant circulant à travers cette lampe dans l'enroulement d'excitation après la mise sous tension du commutateur d'allumage fournit l'excitation initiale du générateur. L'intensité de ce courant ne doit pas être trop élevée pour ne pas décharger la batterie, mais pas trop faible, car dans ce cas, le générateur est excité à des vitesses trop élevées, c'est pourquoi les fabricants précisent la puissance requise de la lampe témoin - généralement 2...3 W.

Lorsque le rotor tourne à l'opposé des bobines du bobinage du stator, les pôles « nord » et « sud » du rotor apparaissent alternativement, c'est-à-dire la direction du flux magnétique traversant la bobine change, ce qui provoque l'apparition d'une tension alternative.

À de rares exceptions près, les générateurs d'entreprises étrangères, ainsi que nationaux, ont six pôles « sud » et six pôles « nord » dans le système magnétique du rotor. Dans ce cas, la fréquence f est 10 fois inférieure à la vitesse du rotor du générateur. Puisque le rotor du générateur reçoit sa rotation du vilebrequin du moteur, la fréquence du vilebrequin du moteur peut être mesurée par la fréquence de la tension alternative du générateur. Pour ce faire, un enroulement statorique est réalisé au niveau du générateur, auquel le tachymètre est connecté. Dans ce cas, la tension à l'entrée du tachymètre a un caractère pulsé, car il s'avère être connecté en parallèle avec la diode du redresseur de puissance du générateur.

L'enroulement du stator des générateurs d'entreprises étrangères et nationales est triphasé. Il se compose de trois 3 parties, appelées enroulements de phase ou simplement phases, dont la tension et les courants sont décalés les uns par rapport aux autres d'un tiers de la période, c'est-à-dire à 120 degrés électriques. Les phases peuvent être connectées en étoile ou en triangle. Dans ce cas, on distingue les tensions et courants de phase et linéaires. Les tensions de phase agissent entre les extrémités des enroulements de phase et des courants circulent dans ces enroulements, tandis que les tensions linéaires agissent entre les fils reliant l'enroulement du stator au redresseur. Des courants linéaires circulent dans ces fils. Naturellement, le redresseur redresse les valeurs qui lui sont fournies, c'est à dire linéaires. Lorsqu'ils sont connectés en « triangle », les courants de phase sont inférieurs aux courants linéaires, tandis que dans une « étoile », les courants linéaires et de phase sont égaux. Cela signifie qu'avec le même courant fourni par le générateur, le courant dans les enroulements de phase, lorsqu'ils sont connectés en « triangle », est nettement inférieur à celui d'une « étoile ». Par conséquent, dans les générateurs de grande puissance, une connexion en triangle est souvent utilisée, car à des courants plus faibles, les enroulements peuvent être enroulés avec un fil plus fin, plus avancé technologiquement. Cependant, les tensions linéaires de « l'étoile » sont supérieures à la tension de phase, alors que pour le « triangle » elles sont égales, et pour obtenir la même tension de sortie aux mêmes vitesses de rotation, le « triangle » nécessite une augmentation correspondante de la nombre de tours de ses phases par rapport à « l'étoile ».

Un fil plus fin peut également être utilisé pour une connexion en étoile. Dans ce cas, le bobinage est constitué de deux enroulements parallèles, dont chacun est connecté en « étoile », c'est-à-dire il s'avère que c'est une "étoile double". Le redresseur d'un système triphasé contient six diodes semi-conductrices de puissance, dont trois sont connectées à la borne « + » du générateur et les trois autres à la borne « - » (masse). S'il est nécessaire d'augmenter la puissance du générateur, un bras redresseur supplémentaire est utilisé. Un tel circuit redresseur ne peut avoir lieu que lorsque les enroulements du stator sont connectés en « étoile », puisque le bras supplémentaire est alimenté à partir du point « zéro » de « l'étoile ».

Dans de nombreux générateurs d'entreprises étrangères, l'enroulement d'excitation est connecté à son propre redresseur. Cette connexion du bobinage de champ empêche le courant de décharge de la batterie de le traverser lorsque le moteur de la voiture ne tourne pas. Les diodes semi-conductrices sont à l'état ouvert et n'offrent pas de résistance significative au passage du courant lorsqu'une tension leur est appliquée dans le sens direct et ne laissent pratiquement pas passer le courant lorsque la tension est inversée. Il est à noter que le terme « diode redresseur » ne cache pas toujours la conception habituelle avec un boîtier, des cordons, etc. Parfois, il s'agit simplement d'une jonction semi-conductrice en silicium scellée sur un dissipateur thermique.

L'utilisation de l'électronique et surtout de la microélectronique dans un régulateur de tension, c'est-à-dire l'utilisation de transistors à effet de champ ou la réalisation de l'ensemble du circuit régulateur de tension sur un monocristal de silicium a nécessité l'introduction dans le générateur d'éléments pour le protéger des surtensions qui se produisent, par exemple, lorsque la batterie est soudainement déconnectée ou que le la charge est délestée. Cette protection est assurée par le fait que les diodes du pont de puissance sont remplacées par des diodes Zener. La différence entre une diode Zener et une diode de redressement est que lorsqu'on lui applique une tension dans le sens opposé, elle ne laisse passer le courant que jusqu'à une certaine valeur de cette tension (tension de stabilisation).

Généralement, dans les diodes Zener de puissance, la tension de stabilisation est de 25... 30 V. Lorsque cette tension est atteinte, les diodes Zener « percent », c'est-à-dire ils commencent à faire passer le courant dans la direction opposée, et dans certaines limites de changement de l'intensité de ce courant, la tension sur la diode Zener et, par conséquent, sur la borne « + » du générateur reste inchangée, n'atteignant pas les valeurs ​​dangereux pour les composants électroniques. La propriété d’une diode Zener de maintenir une tension constante à ses bornes après une « panne » est également utilisée dans les régulateurs de tension.

Principe de fonctionnement du régulateur de tension (relais régulateur)

Actuellement, tous les générateurs sont équipés de régulateurs de tension électroniques à semi-conducteurs, généralement intégrés à l'intérieur du générateur. Leurs conceptions et conceptions peuvent être différentes, mais le principe de fonctionnement de tous les régulateurs est le même. La tension d'un générateur sans régulateur dépend de la vitesse de rotation de son rotor, du flux magnétique créé par l'enroulement de champ et, par conséquent, de l'intensité du courant dans cet enroulement et de la quantité de courant fournie par le générateur aux consommateurs. Plus la vitesse de rotation et le courant d'excitation sont élevés, plus la tension du générateur est élevée ; plus le courant de sa charge est élevé, plus cette tension est faible.

La fonction du régulateur de tension est de stabiliser la tension lorsque la vitesse de rotation et la charge changent en influençant le courant d'excitation. Bien entendu, vous pouvez modifier le courant dans le circuit d'excitation en introduisant une résistance supplémentaire dans ce circuit, comme cela se faisait dans les précédents régulateurs de tension de vibration, mais cette méthode est associée à une perte de puissance dans cette résistance et n'est pas utilisée dans les régulateurs électroniques. . Les régulateurs électroniques modifient le courant d'excitation en allumant et en désactivant l'enroulement d'excitation à partir du réseau d'alimentation, tout en modifiant la durée relative du temps d'activation de l'enroulement d'excitation.

Si pour stabiliser la tension il est nécessaire de réduire le courant d'excitation, le temps de commutation de l'enroulement d'excitation est réduit ; s'il est nécessaire de l'augmenter, il est augmenté.

Conception de générateurs

Selon leur conception, les groupes électrogènes peuvent être divisés en deux groupes : les générateurs de conception traditionnelle avec un ventilateur au niveau de la poulie motrice et les générateurs de conception dite « compacte » avec deux ventilateurs dans la cavité interne du générateur. Généralement, les générateurs « compacts » sont équipés d'un entraînement avec un rapport de démultiplication accru via une courroie poly-V et sont donc appelés, selon la terminologie adoptée par certaines entreprises, des générateurs à grande vitesse. De plus, au sein de ces groupes, on peut distinguer les générateurs dans lesquels l'ensemble balais est situé dans la cavité interne du générateur entre le système de pôles du rotor et le couvercle arrière (Mitsubishi, Hitachi), et les générateurs dans lesquels les bagues collectrices et les balais sont situés à l'extérieur du cavité interne (Bosch, Valeo). Dans ce cas, le générateur comporte un boîtier sous lequel se trouvent un ensemble balais, un redresseur et, en règle générale, un régulateur de tension.

Tout générateur contient un stator avec un enroulement, pris en sandwich entre deux couvercles : l'avant, côté entraînement, et l'arrière, côté bague collectrice. Les couvercles, moulés en alliages d'aluminium, sont dotés de fenêtres de ventilation à travers lesquelles l'air est soufflé par un ventilateur à travers le générateur.

Les générateurs de conception traditionnelle sont équipés de fenêtres de ventilation uniquement dans la partie d'extrémité, tandis que les générateurs de conception « compacte » sont également équipés sur la partie cylindrique - au-dessus des côtés frontaux de l'enroulement du stator. Le design « compact » se distingue également par des ailettes très développées, notamment dans la partie cylindrique des capots. Un ensemble balais, qui est souvent associé à un régulateur de tension, et un ensemble redresseur sont fixés au couvercle côté bague collectrice. Les couvercles sont généralement serrés ensemble avec trois ou quatre vis, et le stator est pris en sandwich entre les couvercles, dont les surfaces d'appui recouvrent le stator le long de la surface extérieure. Parfois, le stator est complètement encastré dans le capot avant et ne repose pas contre le capot arrière (Denso). Il existe des modèles dans lesquels les tôles centrales de l'ensemble du stator dépassent du reste et constituent un siège pour les couvercles. Les pattes de montage et l'oreille de tension du générateur sont coulées d'un seul tenant avec les couvercles, et si la fixation est à deux pattes, alors les pattes ont les deux couvercles, s'il s'agit d'un simple pied, uniquement celui de l'avant. Il existe cependant des conceptions dans lesquelles une fixation à une patte est réalisée en joignant les bossages des couvercles arrière et avant, ainsi que des fixations à deux pattes, dans lesquelles l'une des pattes, en acier embouti, est vissée à la couverture arrière, comme par exemple dans certaines versions précédentes des générateurs Paris-Rhône. Avec un support à deux pieds, un manchon d'espacement est généralement situé dans le trou du pied arrière, ce qui vous permet de sélectionner l'espace entre le support du moteur et le siège du pied lors de l'installation du générateur. Il peut y avoir un trou dans l'oreille de tension, avec ou sans filetage, mais il y a aussi plusieurs trous, ce qui permet d'installer ce générateur sur différentes marques de moteurs. Dans le même but, deux oreilles de tension sont utilisées sur un générateur.

Une particularité des générateurs automobiles est le type de système de pôles de rotor. Il contient deux moitiés de pôles avec des saillies - des pôles en forme de bec, six sur chaque moitié. Les moitiés de poteaux sont fabriquées par emboutissage et peuvent avoir des saillies - des demi-buissons. S'il n'y a pas de saillies lorsqu'il est pressé sur l'arbre, une bague avec un enroulement d'excitation enroulé sur le cadre est installée entre les moitiés de pôle et l'enroulement est effectué après avoir installé la bague à l'intérieur du cadre. Le bobinage inducteur assemblé avec le rotor est imprégné de vernis. Les becs des pôles sur les bords sont généralement biseautés sur un ou deux côtés pour réduire le bruit magnétique des générateurs. Dans certaines conceptions, dans le même but, un anneau amagnétique anti-bruit est placé sous les cônes pointus des becs, situés au-dessus du bobinage d'excitation. Cet anneau empêche les becs d'osciller lorsque le flux magnétique change et donc d'émettre du bruit magnétique. Après l'assemblage, le rotor est équilibré dynamiquement en perçant l'excédent de matériau au niveau des moitiés polaires. Sur l'arbre du rotor se trouvent également des bagues collectrices, le plus souvent en cuivre, serties de plastique. Les fils du bobinage d'excitation sont soudés ou soudés aux anneaux. Les anneaux sont parfois en laiton ou en acier inoxydable, ce qui réduit l'usure et l'oxydation, notamment lorsqu'ils sont utilisés dans des environnements humides. Le diamètre des bagues lorsque le groupe balais est situé à l'extérieur de la cavité interne du générateur ne peut pas dépasser le diamètre interne du roulement installé dans le couvercle du côté des bagues de contact, car Lors du montage, le roulement passe sur les bagues. Le petit diamètre des anneaux contribue également à réduire l’usure des brosses. C'est précisément pour les conditions d'installation que certaines entreprises utilisent des roulements à rouleaux comme support du rotor arrière, car celles à billes du même diamètre ont une durée de vie plus courte.

Les arbres de rotor sont généralement fabriqués en acier doux de coupe libre, cependant, lors de l'utilisation d'un roulement à rouleaux dont les rouleaux fonctionnent directement à l'extrémité de l'arbre du côté des bagues collectrices, l'arbre est en alliage acier, et le tourillon d'arbre est cimenté et durci. À l'extrémité filetée de l'arbre, une rainure est découpée pour la clé permettant de fixer la poulie. Cependant, dans de nombreuses conceptions modernes, la clé manque. Dans ce cas, la partie d'extrémité de l'arbre présente un évidement ou une saillie en forme d'hexagone. Cela permet d'empêcher l'arbre de tourner lors du serrage de l'écrou de fixation de la poulie, ou lors du démontage, lorsqu'il est nécessaire de retirer la poulie et le ventilateur.

Unité de brosse- il s'agit d'une structure en plastique dans laquelle sont placées les brosses, c'est-à-dire contacts glissants.

Il existe deux types de balais utilisés dans les générateurs automobiles : le cuivre-graphite et l'électrographite. Ces derniers ont une chute de tension accrue au contact de la bague par rapport à celles en cuivre-graphite, ce qui affecte négativement les caractéristiques de sortie du générateur, mais ils entraînent beaucoup moins d'usure des bagues collectrices. Les brosses sont pressées contre les anneaux par la force du ressort. Généralement, les balais sont installés le long du rayon des bagues collectrices, mais il existe également des porte-balais dits réactifs, où l'axe des balais forme un angle avec le rayon de la bague au point de contact du balai. Cela réduit le frottement de la brosse dans les guides du porte-balai, et assure ainsi un contact plus fiable de la brosse avec la bague. Souvent, le porte-balais et le régulateur de tension forment une unité non séparable.

Les unités de redressement sont utilisées en deux types : soit il s'agit de plaques de dissipateur thermique dans lesquelles des diodes de redressement de puissance sont pressées (ou soudées), soit sur lesquelles les jonctions en silicium de ces diodes sont soudées et scellées, soit il s'agit de structures avec des ailettes très développées dans lesquelles les diodes , généralement du type tablette, sont soudés aux dissipateurs thermiques. Les diodes du redresseur supplémentaire ont généralement un boîtier cylindrique en plastique, soit en forme de pois, soit réalisées sous la forme d'un bloc étanche séparé, dont l'inclusion est réalisée dans le circuit par des jeux de barres. L'inclusion des blocs redresseurs dans le circuit générateur s'effectue en dessoudant ou en soudant les bornes de phase sur des plots de montage spéciaux pour redresseurs ou avec des vis. La chose la plus dangereuse pour le générateur et surtout pour le câblage du réseau de bord du véhicule est le pontage des plaques du dissipateur thermique reliées à la « masse » et à la borne « + » du générateur, des objets métalliques tombant accidentellement entre elles ou ponts conducteurs formés par la contamination, car Dans ce cas, un court-circuit se produit dans le circuit de la batterie, ce qui peut provoquer un incendie. Pour éviter cela, les plaques et autres parties du redresseur des générateurs de certaines entreprises sont partiellement ou totalement recouvertes d'une couche isolante. Les dissipateurs thermiques sont combinés dans une conception monolithique de l'unité redresseur principalement par des plaques de montage en matériau isolant, renforcées par des barres de connexion.

Les ensembles de roulements de générateur sont généralement des roulements à billes à gorge profonde avec une graisse unique à vie et des joints unidirectionnels ou bidirectionnels intégrés au roulement. Les roulements à rouleaux ne sont utilisés que du côté des bagues collectrices et assez rarement, principalement par des sociétés américaines (Delco Remy, Motorcraft). L'ajustement des roulements à billes sur l'arbre du côté des bagues collectrices est généralement serré, côté entraînement - coulissant, dans le siège du couvercle, au contraire - du côté des bagues de contact - coulissant, côté entraînement - serré. Étant donné que la bague extérieure du roulement du côté des bagues collectrices a la capacité de tourner dans le siège du couvercle, le roulement et le couvercle pourraient bientôt tomber en panne, provoquant le contact du rotor avec le stator. Pour empêcher le roulement de tourner, divers dispositifs sont placés dans le siège du couvercle - anneaux en caoutchouc, entretoises en plastique, ressorts en acier ondulé, etc. La conception des régulateurs de tension est largement déterminée par leur technologie de fabrication. Lors de la réalisation d'un circuit utilisant des éléments discrets, le régulateur dispose généralement d'un circuit imprimé sur lequel se trouvent ces éléments. Dans le même temps, certains éléments, par exemple les résistances d'accord, peuvent être fabriqués à l'aide de la technologie des couches épaisses. La technologie hybride suppose que les résistances sont fabriquées sur une plaque en céramique et connectées à des éléments semi-conducteurs - diodes, diodes Zener, transistors, qui, sous forme non emballée ou emballée, sont soudés sur un substrat métallique. Dans un régulateur constitué d'un monocristal de silicium, l'ensemble du circuit du régulateur est situé dans ce cristal.

Le générateur est refroidi par un ou deux ventilateurs montés sur son arbre. Dans le même temps, dans la conception traditionnelle des générateurs (l'air est aspiré par un ventilateur centrifuge dans le couvercle depuis le côté des bagues collectrices.
Pour les générateurs dotés d'un ensemble balais, d'un régulateur de tension et d'un redresseur à l'extérieur de la cavité interne et protégés par un boîtier, l'air est aspiré à travers les fentes de ce boîtier, dirigeant l'air vers les endroits les plus chauds - vers le redresseur et le régulateur de tension. Sur les voitures avec un compartiment moteur dense, dans lesquelles la température de l'air est trop élevée, des générateurs sont utilisés avec un boîtier spécial fixé au capot arrière et équipé d'un tuyau avec un tuyau à travers lequel l'air extérieur froid et propre pénètre dans le générateur. . De telles conceptions sont utilisées, par exemple, sur les voitures BMW. Pour les générateurs de conception « compacte », l'air de refroidissement est aspiré à la fois par les capots arrière et avant.

Les générateurs de grande puissance installés sur les véhicules spéciaux, les camions et les bus présentent certaines différences. Ils contiennent notamment deux systèmes de rotor polaire montés sur un arbre et, par conséquent, deux bobinages d'excitation, 72 fentes sur le stator, etc. Cependant, il n'y a pas de différences fondamentales dans la conception de ces générateurs par rapport aux conceptions considérées.

Conduisez les générateurs et montez-les sur le moteur

Les générateurs de tous types de voitures sont entraînés à partir du vilebrequin par un entraînement par courroie ou par engrenages. Dans ce cas, deux options sont possibles : courroie trapézoïdale ou courroie poly-V. La poulie d'entraînement du générateur est constituée d'une ou deux rainures pour une courroie trapézoïdale et d'une piste de travail profilée pour une courroie poly-V. Le ventilateur, généralement fabriqué en tôle d'acier emboutie, est monté sur un arbre à côté de la poulie dans une conception de générateur traditionnel. La poulie peut être assemblée à partir de deux disques emboutis, moulés en fonte ou en acier, ou réalisés par emboutissage ou tournés en acier.

La qualité de l'alimentation électrique des consommateurs d'électricité, y compris la charge de la batterie, dépend du rapport de démultiplication de l'entraînement par courroie, égal au rapport des diamètres des rainures de la poulie d'entraînement du générateur par rapport à la poulie de vilebrequin. Pour améliorer la qualité de l'alimentation électrique des consommateurs électriques, ce nombre doit être aussi grand que possible, car dans le même temps, la vitesse de rotation du générateur augmente et il est capable de fournir plus de courant aux consommateurs. Cependant, si les rapports de démultiplication sont trop grands, une usure accélérée de la courroie d'entraînement se produit, de sorte que les rapports de démultiplication de la transmission moteur-générateur pour les courroies trapézoïdales sont compris entre 1,8 et 2,5, pour les courroies poly-V jusqu'à à 3. Un rapport de démultiplication plus élevé est possible car les courroies poly-V permettent l'utilisation de poulies d'entraînement de petits diamètres sur les générateurs et un angle de couverture de la poulie par la courroie plus petit. La meilleure conception pour un générateur est un entraînement individuel. Avec cet entraînement, les roulements du générateur sont moins chargés que dans un entraînement « collectif », dans lequel le générateur est généralement entraîné par une courroie avec d'autres unités, le plus souvent une pompe à eau, et où la poulie du générateur sert de galet tendeur. Une courroie poly-V entraîne généralement la rotation de plusieurs unités à la fois. Par exemple, sur les voitures Mercedes, une courroie serpentine entraîne simultanément l'alternateur, la pompe à eau, la pompe de direction assistée, l'embrayage du ventilateur et le compresseur de climatisation. Dans ce cas, la tension de la courroie est réalisée et réglée par un ou plusieurs galets tendeurs avec le générateur en position fixe. Les générateurs sont montés sur le moteur à l'aide d'un ou deux pieds de montage, articulés avec le support moteur. La courroie est tendue en tournant le générateur sur le support, tandis que la barre de tension reliant le moteur à l'oreille de tension peut être réalisée sous la forme d'une vis le long de laquelle se déplace un accouplement fileté articulé avec l'oreille.

Il existe des conceptions dans lesquelles la fente dans la barre de tension présente une coupe dentée le long de laquelle se déplace le dispositif de tension relié à l'oreille de tension. De telles conceptions permettent d'assurer la tension des courroies de manière très précise et fiable.

Malheureusement, il n'existe actuellement aucun document réglementaire international définissant les dimensions globales et de connexion des générateurs de voitures particulières, de sorte que les générateurs de différentes sociétés diffèrent considérablement les uns des autres, bien sûr, à l'exception des produits spécifiquement destinés à servir de pièces de rechange pour remplacer les générateurs d'autres sociétés. .

Générateurs sans balais

Les générateurs sans balais sont utilisés là où il existe des exigences de fiabilité et de durabilité accrues, principalement sur les tracteurs longue distance, les bus interurbains, etc. La fiabilité accrue de ces générateurs est assurée par le fait qu'ils ne disposent pas d'unité de contact à balais, sujette à l'usure et à la contamination, et que l'enroulement d'excitation est stationnaire. L'inconvénient des générateurs de ce type est leur taille et leur poids accrus. Les générateurs sans balais sont fabriqués en utilisant au maximum la continuité structurelle avec les générateurs à balais. La société américaine Delco-Remy, division de General Motors, est spécialisée dans la production de générateurs de ce type. La différence entre cette conception réside dans le fait qu'une moitié de pôle en forme de bec est montée sur l'arbre, comme un générateur à balais conventionnel, et l'autre, sous une forme découpée, y est soudée le long des becs avec un matériau non magnétique.

La responsabilité de fournir de l'énergie électrique aux sources de charge d'un véhicule propulsé par un moteur à combustion interne incombe au générateur. Il est presque impossible d’imaginer une moto ou une voiture moderne sans elle. Dans l'article, nous dévoilerons le principe de fonctionnement du générateur, ses principaux composants et éléments.

Lorsque le conducteur tourne la clé de contact, l'énergie électrique est fournie au démarreur. Dans les premières secondes de fonctionnement du véhicule, ce dispositif est le seul à être alimenté par la batterie et à contribuer à la rotation du vilebrequin. Après le démarrage de la centrale électrique, la rotation du moteur est transmise au générateur par l'intermédiaire d'un entraînement par courroie.

Presque immédiatement, la batterie passe du statut de source à celui de consommateur d'énergie et commence à retrouver sa charge. Désormais, le générateur devient une source d'électricité lorsque le moteur tourne.

Le principe de fonctionnement d'un générateur automobile est qu'il reçoit l'énergie mécanique de rotation du moteur et la convertit en énergie électrique.

En l’absence de ce dispositif, les voitures n’en auraient pas assez pour fonctionner à long terme. Mais avec un générateur, non seulement il n’y a pas de décharge, mais il y a aussi un processus de recharge. Sa puissance est suffisante pour faire fonctionner tous les appareils électriques installés qui affectent les performances de la voiture, ainsi que pour augmenter le confort du conducteur et des passagers.

Lorsque plusieurs consommateurs énergivores démarrent en même temps dans une voiture, la puissance du générateur peut ne pas être suffisante, auquel cas la batterie vient à son secours. Grâce à un tel système connecté, le consommateur ne remarque aucun inconvénient et les deux appareils créent la meilleure option pour le fonctionnement des composants électriques de la voiture.

Exigences du générateur automatique

La conception et le principe de fonctionnement du générateur ne nous imposent pas certaines obligations pour remplir ses fonctions. Les exigences de base comprennent les points suivants :

1. fourniture simultanée et ininterrompue d'électricité aux composants nécessaires, ainsi que chargement de la batterie ;
2. lorsque le moteur tourne à bas régime, il ne doit pas y avoir de perte de charge significative de la batterie ;
3. le niveau de tension dans le réseau doit être stable ;
4. Le générateur doit être robuste, fiable, peu bruyant et ne pas provoquer d'interférences radio.

Montage et entraînement de l'appareil

L'entraînement dans toutes les voitures a une forme standard : une poulie montée sur le vilebrequin est reliée par un entraînement par courroie à une poulie sur l'arbre du rotor de l'appareil. Les dimensions des poulies de la transmission sont fixées en fonction de la nécessité d'obtenir un nombre de tours donné sur le générateur.

Montage en bloc

Dans les voitures modernes, j'utilise des courroies poly-V. Avec leur aide, vous pouvez transmettre un plus grand nombre de tours au rotor du générateur.

L'appareil est fixé au corps du bloc dans le compartiment moteur. Le tendeur de courroie y est également installé. Il est nécessaire d'établir une transmission de rotation de haute qualité pour éviter que la courroie ne glisse le long de la poulie. Sinon, l'électricité passera à l'utilisation de la batterie, ce qui entraînera sa décharge complète et inaperçue.

Il est d'usage de distinguer deux groupes de générateurs structurellement différents :

1. les appareils avec un ventilateur à côté de la poulie motrice sont considérés comme une conception traditionnelle ;
2. la conception dans laquelle deux ventilateurs sont installés dans le corps de l'appareil est considérée comme plus récente et appartient aux appareils compacts.

Dispositif générateur

Les parties principales de tout générateur sont un bloc fixe - le stator et un élément structurel rotatif - le rotor. Le stator contient un enroulement de fils de cuivre. Il est fixé des deux côtés avec des couvercles, généralement en alliages légers d'aluminium. Du côté du montage de la poulie, il y a un couvercle avant et du côté de la brosse, il y a un couvercle arrière.

Un régulateur de tension est installé à l'arrière du mécanisme de brosse. Le bloc redresseur s'y trouve également. Les couvercles fixent le stator et sont fixés les uns aux autres à l'aide de plusieurs vis. Les pieds avec lesquels le générateur est fixé à la carrosserie de la voiture sont moulés avec les couvercles. De la même manière, une oreille tendue est obtenue.

Une bague peut être installée dans le trou de l'un des pieds, ce qui permet d'ajuster l'installation du générateur sur le support, en sélectionnant l'espace requis. L'oreille du mécanisme de tension est également équipée de plusieurs trous pour installer l'appareil sur des voitures de différentes marques.

Stator

Le fonctionnement du générateur dépend de la qualité de l'exécution de ses fonctions par chacun de ses blocs. La base du stator est assemblée à partir d'éléments identiques en tôle d'acier jusqu'à 1 mm d'épaisseur. Si la base du stator (un paquet de plaques) est réalisée par bobinage, alors la culasse du bloc contient des saillies situées sous les rainures. Les couches d'enroulement sont fixées sur de telles convexités. Les saillies contribuent également à améliorer le refroidissement de l’ensemble de la structure.

Stator de générateur

Presque tous les générateurs ont le même nombre d’emplacements. En règle générale, il y en a 36 dans les voitures de série. L'isolation est réalisée entre eux à l'aide d'un isolant époxy.

Rotor

Pour les générateurs automobiles, la principale caractéristique distinctive est la disposition des pôles des rotors. Le remontage de cette unité est fermé par deux moitiés en forme de coupe en métal embouti, avec des pétales saillants en forme de bec. Ils sont fixés sur l'arbre, comme s'ils enveloppaient le bobinage avec ces pétales.

Des roulements sont installés sur l'arbre, l'une des extrémités de l'arbre a un filetage avec une rainure de clavette et une surface d'appui pour la poulie.

Rotor de générateur

Unité de brosse

Ce bloc contient des contacts glissants. Dans les générateurs automatiques, deux types de balais sont utilisés :

• électrographite;
• cuivre-graphite.

Dans le premier cas, on observe une diminution périodique de la tension au contact de l'anneau. Cela conduit à de mauvaises performances du générateur, qui fournit une tension instable dans une telle situation. Cependant, ils ont également un effet positif, car ils s'usent moins, contrairement à ceux en cuivre.

Blocs redresseurs

Il existe deux principaux types de redresseurs :

1. dans le premier cas, les diodes sont enfoncées dans les plaques du dissipateur thermique ;
2. dans le second cas, on utilise des ailettes structurelles dans lesquelles des diodes sont soudées aux dissipateurs thermiques.

Plaques de dissipateur de chaleur

Court-circuiter de telles plaques est très dangereux pour l’ensemble de la voiture. La cause de cet incident est une contamination qui s'est infiltrée entre les plaques. Il peut être conducteur et court-circuiter le côté positif du câblage avec le côté négatif.

Un court-circuit entre les plaques peut provoquer un incendie dans le véhicule.

Pour éviter un tel développement d'événements, chaque plaque est recouverte individuellement d'une couche isolante en production.

Roulements

La conception utilise des roulements à billes. Lors de la production de générateurs, ils reçoivent du lubrifiant pendant toute leur durée de vie. Les constructeurs automobiles américains utilisent parfois des roulements à rouleaux. L'ajustement du côté du groupe de contact est généralement « par interférence », et du côté de la poulie, un ajustement coulissant est utilisé. La logique inverse est utilisée lors de l’installation du couvercle dans les sièges.

Dépose des roulements du générateur

La rotation du groupe de contact de la bague extérieure du roulement entraîne la défaillance de cette paire d'accouplement (roulement/couvercle).

Ainsi, le rotor peut toucher le stator. Pour éviter cela, des joints supplémentaires sont souvent installés dans le couvercle : une bague en plastique, un anneau en caoutchouc.

Refroidissement du générateur

La température de fonctionnement est réduite à l'aide de ventilateurs installés sur l'arbre du rotor. La conception traditionnelle implique l'alimentation en air du couvercle de l'appareil depuis le groupe de contacts. Lorsque le groupe des balais est situé à l'extérieur, l'alimentation en refroidissement s'effectue à travers un boîtier de protection recouvrant les contacts avec les balais.

Les voitures avec une disposition compacte des composants sous le capot sont souvent équipées d'un générateur avec un boîtier supplémentaire spécial. La circulation de l'air froid d'admission est assurée par ses fentes. Dans les générateurs de conception compacte, le refroidissement s'effectue des deux côtés des couvercles grâce à la présence de deux ventilateurs.

Régulateur de tension

De plus, tous les générateurs modernes sont équipés de régulateurs de tension électroniques à semi-conducteurs. Le régulateur assure la compensation thermique. La tension fournie à la batterie dépend de la température du compartiment moteur. Plus l'air est froid, plus la tension est fournie à la batterie.

Le principe de fonctionnement d’un générateur automobile n’est pas du tout difficile à comprendre si l’on considère les principaux composants de cet important dispositif du véhicule, qui convertit l’énergie mécanique reçue du moteur de la voiture en énergie électrique.

Schéma de circuit du générateur de voiture - en quoi consiste un générateur de voiture ?

Ce composant du véhicule est nécessaire pour charger et fournir à l'équipement électrique du moteur du véhicule l'énergie électrique dont il a besoin. Généralement, le générateur est situé à l’avant du moteur de la voiture. Aujourd'hui, il existe deux options de conception pour l'appareil qui nous intéresse :

• standard;
• compact.

Les premier et deuxième modèles présentent un certain nombre d’éléments communs. Ceux-ci incluent les mécanismes suivants :

• ensemble de brosses ;
• Régulateur de tension;
• stator;
• dispositif redresseur;
• cadre;
• rotor.

La différence entre un générateur standard et un générateur compact réside dans la conception de leur boîtier, de leur poulie motrice, de leur ensemble redresseur et de leur ventilateur. De plus, ils ont des dimensions géométriques différentes, qui dépendent non seulement de leur conception, mais également du fabricant. Dans le même temps, le fonctionnement d'un générateur automobile reste inchangé, quelle que soit la forme que lui donnent les ingénieurs de conception.

Le principe de fonctionnement d'un générateur de voiture - comment ça marche exactement ?

Le fonctionnement de l’appareil qui nous intéresse repose sur le phénomène d’induction électromagnétique. Son essence est la suivante. Lorsque le flux magnétique traverse une bobine de cuivre, une tension est générée à ses bornes. Son ampleur est proportionnelle à la vitesse à laquelle ce même flux évolue.

Et pour qu'un flux magnétique se forme, selon l'effet d'induction, un courant électrique doit traverser la bobine. En gros, si vous avez besoin de vous procurer du courant électrique alternatif, il suffit d'avoir sous la main :

• bobine (la tension alternative en sera supprimée);
• source de champ magnétique alternatif.

La source spécifiée dans un véhicule moderne est un rotor rotatif composé d'un arbre, d'un système de pôles et de bagues collectrices. Mais un autre élément important – le stator – est nécessaire pour générer du courant électrique (alternatif). Le stator est constitué d'un noyau composé de plaques d'acier et d'un enroulement.

Le principe de fonctionnement d'un générateur de voiture - schéma de circuit de l'unité

Il ne suffit pas de savoir comment fonctionne un générateur automobile en général si l’on veut bien comprendre son fonctionnement. De plus, vous devez étudier le circuit électrique du groupe électrogène, qui comprend les composants suivants :

• commutateur d'allumage ;
• "masse";
• ensemble de brosses ;
• un condensateur conçu pour supprimer les interférences ;
• diodes de bobinage;
• sortie positive du mécanisme;
• diodes de redressement (puissance) – négatives et positives ;
• puissance de bobinage;
• Régulateur de tension;
• enroulements de stator ;
• voyant lumineux (il signale un dysfonctionnement de l'appareil décrit).

Mais il est désormais facile de comprendre comment fonctionne un générateur automobile. Lorsque la clé est tournée dans le commutateur d'allumage, le courant est fourni au bobinage inducteur via des bagues collectrices et un mécanisme à balais. Le champ nécessaire (magnétique) y est induit, ce qui met le rotor en mouvement, qui commence à bouger. Une tension alternative est créée aux bornes des enroulements du stator.

Au moment où la vitesse du vilebrequin atteint la vitesse spécifiée, le générateur commence à alimenter l'enroulement de champ.

La tension continue est obtenue à partir d'une tension alternative due au fonctionnement du bloc redresseur, ce qui permet au dispositif générateur d'alimenter la batterie en courant. Lorsque la vitesse et la charge du vilebrequin changent, le régulateur de tension commence à fonctionner. Sa tâche est de démarrer le bobinage à temps. Comme vous pouvez le constater, le principe de fonctionnement du générateur est assez simple et compréhensible.