Automašīnas ģenerators ir nepieciešams, lai pārveidotu mehānisko enerģiju elektroenerģijā. Bez tā automašīnas elektriskās ķēdes darbība nav iespējama. Ģenerators nodrošina nepieciešamo akumulatora uzlādi, bez šīs ierīces akumulators izlādēsies mazāk nekā stundas laikā. Šī ierīce atrodas tuvu dzinējam, un tās darbības princips ir vadāms no kloķvārpstas.
Kā ierīce darbojas
- Rotors ir vārpsta ar īpašu lauka tinumu. Tas ir sadalīts divās daļās, katra no tām atrodas pretējā polā.
- Slīdgredzeni ir elements, kas nepieciešams ģeneratora tinuma darbināšanai. Ierīci darbina rotors, kuru pārvieto ar īpašām siksnām.
- Statoram jābūt ar serdi un tinumu. Šī ierīce piegādā maiņstrāvu, kas tiek nosūtīta tālāk pa ķēdi caur gredzeniem. Birstes komplekts tiek izmantots, lai pārvietotu lādiņu no rāmja un novirzītu to uz vēlamo vietu.
Ģeneratora ķēdē ir arī tāda ierīce kā taisngrieža bloks. Bez tā līdzstrāvas iegūšanas princips kļūs neiespējams, un ķēde nedarbosies.
Ārēji taisngrieža bloks izskatās kā plāksnes ar diodēm. Parasti to ir 6. Retos gadījumos ķēdē var būt vēl divas plāksnes. Ja tiek izmantots šis savienojums, akumulatorā neplūst strāva, ja dzinējs nedarbojas.
Ierīces jaudu var palielināt par 15%, ja tiek izmantotas papildu diodes un zvaigžņu tinums. Lai nodrošinātu, ka spriegums ir vienāds, tiek izmantots regulators. Šī ierīce var mainīt elektrisko impulsu ilgumu un ietekmēt to frekvenci.
Šīs sistēmas daļas princips ir balstīts uz izpildmehānismu un sensoru darbību. Pateicoties tiem, regulators saprot tinuma ierosmes ilgumu un nepieciešamību to iekļaut tīklā. Ja regulators neizdodas, spriegums vairs nebūs stabils.
Lielākā daļa svarīgāko konstrukcijas elementu atrodas ģeneratora korpusā, tie ir salīdzinoši maza izmēra un ļauj kompakti novietot elementus. Korpuss ir izgatavots no alumīnija sakausējuma. Šis metāls ļauj ierīci nemagnetizēt, kā arī efektīvi izkliedē siltumu, neļaujot ģeneratoram pārkarst.
Ģeneratoru raksturojums, veidi
Automašīnu ģeneratori ir sadalīti dažādos veidos, no kuriem ir atkarīgas ierīces īpašības. Galvenā klasifikācija ir ierīču iedalījums tajās, kas nodrošina līdzstrāvu vai maiņstrāvu. Līdz 60. gadiem visur izmantoja līdzstrāvas ģeneratorus. Mūsdienās tos var atrast galvenokārt uz kravas automašīnām. Šāds ģenerators izceļas ar to, ka tam ir fiksēti vairogi, kas noņem spriegumu no armatūras tinuma. Shēma paredz elementu paralēlu uzstādīšanu.
Maiņstrāvas ģeneratori parādījās 1946. gadā. Ierīces darbības princips tika ilustrēts iepriekš. Šāda ģeneratora galvenā priekšrocība ir tā mazais svars un samazinātie izmēri. Ģeneratora darbība ir kļuvusi uzticamāka un tā kalpošanas laiks ir palielinājies.
Šāda veida ģeneratoriem ir slīdēšanas gredzeni. Ja līdzstrāvas ģeneratorā spriegums tiek noņemts, izmantojot divus pusgredzenus, tad maiņstrāvas ģeneratoram ir nedaudz atšķirīga ķēde. Šeit gredzeni ir pilnvērtīgi, uzstādīti abos rāmja galos. Tie pilnībā nenosaka ierīces darbību, bet būtiski maina tās principu. Stabilai darbībai iekārtai nepieciešama liela ģeneratora jauda. Maiņstrāvas ģenerators to spēj nodrošināt vairāk.
Specifikācijas
Šie parametri nosaka, vai ierīce ir piemērota automašīnai vai nē. Galvenā īpašība ir strāvas ātrums. Tas ir atkarīgs no tā, cik rotora rotācijas notiek pie pastāvīga sprieguma. Tas arī parāda, cik ampērus ražo ģenerators. Normālā vērtība var svārstīties no 55 līdz 120 ampēriem atkarībā no tā, kāds spriegums ir nepieciešams konkrētās markas automašīnai. Ja ampēru skaits ir mazs, tas norāda, ka ģenerators ir bojāts. Pērkot, tiek ņemtas vērā spriedzes, berzes un ierosmes īpašības.
Šīs ierīces uzstādīšanas shēma ir šāda
Uzstādīšanas shēma
Kā pārbaudīt, vai ierīce darbojas?
Dažreiz ģenerators neizdodas. Tas var notikt ar jebkuru ierīci neatkarīgi no tās zīmola un darbības režīma. Visbiežāk birstes laika gaitā nolietojas un ir jāmaina; var būt nepieciešama diode nomaiņa, taču tas nav pilnīgs iespējamo problēmu saraksts. Dažreiz ir nepieciešams nopietnāks remonts.
Ķēde var neizdoties. Tas parasti notiek tā pārtraukuma vai cita ģeneratora darbības traucējumu dēļ, lai pārbaudītu, kurš ierīces radītais spriegums tiek mērīts. Ja tas ir pārāk mazs, tas ir bojāts. Nepareizas darbības cēlonis var būt grafīta sukas. Tie atrodas regulatora un diodes tiltā. Ja birstes ir nolietojušās, tās ir jānomaina. Šis process ir vienkāršs, un to var veikt jebkurš autobraucējs.
Regulators ir rūpīgi jāpārbauda, vai tas darbojas. Tieši šis mezgls ir atbildīgs par akumulatora uzlādi un tā intensitāti. Regulators reaģē uz ārējo temperatūru zem automašīnas pārsega. Pateicoties termiskajai kompensācijai, regulators izlemj, cik voltu akumulatoram nepieciešams stabilai darbībai. Dažreiz automašīnas ir aprīkotas ar manuāla tipa regulatoru. Tas nozīmē, ka jums pašam būs jāmaina ierīce, sākoties vasarai vai ziemai. Šāda veida ierīces ir piemērotas lietošanai tajās valsts daļās, kur mīnuss temperatūra var sasniegt kritisko līmeni.
Ir vērts pievērst uzmanību ģeneratora trokšņa līmenim. Darba tilpuma palielināšanās norāda uz gultņu bloku darbības traucējumiem vai iespējamiem to defektiem. Troksni var izraisīt gultņu eļļošanas trūkums vai mazs daudzums. Kad separatori nolietojas, ģenerators kļūst skaļāks. To var ietekmēt bojāti sacīkšu ceļi un ārpusē esošo gredzenu rotācija. Ģenerators var sākt gaudot. Šajā gadījumā galvenās darbības ir visas sistēmas pārbaude kopumā. Ierīces statora tinumā var rasties īssavienojums, var neizdoties arī vilces relejs. Jāpārbauda arī kontakti: ja tie ir neuzticami, var parādīties svešs troksnis. Šī pārbaude parasti neaizņem daudz laika.
Darba ierīcei ir normāla temperatūras vērtība, kas nepārsniedz 90 °C. Ja diodes tilts pārkarst vai saplīst, jums jāpārbauda, cik ierīču ir pievienotas ierīcei. Dažreiz automašīnai tiek uzstādīts papildu aprīkojums, kuram nepietiek ar standarta ģeneratora jaudu. Darbības šajā gadījumā ir diezgan paredzamas: izslēdziet aprīkojumu vai nomainiet ģeneratoru ar jaudīgāku.
Pārkaršanu var pamanīt arī vizuāli. Statora fāzes tinums ir izolēts. Pārkarsējot, izolācija kļūst tumša un dažos gadījumos vārās. Par pārkaršanu var liecināt arī izlādējies akumulators vai uzlādes trūkums. Iekārtas indikācija elektriskajā ķēdē var parādīties nepareizi. Ja ģeneratora temperatūra ir augsta, tā spēja radīt labu spriegumu samazinās, kas ir nevēlami.
Auto ģeneratoru kopšana
Uzstādot akumulatoru automašīnai, vispirms ir jāpārbauda, vai akumulatora polaritāte ir pareizi pievienota. Ja tiek apmainīti plusi un mīnusi, tad, iedarbinot dzinēju, ģeneratora taisngriezis neizdosies. Tas var izraisīt ugunsgrēku. Tāda pati problēma var rasties, aizdedzinot citu automašīnu no akumulatora.
Pareiza ierīces darbība ir tās ilgā kalpošanas laika atslēga. Lietojot automašīnu, neaizmirstiet pārbaudīt elektroinstalācijas stāvokli, kontaktu un savienojumu tīrību, īpaši tos, kas iet uz sprieguma regulatoru un ģeneratoru. Kontaktu tīrīšanai varat izmantot īpašu aerosolu, to pārdod automašīnu tirdzniecības vietās. Slikti kontakti var izraisīt pārāk augstu spriegumu, kas var negatīvi ietekmēt transportlīdzekļa aprīkojumu.
Ja metināt automašīnas virsbūvi, tad visas elektriskās ierīces ir jāatvieno no ģeneratora, ieteicams izņemt akumulatoru. Ir nepieciešams uzraudzīt ģeneratora siksnas spriegumu. Ja tas ir slikti nospriegots, ierīces darbība būs neefektīva un spriegums būs vājš. Ja josta ir pārāk nospriegota, tā ātri iznīcinās gultņus.
Pareizi kopjot, ģenerators kalpos ilgāk nekā paredzēts un neradīs nekādas problēmas darbībā.
Jebkurš auto ir aprīkots ar borta elektrotīklu, kas atbild par daudziem uzdevumiem – no dzinēja iedarbināšanas, izmantojot elektrisko starteri un dzirksteles radīšanu, kas aizdedzina gaisa un degvielas maisījumu, līdz pat lukturu, radio, signalizācijas un citu darbības nodrošināšanai. ierīces. Visas iepriekš minētās iekārtas patērē elektroenerģiju, ko ģenerē divi elementi – ģenerators un akumulators. Šajā rakstā mēs runāsim par to, kā darbojas un darbojas automašīnas ģenerators, kādas ir tā galvenās kļūdas un kam jāpievērš uzmanība ekspluatācijas laikā.
Kam paredzēts ģenerators?
Elektrības padevi borta tīkla darbināšanai līdz dzinēja iedarbināšanai nodrošina akumulators. Tomēr akumulators nevar radīt strāvu; tas to tikai uzglabā sevī, vajadzības gadījumā atbrīvojot. Šī iemesla dēļ nav iespējams izmantot akumulatoru, lai pastāvīgi nodrošinātu automobiļu elektroiekārtu darbību - tas ātri atteiksies no visas elektrības un pilnībā izlādēsies. Pat iedarbinot barošanas bloku, akumulators zaudē ievērojamu daļu no uzlādes, jo starteris patērē daudz elektroenerģijas.
Automašīnas ģenerators nodrošina akumulatora uzlādes atjaunošanos un strāvas padevi visiem borta tīklam pieslēgtiem patērētājiem. Tas neuzglabā elektroenerģiju kā akumulators, bet nepārtraukti to ražo, kamēr dzinējs darbojas. Bet, kamēr iekšdedzes dzinējs nedarbojas, šī iekārta nedarbojas, un borta tīkla barošanas funkciju veic akumulators.
Automašīnas ģeneratora darbība atgādina elektromotora darbību, tikai pretējā virzienā. Elektromotors saņem enerģiju un pārvērš to mehāniskā darbībā, savukārt ģenerators rotora mehānisko rotāciju pārvērš elektrībā.
Īsumā principu, pēc kura darbojas automašīnas ģenerators, var izskaidrot šādi: rotora rotācija noved pie magnētiskā lauka veidošanās, un tas ietekmē statora tinumu. Tas noved pie elektriskās strāvas rašanās pēdējā, kas pēc tam tiek piegādāta elektroenerģijas patērētājiem, kas savienoti ar transportlīdzekļa borta tīklu.
Tomēr pašģeneratora darbībai ir dažas iezīmes, kas jāņem vērā. Mūsdienīgajam automašīnās uzstādītajam elektroģeneratoram ir trīs fāzes un tas ražo maiņstrāvu, savukārt borta tīkla darbināšanai ir nepieciešama līdzstrāva. Turklāt ģenerētajai elektriskajai strāvai ir jābūt stingri noteiktiem parametriem, pretējā gadījumā pastāv liela varbūtība, ka tā sabojās iekārtu. Lai to novērstu, iekārta ir aprīkota ar papildu elementiem.
Automašīnas ģeneratora ierīce
Autoģenerators ietver vairākas sastāvdaļas:
- Rotors.
- Stators.
- Birstes bloks.
- Taisngriežu bloks (diodes tilts).
1 - aizmugurējais gultnis; 2 - taisngrieža bloks; 3 - slīdošie gredzeni; 4 - suka; 5 — otas turētājs; 6 - apvalks; 7 - diode; 8 — gultņa uzmava; 9 - skrūve; 10 — aizmugurējais vāks; 11 — lāpstiņritenis; 12 - skrūve; 13 - rotors; 14 — rotora tinums; 15 — priekšējais vāks; 16 — rotora vārpsta; 17 — paplāksne; 18 - uzgrieznis; 19 - skriemelis; 20 — priekšējais gultnis; 21 — rotora tinums; 22 - stators.
Rotors
Rotors (no angļu rotācijas) ir pašģeneratora kustīgā daļa. Tas sastāv no vārpstas ar ierosmes tinumu, kas atrodas uz tā, kas atrodas starp divām polu pusēm. Pēdējie ir izgatavoti ar štancēšanas palīdzību, katram no tiem ir seši knābjveida izvirzījumi, kas atrodas tinuma augšpusē. Šīs pusītes veido stabu sistēmu un slīdēšanas gredzenus. Gredzenu mērķis ir nodrošināt elektrisko strāvu tinumam caur tā spailēm.
Ierosināšanas tinums ir paredzēts magnētiskā lauka radīšanai. Lai atrisinātu šo problēmu, tai jāpieliek vāja elektriskā strāva. Pirms barošanas bloka iedarbināšanas akumulators piegādā strāvu, veidojot magnētisko lauku. Kad iekšdedzes dzinējs darbojas un ātrums sasniedz vajadzīgo vērtību, ģenerators piegādās strāvu ierosmes tinumam
Turklāt rotors satur:
- Piedziņas skriemelis.
- Ritošie gultņi.
- Dzesēšanas iekārta (ventilators).
Rotors atrodas statora iekšpusē, iestiprināts starp korpusa vākiem. Pārsegi ir aprīkoti ar sēdekļiem, kuros ievietoti rotora gultņi. Turklāt pārsegam, kas atrodas piedziņas skriemeļa pusē, ir caurumi ventilācijai.
Ģeneratora ventilācijas shēma
Stators
Šis elements, atšķirībā no iepriekš aprakstītā, ir nekustīgs (statisks), tāpēc tas ieguva savu nosaukumu. Tās uzdevums ir iegūt mainīga lieluma elektrisko strāvu, kas rodas rotora magnētiskā lauka ietekmē. Stators sastāv no tinumiem un serdes. Pēdējais ir izgatavots no lokšņu tērauda, un tajā ir rievas trīs tinumu ieklāšanai (atbilstoši fāžu skaitam). Tinumus var likt vienā no diviem veidiem: cilpa vai vilnis. To savienojuma raksts var būt arī atšķirīgs - zvaigznes vai trīsstūra formā.
1 - kodols; 2 - tinums; 3 - rievas ķīlis; 4 - rieva; 5 - spaile savienojumam ar taisngriezi.
Zvaigznes savienojumā visi tinumi ir savienoti kopā vienā galā kopējā punktā. Viņu otrie gali kalpo kā secinājumi. "Trīsstūra" ķēde ietver tinumu savienošanu pēc cita principa: 1. līdz 2., 2. līdz 3. un 3., savukārt, 1. Šajā gadījumā spaiļu funkciju veic pieslēguma punkti. Abas diagrammas ir skaidri parādītas attēlā.
Zvaigžņu un trīsstūra ķēde
Birstes bloks
Šīs ģeneratora sastāvdaļas uzdevums ir pārvadīt elektroenerģiju uz ierosmes tinumu. Strukturāli bloks ir korpuss ar pāris atsperu grafīta suku, kas atrodas tajā. Pēdējie tiek nospiesti pret slīdgredzeniem ar atsperu palīdzību, bet nav pie tiem stingri piestiprināti.
Regulators ir nepieciešams, lai uzturētu izejas spriegumu noteiktajās robežās. Tas ir nepieciešams, jo strāvas daudzums, kā arī tā parametri ir atkarīgi no dzinēja apgriezienu skaita, un akumulatora izturība ir tieši saistīta ar pielietoto potenciālu starpību. Nepietiekams spriegums izraisīs akumulatora “hronisku” nepietiekamu uzlādi, un pārmērīgs spriegums izraisīs pārmērīgu uzlādi. Gan pirmajā, gan otrajā gadījumā akumulatora darbības laiks ievērojami samazināsies. Mūsdienu automašīnas ir aprīkotas ar elektroniskiem pusvadītāju regulatoriem.
Diodes tilts (taisngrieža bloks)
Šī elementa uzdevums ir pārveidot tam piegādāto maiņstrāvu līdzstrāvā, kas nepieciešama borta tīkla darbināšanai. Strukturāli tas sastāv no siltuma noņemšanas plāksnēm, kurās ir uzstādītas 6 diodes - 2 katram statora tinumam (uz “+” un uz “-”).
Auto ģeneratora darbības princips
Tagad izdomāsim, kā darbojas autoģenerators. Pagriežot atslēgu aizdedzes slēdzī, spriegums tiek piegādāts tinumam, kas iet caur slīdēšanas gredzeniem, kā arī caur suku bloku. Rezultāts ir magnētiskā lauka parādīšanās ap ierosmes tinumu. Tas pastāvīgi griežas kopā ar rotoru, iedarbojoties uz statora tinumiem. Pēdējās spailēs parādās maiņstrāva, kas pēc tam tiek piegādāta diodes tiltam. Taisngrieža bloka izejā strāvai jau ir nemainīga vērtība. Tālāk tas tiek piegādāts sprieguma regulatoram, no kura tas nonāk grafīta sukās, nodrošina elektroenerģiju borta tīklā iekļautajiem patērētājiem un uzlādē akumulatoru.
Ierīces izejas spriegums tiek regulēts šādi. Regulators, kas darbojas kopā ar suku bloku, maina tinumam pievadītā sprieguma daudzumu. Tas noved pie magnētiskā lauka parametru izmaiņām, kā arī saražotās elektroenerģijas daudzuma. Turklāt regulators veic termisko kompensāciju, kuras būtība ir tāda, ka spriegums mainās apgriezti proporcionāli temperatūrai (jo zemāks tas ir, jo lielāka potenciālu starpība, un otrādi).
Automašīnas ģeneratora pamata darbības traucējumi
Šī iekārta ir diezgan uzticama, un, ja to izmanto pareizi, tā ilgstoši nesadalās. Tomēr kļūmes joprojām notiek, un problēmu cēloņi var būt elektriski vai mehāniski.
Elektrības kļūmes
Šādas problēmas rodas biežāk nekā mehāniskās, tās ir diezgan grūti pareizi identificēt un novērst. Tas var būt statora vai rotora ierosmes tinumu īssavienojums, to pārrāvums, sprieguma regulatora bojājums vai taisngrieža bloka diožu bojājums. Šādas problēmas ir arī bīstamas, jo tās negatīvi ietekmē akumulatoru, līdz tās tiek identificētas un novērstas. Tātad, neveiksmīgs sprieguma regulators izraisīs akumulatora pastāvīgu uzlādi. Tajā pašā laikā ārēju darbības traucējumu pazīmju praktiski nav, visbiežāk tas tiek atklāts sarežģītas diagnostikas laikā, izmērot autoģeneratora izejas spriegumu vai arī, ja rodas aizdomas, ka kaut kas nav kārtībā, kad baterijas viena pēc otras sabojājas pēc ilgas darbības. dažus mēnešus.
Pārrāvumu vai īssavienojumu lauka tinumos var novērst, pārtinot. Pārējie elektriskie defekti tiek novērsti, nomainot bojāto daļu.
Mehāniskas problēmas
Mehānisku problēmu cēlonis, kā likums, ir grafīta suku, piedziņas skriemeļa vai suku nodilums, kā arī ģeneratora piedziņas siksnas pārrāvums. Šos darbības traucējumus ir diezgan viegli diagnosticēt pēc sveša trokšņa, kas dzirdams ģeneratora darbības laikā. Šīs problēmas tiek novērstas, nomainot nestrādājošo elementu.
Visbeidzot, atliek sniegt padomu periodiski diagnosticēt ģeneratoru, pārbaudot tā sastāvdaļu nodilumu un izmērot spriegumu vienības izejā. Tas ļaus jums operatīvi noteikt un novērst radušās darbības traucējumus, tādējādi izvairoties no problēmām ar akumulatoru un transportlīdzekļa borta tīklā iekļautajām elektroierīcēm.
Ja atrodat kļūdu, lūdzu, iezīmējiet teksta daļu un noklikšķiniet Ctrl+Enter.
Ģenerators paredzēts, lai nodrošinātu elektroiekārtu sistēmā iekļautos elektrības patērētājus un uzlādētu akumulatoru, kamēr darbojas automašīnas dzinējs. Ģeneratora izejas parametriem jābūt tādiem, lai akumulators nevienā braukšanas režīmā pakāpeniski neizlādētos. Turklāt spriegumam transportlīdzekļa borta tīklā, ko darbina ģenerators, jābūt stabilam plašā ātruma un slodzes diapazonā. Pēdējā prasība ir saistīta ar faktu, ka akumulators ir ļoti jutīgs pret sprieguma stabilitātes pakāpi. Pārāk zems spriegums izraisa akumulatora nepietiekamu uzlādi un līdz ar to apgrūtinātu dzinēja iedarbināšanu; pārāk augsts spriegums izraisa akumulatora pārlādēšanu un tā paātrinātu atteici. Apgaismes lampas, signalizācijas un akustiskās iekārtas ir ne mazāk jutīgas pret sprieguma līmeņiem.
Ģenerators ir diezgan uzticama ierīce, kas spēj izturēt paaugstinātas dzinēja vibrācijas, augstu motora nodalījuma temperatūru, mitras vides iedarbību, netīrumus un citus faktorus. Elektroģeneratora darbības princips un tā pamatkonstrukcija ir vienāda visiem automobiļu ģeneratoriem neatkarīgi no to ražošanas vietas.
Ģeneratora darbības princips
Ģeneratora darbības pamatā ir elektromagnētiskās indukcijas ietekme. Ja spolei, piemēram, no vara stieples, caurdur magnētiskā plūsma, tad tai mainoties, spoles spailēs parādās mainīgs elektriskais spriegums. Un otrādi, lai radītu magnētisko plūsmu, pietiek ar elektriskās strāvas izlaišanu caur spoli. Tādējādi, lai radītu maiņstrāvu, ir nepieciešama spole, caur kuru plūst tiešā elektriskā strāva, veidojot magnētisko plūsmu, ko sauc par lauka tinumu, un tērauda polu sistēma, kuras mērķis ir nogādāt magnētisko plūsmu uz spolēm. , ko sauc par statora tinumu, kurā tiek inducēts maiņspriegums. Šīs spoles ievieto tērauda konstrukcijas rievās, statora magnētiskajā ķēdē (dzelzs paketē). Statora tinums ar savu magnētisko serdi veido pašu ģeneratora statoru, tā svarīgāko stacionāro daļu, kurā tiek ģenerēta elektriskā strāva, un ierosmes tinums ar polu sistēmu un dažām citām daļām (vārpsta, slīdgredzeni) veido rotoru, tā visvairāk svarīga rotējoša daļa. Lauka tinumu var darbināt no paša ģeneratora. Šajā gadījumā ģenerators darbojas ar pašiedrošanos. Šajā gadījumā atlikušā magnētiskā plūsma ģeneratorā, t.i. plūsma, ko veido magnētiskās ķēdes tērauda daļas, ja lauka tinumā nav strāvas, ir maza un nodrošina ģeneratora pašiesakšanos tikai pie pārāk lieliem griešanās ātrumiem. Tāpēc šāds ārējais savienojums tiek ievadīts ģeneratora ķēdē, kur lauka tinumi nav savienoti ar akumulatoru (parasti caur ģeneratora komplekta statusa indikatora lampu). Strāva, kas plūst caur šo lampu ierosmes tinumā pēc aizdedzes slēdža ieslēgšanas, nodrošina ģeneratora sākotnējo ierosmi. Šīs strāvas stiprums nedrīkst būt pārāk liels, lai neizlādētu akumulatoru, bet ne pārāk zems, jo šajā gadījumā ģenerators tiek ierosināts pie pārāk lieliem apgriezieniem, tāpēc ražotāji nosaka nepieciešamo vadības lampas jaudu - parasti 2...3 W.
Kad rotors griežas pretī statora tinumu spolēm, pārmaiņus parādās rotora “ziemeļu” un “dienvidu” poli, t.i. mainās magnētiskās plūsmas virziens, kas iet caur spoli, kā rezultātā tajā parādās mainīgs spriegums.
Ar retiem izņēmumiem ārvalstu uzņēmumu, kā arī vietējo ģeneratoru rotora magnētiskajā sistēmā ir seši “dienvidu” un seši “ziemeļu” stabi. Šajā gadījumā frekvence f ir 10 reizes mazāka par ģeneratora rotora ātrumu. Tā kā ģeneratora rotors saņem savu rotāciju no motora kloķvārpstas, motora kloķvārpstas frekvenci var izmērīt pēc ģeneratora mainīgā sprieguma frekvences. Lai to izdarītu, pie ģeneratora tiek izveidots statora tinums, kuram ir pievienots tahometrs. Šajā gadījumā spriegumam pie tahometra ieejas ir pulsējošs raksturs, jo izrādās, ka tas ir savienots paralēli ģeneratora jaudas taisngrieža diodei.
Ārvalstu un vietējo uzņēmumu ģeneratoru statora tinumi ir trīsfāzu. Tas sastāv no trim 3 daļām, ko sauc par fāzes tinumiem vai vienkārši fāzēm, kurās spriegums un strāvas tiek nobīdītas viena pret otru par trešdaļu perioda, t.i. pie 120 elektriskiem grādiem. Fāzes var savienot zvaigznē vai trīsstūrī. Šajā gadījumā izšķir fāzes un lineāro spriegumu un strāvu. Fāzes spriegumi darbojas starp fāzes tinumu galiem, un šajos tinumos plūst strāvas, savukārt lineārie spriegumi darbojas starp vadiem, kas savieno statora tinumu ar taisngriezi. Šajos vados plūst lineāras strāvas. Protams, taisngriezis iztaisno vērtības, kas tam tiek piegādātas, t.i., lineāras. Savienojot “trīslī”, fāzes strāvas ir mazākas par lineārajām, savukārt “zvaigznē” lineārās un fāzes strāvas ir vienādas. Tas nozīmē, ka ar tādu pašu strāvu, ko piegādā ģenerators, fāzes tinumu strāva, kad tie ir savienoti ar “trīsstūri”, ir ievērojami mazāka nekā “zvaigznes”. Tāpēc lieljaudas ģeneratoros bieži tiek izmantots delta savienojums, jo pie mazākām strāvām tinumus var uztīt ar plānāku stiepli, kas ir tehnoloģiski attīstītāks. Tomēr “zvaigznes” lineārie spriegumi ir lielāki par fāzes spriegumu, savukārt “trīsstūrim” tie ir vienādi, un, lai iegūtu tādu pašu izejas spriegumu pie tādiem pašiem griešanās ātrumiem, “trijstūrim” ir nepieciešams attiecīgi palielināt tās fāžu apgriezienu skaits salīdzinājumā ar "zvaigzni".
Zvaigznes savienojumam var izmantot arī plānāku vadu. Šajā gadījumā tinumu veido divi paralēli tinumi, no kuriem katrs ir savienots “zvaigznē”, t.i. tā izrādās "dubultzvaigzne". Trīsfāzu sistēmas taisngriezis satur sešas jaudas pusvadītāju diodes, no kurām trīs ir savienotas ar ģeneratora "+" spaili, bet pārējās trīs - ar "-" ("zemējuma") spaili. Ja nepieciešams palielināt ģeneratora jaudu, tiek izmantota papildu taisngrieža svira. Šāda taisngrieža ķēde var notikt tikai tad, ja statora tinumi ir savienoti ar “zvaigzni”, jo papildu svira tiek darbināta no “zvaigznes” “nulles” punkta.
Daudzos ārvalstu uzņēmumu ģeneratoros ierosmes tinums ir savienots ar savu taisngriezi. Šis lauka tinuma savienojums neļauj akumulatora izlādes strāvai plūst caur to, kad automašīnas dzinējs nedarbojas. Pusvadītāju diodes ir atvērtā stāvoklī un nenodrošina būtisku pretestību strāvas pārejai, ja tām tiek pielikts spriegums virzienā uz priekšu, un praktiski neļauj strāvai iziet, kad spriegums ir apgriezts. Jāpiebilst, ka termins “taisngrieža diode” ne vienmēr slēpj ierasto dizainu ar korpusu, vadiem utt. Dažreiz tas ir tikai pusvadītāju silīcija savienojums, kas noslēgts uz siltuma izlietnes
Elektronikas un īpaši mikroelektronikas izmantošana sprieguma regulatorā, t.i. lauka efekta tranzistoru izmantošanai vai visas sprieguma regulatora ķēdes ieviešanai uz silīcija monokristāla bija jāievada ģeneratorā elementi, lai aizsargātu to no augsta sprieguma pārsprieguma, kas rodas, piemēram, pēkšņi atvienojot akumulatoru vai slodze tiek nomesta. Šo aizsardzību nodrošina fakts, ka jaudas tilta diodes tiek aizstātas ar zenera diodēm. Atšķirība starp Zenera diode un taisngrieža diode ir tāda, ka, ja tai tiek pielikts spriegums pretējā virzienā, tas nepārlaiž strāvu tikai līdz noteiktai šī sprieguma vērtībai (stabilizācijas spriegums).
Parasti jaudas zenera diodēs stabilizācijas spriegums ir 25... 30 V. Sasniedzot šo spriegumu, zenera diodes “izlaužas cauri”, t.i. tie sāk plūst strāvu pretējā virzienā, un noteiktās šīs strāvas stipruma izmaiņu robežās spriegums uz Zenera diodes un līdz ar to uz ģeneratora spailes “+” paliek nemainīgs, nesasniedzot vērtības. bīstams elektroniskajiem komponentiem. Zenera diodes īpašība uzturēt pastāvīgu spriegumu spailēs pēc “bojājuma” tiek izmantota arī sprieguma regulatoros.
Sprieguma regulatora darbības princips (regulatora relejs)
Šobrīd visi ģeneratori ir aprīkoti ar pusvadītāju elektroniskajiem sprieguma regulatoriem, kas parasti ir iebūvēti ģeneratora iekšpusē. To dizains un dizains var atšķirties, taču visu regulatoru darbības princips ir vienāds. Ģeneratora bez regulatora spriegums ir atkarīgs no tā rotora griešanās ātruma, lauka tinuma radītās magnētiskās plūsmas un līdz ar to no strāvas stipruma šajā tinumā un strāvas daudzuma, ko ģenerators piegādā patērētājiem. Jo lielāks rotācijas ātrums un ierosmes strāva, jo lielāks ir ģeneratora spriegums; jo lielāka ir tā slodzes strāva, jo zemāks šis spriegums.
Sprieguma regulatora funkcija ir stabilizēt spriegumu, kad mainās griešanās ātrums un slodze, ietekmējot ierosmes strāvu. Protams, jūs varat mainīt strāvu ierosmes ķēdē, ieviešot šajā ķēdē papildu rezistoru, kā tas tika darīts iepriekšējos vibrācijas sprieguma regulatoros, taču šī metode ir saistīta ar jaudas zudumu šajā rezistorā un netiek izmantota elektroniskajos regulatoros. . Elektroniskie regulatori maina ierosmes strāvu, ieslēdzot un izslēdzot ierosmes tinumu no barošanas tīkla, vienlaikus mainot ierosmes tinuma ieslēgšanās laika relatīvo ilgumu.
Ja sprieguma stabilizēšanai nepieciešams samazināt ierosmes strāvu, ierosmes tinuma pārslēgšanas laiks tiek samazināts, ja nepieciešams palielināt, tas tiek palielināts.
Ģeneratoru projektēšana
Pēc konstrukcijas ģeneratoru komplektus var iedalīt divās grupās - tradicionālās konstrukcijas ģeneratori ar ventilatoru pie piedziņas skriemeļa un tā sauktās “kompaktās” konstrukcijas ģeneratori ar diviem ventilatoriem ģeneratora iekšējā dobumā. Parasti “kompaktie” ģeneratori ir aprīkoti ar piedziņu ar palielinātu pārnesumskaitli caur poliķīļsiksnu, un tāpēc saskaņā ar dažu uzņēmumu pieņemto terminoloģiju tos sauc par ātrgaitas ģeneratoriem. Turklāt šajās grupās mēs varam atšķirt ģeneratorus, kuros birstes bloks atrodas ģeneratora iekšējā dobumā starp rotora polu sistēmu un aizmugurējo vāku (Mitsubishi, Hitachi), un ģeneratorus, kuros slīdgredzeni un sukas atrodas ārpus ģeneratora. iekšējā dobumā (Bosch, Valeo). Šajā gadījumā ģeneratoram ir korpuss, zem kura atrodas suku komplekts, taisngriezis un, kā likums, sprieguma regulators.
Jebkurš ģenerators satur statoru ar tinumu, kas atrodas starp diviem vākiem - priekšējo, piedziņas pusē un aizmugurē, slīdēšanas gredzena pusē. No alumīnija sakausējumiem atlietajiem vākiem ir ventilācijas logi, caur kuriem gaiss tiek izpūsts ar ventilatoru caur ģeneratoru.
Tradicionālās konstrukcijas ģeneratori ir aprīkoti ar ventilācijas logiem tikai gala daļā, savukārt "kompakta" konstrukcijas ģeneratori ir aprīkoti arī cilindriskajā daļā - virs statora tinuma frontālajām pusēm. “Kompaktais” dizains izceļas arī ar augsti attīstītām spurām, īpaši vāciņu cilindriskajā daļā. Birstes bloks, kas bieži tiek apvienots ar sprieguma regulatoru, un taisngrieža komplekts ir piestiprināts pie vāka slīdgredzena pusē. Pārsegumus parasti pievelk kopā ar trīs vai četrām skrūvēm, un starp pārsegiem iespiež statoru, kura sēdvirsmas nosedz statoru gar ārējo virsmu. Dažreiz stators ir pilnībā iegremdēts priekšējā vākā un neatbalstās pret aizmugurējo vāku (Denso). Ir modeļi, kuros statora paketes vidējās loksnes izvirzītas virs pārējām, un tās ir vāku sēdeklis. Ģeneratora stiprinājuma ķepas un spriegošanas auss ir atlietas vienoti ar vākiem, un, ja stiprinājums ir divkājains, tad kājām ir abi vāki, ja ir vienkāja, tad tikai priekšējais. Tomēr ir modeļi, kuros vienas kājas stiprinājums tiek veikts, savienojot aizmugurējā un priekšējā vāka izciļņus, kā arī divu kāju stiprinājumi, kuros viena no kājām, kas izgatavota no tērauda štancēšanas, ir pieskrūvēta aizmugurējais vāks, kā, piemēram, dažos iepriekšējos Parīzes-Ronas ģeneratoru laidienos. Izmantojot divu kāju stiprinājumu, starplikas uzmava parasti atrodas aizmugurējās kājas atverē, kas ļauj izvēlēties atstarpi starp motora kronšteinu un kājas sēdekli, uzstādot ģeneratoru. Spriegošanas ausī var būt viens caurums, ar vai bez vītnes, bet ir arī vairākas atveres, kas ļauj uzstādīt šo ģeneratoru dažādu zīmolu dzinējiem. Tam pašam mērķim vienā ģeneratorā tiek izmantotas divas spriegošanas ausis.
Automobiļu ģeneratoru īpaša iezīme ir rotora polu sistēmas veids. Tajā ir divas stabu pusītes ar izvirzījumiem – knābveida stabi, pa sešiem katrā pusē. Statu pusītes ir izgatavotas ar štancēšanas palīdzību, un tām var būt izvirzījumi - puskrūmas. Ja, uzspiežot uz vārpstas, nav izvirzījumu, starp stabu pusēm tiek uzstādīta uz rāmja uztīta bukse ar ierosmes tinumu, un tinumu veic pēc bukses uzstādīšanas rāmja iekšpusē. Ar rotoru samontētais lauka tinums ir piesūcināts ar laku. Stabu knābji malās parasti ir slīpi vienā vai abās pusēs, lai samazinātu ģeneratoru radīto magnētisko troksni. Dažos dizainos tam pašam mērķim zem asajiem knābju konusiem, kas atrodas virs ierosmes tinuma, ir novietots prettrokšņu nemagnētisks gredzens. Šis gredzens novērš knābju svārstības, mainoties magnētiskajai plūsmai, un tādējādi izstaro magnētisko troksni. Pēc montāžas rotors tiek dinamiski līdzsvarots, kas tiek veikts, izurbjot lieko materiālu pie polu pusēm. Uz rotora vārpstas ir arī slīdgredzeni, visbiežāk izgatavoti no vara, gofrēti ar plastmasu. Ierosmes tinuma vadi ir pielodēti vai piemetināti pie gredzeniem. Gredzeni dažreiz ir izgatavoti no misiņa vai nerūsējošā tērauda, kas samazina nodilumu un oksidāciju, īpaši, ja tos izmanto mitrā vidē. Gredzenu diametrs, kad birstes kontakta bloks atrodas ārpus ģeneratora iekšējās dobuma, nedrīkst pārsniegt vākā uzstādītā gultņa iekšējo diametru no kontaktgredzenu puses, jo Montāžas laikā gultnis iet pāri gredzeniem. Mazais gredzenu diametrs arī palīdz samazināt birstes nodilumu. Tieši uzstādīšanas apstākļos daži uzņēmumi izmanto rullīšu gultņus kā aizmugurējā rotora balstu, jo tāda paša diametra lodīšu kalpošanas laiks ir īsāks.
Rotora vārpstas parasti ir izgatavotas no viegla, brīvi griezta tērauda, taču, izmantojot rullīšu gultni, kura veltņi darbojas tieši vārpstas galā no slīdgredzenu puses, vārpsta ir izgatavota no sakausējuma tērauds, un vārpstas kakliņa ir cementēta un rūdīta. Vārpstas vītņotajā galā ir izgriezta rieva atslēgai, lai piestiprinātu skriemeli. Tomēr daudzos mūsdienu dizainos trūkst atslēgas. Šajā gadījumā vārpstas gala daļā ir padziļinājums vai izvirzījums sešstūra formā. Tas ļauj novērst vārpstas griešanos, pievelkot skriemeļa stiprinājuma uzgriezni, vai demontāžas laikā, kad nepieciešams noņemt skriemeli un ventilatoru.
Birstes vienība- šī ir plastmasas konstrukcija, kurā ievietotas otas t.i. bīdāmie kontakti.
Automobiļu ģeneratoros tiek izmantotas divu veidu sukas - vara-grafīts un elektrografīts. Pēdējiem ir palielināts sprieguma kritums saskarē ar gredzenu, salīdzinot ar vara-grafīta, kas negatīvi ietekmē ģeneratora izejas raksturlielumus, taču tie nodrošina ievērojami mazāku slīdgredzenu nodilumu. Birstes tiek piespiestas pie gredzeniem ar atsperes spēku. Parasti birstes tiek uzstādītas pa slīdgredzenu rādiusu, bet ir arī tā sauktie reaktīvie suku turētāji, kur birstes ass veido leņķi ar gredzena rādiusu otas saskares punktā. Tas samazina birstes berzi birstes turētāja vadotnēs un tādējādi nodrošina uzticamāku otas kontaktu ar gredzenu. Bieži vien birstes turētājs un sprieguma regulators veido neatdalāmu vienību.
Taisngriežu bloki tiek izmantoti divu veidu - vai nu tās ir siltuma izlietnes plāksnes, kurās tiek iespiestas (vai lodētas) jaudas taisngriežu diodes, vai arī uz kurām ir pielodēti un noslēgti šo diožu silīcija savienojumi, vai arī tās ir konstrukcijas ar ļoti attīstītām ribām, kurās diodes. , parasti planšetdatora tipa, ir pielodēti pie siltuma izlietnēm. Papildu taisngrieža diodēm parasti ir cilindrisks plastmasas korpuss vai nu zirņa formā, vai arī tās ir izgatavotas atsevišķa noslēgta bloka veidā, kura iekļaušanu ķēdē veic ar kopnēm. Taisngriežu bloku iekļaušana ģeneratora ķēdē tiek veikta, atlodējot vai metinot fāzes spailes uz īpašiem taisngrieža montāžas paliktņiem vai ar skrūvēm. Ģeneratoram un it īpaši transportlīdzekļa borta tīkla elektroinstalācijai visbīstamākā lieta ir ar “zemi” un ģeneratora “+” spaili savienoto siltuma izlietnes plākšņu savienošana, starp tām nejauši iekrītot metāla priekšmetiem vai piesārņojuma radītie vadošie tilti, jo Šajā gadījumā akumulatora ķēdē rodas īssavienojums, kas var izraisīt ugunsgrēku. Lai no tā izvairītos, dažu uzņēmumu ģeneratoru taisngrieža plāksnes un citas daļas ir daļēji vai pilnībā pārklātas ar izolācijas slāni. Siltuma izlietnes ir apvienotas taisngrieža bloka monolītā konstrukcijā galvenokārt ar montāžas plāksnēm, kas izgatavotas no izolācijas materiāla, kas pastiprinātas ar savienojošajiem stieņiem.
Ģeneratora gultņu komplekti parasti ir dziļo rievu lodīšu gultņi ar vienreizēju smērvielu uz mūžu un vienvirziena vai divvirzienu blīvēm, kas iebūvētas gultnī. Rullīšu gultņi tiek izmantoti tikai slīdēšanas gredzena pusē un diezgan reti, galvenokārt amerikāņu firmās (Delco Remy, Motorcraft). Lodīšu gultņu fiksācija uz vārpstas slīdgredzenu pusē parasti ir cieša, piedziņas pusē - bīdāma, pārsega sēdeklī, gluži pretēji - kontaktgredzenu pusē - bīdāma, piedziņas pusē - cieši. Tā kā slīdgredzenu sānu gultņa ārējai daļai ir iespēja griezties vāka ligzdā, gultnis un vāks drīz var sabojāties, izraisot rotora pieskārienu statoram. Lai gultnis negrieztos, pārsega sēdeklī tiek ievietotas dažādas ierīces - gumijas gredzeni, plastmasas starplikas, gofrētās tērauda atsperes utt. Sprieguma regulatoru konstrukciju lielā mērā nosaka to ražošanas tehnoloģija. Veidojot ķēdi, izmantojot diskrētus elementus, regulatoram parasti ir iespiedshēmas plate, uz kuras atrodas šie elementi. Tajā pašā laikā dažus elementus, piemēram, noregulēšanas rezistorus, var izgatavot, izmantojot biezu plēvju tehnoloģiju. Hibrīda tehnoloģija paredz, ka rezistori tiek izgatavoti uz keramikas plāksnes un savienoti ar pusvadītāju elementiem - diodēm, zenera diodēm, tranzistoriem, kas neiesaiņotā vai iepakotā veidā tiek pielodēti uz metāla pamatnes. Regulatorā, kas izgatavots uz viena silīcija kristāla, visa regulatora shēma atrodas šajā kristālā.
Ģeneratoru dzesē viens vai divi ventilatori, kas uzstādīti uz tā vārpstas. Tajā pašā laikā tradicionālajā ģeneratoru konstrukcijā (gaiss tiek iesūknēts ar centrbēdzes ventilatoru vāciņā no slīdgredzenu puses.
Ģeneratoriem, kuriem ārpus iekšējās dobuma ir birstes komplekts, sprieguma regulators un taisngriezis un kas ir aizsargāti ar apvalku, gaiss tiek iesūkts caur šī korpusa spraugām, virzot gaisu uz karstākajām vietām - uz taisngriezi un sprieguma regulatoru. Automašīnām ar blīvu dzinēja nodalījuma izkārtojumu, kurās gaisa temperatūra ir pārāk augsta, tiek izmantoti ģeneratori ar speciālu korpusu, kas piestiprināts aizmugurējam vākam un aprīkots ar cauruli ar šļūteni, pa kuru ģeneratorā nonāk auksts un tīrs āra gaiss. . Šādi dizaini tiek izmantoti, piemēram, BMW automašīnām. Kompakta dizaina ģeneratoriem dzesēšanas gaiss tiek uzņemts gan no aizmugurējā, gan priekšējā vāka.
Lieljaudas ģeneratoriem, kas uzstādīti uz īpašiem transportlīdzekļiem, kravas automašīnām un autobusiem, ir dažas atšķirības. Jo īpaši tajos ir divas polu rotoru sistēmas, kas uzstādītas uz vienas vārpstas, un attiecīgi divi ierosmes tinumi, 72 spraugas uz statora utt. Tomēr šo ģeneratoru konstrukcijā nav būtisku atšķirību no aplūkotajām konstrukcijām.
Brauciet ar ģeneratoriem un uzstādiet tos uz dzinēja
Visu veidu automašīnu ģeneratori tiek darbināti no kloķvārpstas ar siksnu vai zobratu piedziņu. Šajā gadījumā ir iespējamas divas iespējas - ķīļsiksna vai poliķīļsiksna. Ģeneratora piedziņas skriemelis ir izgatavots ar vienu vai divām rievām ķīļsiksnai un ar profilētu darba sliedi poli-ķīļsiksnai. Ventilators, kas parasti izgatavots no štancētas lokšņu tērauda, ir uzstādīts uz vārpstas blakus skriemeli tradicionālā ģeneratora konstrukcijā. Trīši var salikt no diviem štancētiem diskiem, liet no čuguna vai tērauda vai izgatavot ar štancēšanas vai virpošanas palīdzību no tērauda.
Elektroenerģijas patērētāju elektroenerģijas padeves kvalitāte, ieskaitot akumulatora uzlādi, ir atkarīga no siksnas piedziņas pārnesuma attiecības, kas ir vienāda ar ģeneratora piedziņas skriemeļa rievu un kloķvārpstas skriemeļa diametru attiecību. Lai uzlabotu elektropatērētāju elektroapgādes kvalitāti, šim skaitlim jābūt pēc iespējas lielākam, jo tajā pašā laikā palielinās ģeneratora griešanās ātrums, un tas spēj piegādāt patērētājiem lielāku strāvu. Taču, ja pārnesumu skaitļi ir pārāk lieli, notiek paātrināts piedziņas siksnas nodilums, tāpēc dzinēja-ģeneratora transmisijas pārnesumskaitļi ķīļsiksnām ir robežās no 1,8...2,5, poliķīļsiksnām uz augšu. līdz 3. Iespējama lielāka pārnesuma attiecība, jo poli-ķīļsiksnas ļauj izmantot ģeneratoriem maza diametra piedziņas skriemeļus un mazāku skriemeļa pārklājuma leņķi ar siksnu. Labākais ģeneratora dizains ir individuāla piedziņa. Ar šo piedziņu ģeneratora gultņi ir mazāk noslogoti nekā “kolektīvajā” piedziņā, kurā ģeneratoru parasti darbina viena siksna ar citiem mezgliem, visbiežāk ūdens sūkni, un kur ģeneratora skriemelis kalpo kā spriegošanas veltnis. Polimēru ķīļsiksna parasti iedarbina vairākas vienības vienlaikus. Piemēram, Mercedes automašīnās viena serpentīna siksna vienlaikus darbina ģeneratoru, ūdens sūkni, stūres pastiprinātāja sūkni, ventilatora sajūgu un gaisa kondicionēšanas kompresoru. Šajā gadījumā siksnas spriegojumu veic un regulē viens vai vairāki spriegošanas rullīši ar ģeneratoru fiksētā stāvoklī. Ģeneratori tiek uzstādīti uz dzinēja, izmantojot vienu vai divas stiprinājuma kājas, kas šarnīrsavienotas ar motora kronšteinu. Siksna tiek nospriegota, pagriežot ģeneratoru uz kronšteina, savukārt spriegošanas stieni, kas savieno dzinēju ar spriegošanas ausu, var izgatavot skrūves formā, pa kuru pārvietojas vītņots savienojums, kas ir šarnīrveida ar ausi.
Ir modeļi, kuros spriegošanas stieņa spraugai ir zobains griezums, pa kuru pārvietojas spriegošanas ierīce, kas savienota ar spriegošanas ausu. Šādas konstrukcijas ļauj ļoti precīzi un uzticami nodrošināt jostas spriegojumu.
Diemžēl šobrīd nav starptautisku normatīvo dokumentu, kas noteiktu vieglo automobiļu ģeneratoru kopējos un savienojošos izmērus, tāpēc dažādu uzņēmumu ģeneratori būtiski atšķiras viens no otra, protams, izņemot produktus, kas īpaši paredzēti kā rezerves daļas citu uzņēmumu ģeneratoru nomaiņai. .
Bezsuku ģeneratori
Bezsuku ģeneratori tiek izmantoti tur, kur ir paaugstinātas uzticamības un izturības prasības, galvenokārt tālsatiksmes traktoriem, starppilsētu autobusiem utt. Šo ģeneratoru paaugstinātu uzticamību nodrošina tas, ka tiem nav otas kontakta bloka, kas ir pakļauts nodilumam un piesārņojumam, un ierosmes tinums ir stacionārs. Šāda veida ģeneratoru trūkums ir to palielinātais izmērs un svars. Bezsuku ģeneratori ir izgatavoti, maksimāli izmantojot strukturālo nepārtrauktību ar suku ģeneratoriem. Amerikāņu kompānija Delco-Remy, General Motors nodaļa, specializējas šāda veida ģeneratoru ražošanā. Atšķirība starp šo dizainu ir tāda, ka viena knābjveida staba puse ir uzmontēta uz vārpstas, tāpat kā parastais suku ģenerators, un otra, nogrieztā veidā, ir piemetināta gar knābjiem ar nemagnētisku materiālu.
Atbildība par elektroenerģijas piegādi slodzes avotiem transportlīdzeklī, ko darbina iekšdedzes dzinējs, ir ģeneratoram. Bez tā ir gandrīz neiespējami iedomāties modernu motociklu vai automašīnu. Rakstā atklāsim ģeneratora darbības principu, tā galvenās sastāvdaļas un elementus.
Kad vadītājs pagriež aizdedzes atslēgu, starterim tiek piegādāta elektroenerģija. Pirmajās transportlīdzekļa darbības sekundēs šī ierīce ir vienīgā, kas tiek darbināta ar akumulatoru un palīdz pagriezt kloķvārpstu. Pēc spēkstacijas iedarbināšanas dzinēja griešanās caur siksnas piedziņu tiek pārsūtīta uz ģeneratoru.
Gandrīz uzreiz akumulators no avota pārvēršas par enerģijas patērētāju un sāk atgūt savu uzlādi. Tagad ģenerators kļūst par elektroenerģijas avotu, kad dzinējs darbojas.
Automašīnas ģeneratora darbības princips ir tāds, ka tas saņem mehānisko rotācijas enerģiju no dzinēja un pārvērš to elektroenerģijā.
Ja šīs ierīces nebūtu, automašīnām nepietiktu ilgstošai darbībai. Bet ar ģeneratoru ne tikai nav izlādes, bet arī uzlādes process. Tā jauda ir pietiekama, lai darbinātu visas uzstādītās elektroierīces, kas ietekmē automašīnas veiktspēju, kā arī paaugstinātu vadītāja un pasažieru komfortu.
Automašīnā iedarbinot vairākus energoietilpīgus patērētājus vienlaikus, ar ģeneratora jaudu var nepietikt, un tādā gadījumā palīgā nāk akumulators. Pateicoties šādai savienotai sistēmai, patērētājs nepamana nekādas neērtības, un abas ierīces rada labāko variantu elektrisko komponentu darbībai automašīnā.
Autoģeneratora prasības
Ģeneratora konstrukcija un darbības princips neuzliek mums noteiktus pienākumus tā funkciju veikšanai. Pamatprasības sastāv no šādiem punktiem:
- vienlaicīga un nepārtraukta elektroenerģijas padeve nepieciešamajām sastāvdaļām, kā arī akumulatora uzlāde;
- kad dzinējs darbojas ar zemiem apgriezieniem, nevajadzētu būt ievērojamai akumulatora uzlādei;
- sprieguma līmenim tīklā jābūt stabilam;
- Ģeneratoram jābūt izturīgam, uzticamam, ar zemu trokšņa līmeni un tas nedrīkst radīt radio traucējumus.
Ierīces montāža un piedziņa
Piedziņai visās automašīnās ir standarta forma: uz kloķvārpstas uzstādīts skriemelis caur siksnas piedziņu ir savienots ar skriemeli uz ierīces rotora vārpstas. Transmisijas skriemeļu izmēri tiek iestatīti, pamatojoties uz nepieciešamību iegūt noteiktu ģeneratora apgriezienu skaitu.
Bloku montāža
Mūsdienu automašīnās izmantoju poli-V siksnas. Ar viņu palīdzību jūs varat pārsūtīt lielāku apgriezienu skaitu uz ģeneratora rotoru.
Ierīce ir piestiprināta pie bloka korpusa motora nodalījumā. Tur ir uzstādīts arī jostas spriegotājs. Lai josta neslīdētu gar skriemeli, ir nepieciešams izveidot augstas kvalitātes rotācijas transmisiju. Pretējā gadījumā elektrība pārslēgsies uz akumulatora izmantošanu, kas novedīs pie tā pilnīgas un nepamanītas izlādes.
Ir ierasts izdalīt divas strukturāli atšķirīgu ģeneratoru grupas:
- ierīces ar ventilatoru blakus piedziņas skriemeli uzskata par tradicionālu dizainu;
- dizains, kurā ierīces korpusā ir uzstādīti divi ventilatori, tiek uzskatīts par jaunāku un pieder pie kompaktajām ierīcēm.
Ģeneratora ierīce
Jebkura ģeneratora galvenās daļas ir stacionārs bloks - stators un rotējošs konstrukcijas elements - rotors. Statorā ir vara vadu tinums. Tas ir fiksēts no abām pusēm ar pārsegiem, kas parasti izgatavoti no viegliem alumīnija sakausējumiem. Trīša stiprinājuma pusē ir priekšējais vāks, bet birstes pusē ir aizmugurējais vāks.
Birstes mehānisma aizmugurē ir uzstādīts sprieguma regulators. Turpat atrodas arī taisngriežu bloks. Pārsegi nostiprina statoru un ir piestiprināti viens otram, izmantojot vairākas skrūves. Kājas, ar kurām ģenerators ir piestiprināts pie automašīnas virsbūves, ir atlietas kopā ar pārsegiem. Tādā pašā veidā tiek iegūta spriedzes auss.
Vienas kājas atverē var uzstādīt buksi, kas palīdz noregulēt ģeneratora uzstādīšanu uz kronšteina, izvēloties vajadzīgo spraugu. Spriegošanas mehānisma auss ir aprīkota arī ar vairākiem caurumiem ierīces uzstādīšanai dažādu zīmolu automašīnās.
Stators
Ģeneratora darbība ir atkarīga no tā, vai katrs tā bloks kvalitatīvi izpilda tā funkcijas. Statora pamatne ir salikta no identiskiem lokšņu tērauda elementiem līdz 1 mm biezumā. Ja statora pamatne (plākšņu pakete) ir izgatavota, izmantojot tinumu, tad bloka jūgā ir izvirzījumi, kas atrodas zem rievām. Tinumu slāņi ir piestiprināti pie šādiem izliekumiem. Izvirzījumi arī palīdz uzlabot visas konstrukcijas dzesēšanu.
Ģeneratora stators
Gandrīz visiem ģeneratoriem ir vienāds slotu skaits. Parasti sērijveida automašīnās to ir 36. Izolācija starp tām tiek veikta, izmantojot epoksīda izolatoru.
Rotors
Automobiļu ģeneratoriem galvenā atšķirīgā iezīme ir rotoru polu izvietojums. Šīs vienības tinumu noslēdz divas apzīmogotas metāla krūzes formas pusītes ar izvirzītām knābveida ziedlapiņām. Tie ir piestiprināti pie vārpstas, it kā aptinot tinumu ar šīm ziedlapiņām.
Uz vārpstas ir uzstādīti gultņi, vienā no vārpstas galiem ir vītne ar atslēgas atveri un skriemeļa sēdekļa virsmu.
Ģeneratora rotors
Birstes vienība
Šajā blokā ir bīdāmi kontakti. Auto ģeneratoros tiek izmantotas divu veidu sukas:
- elektrografīts;
- varš-grafīts.
Pirmajā gadījumā tiek novērots periodisks sprieguma samazinājums, saskaroties ar gredzenu. Tas noved pie sliktas ģeneratora darbības, kas šādā situācijā piegādā nestabilu spriegumu. Tomēr tiem ir arī pozitīva ietekme, jo atšķirībā no vara tiem rodas mazāks nodilums.
Taisngriežu bloki
Ir divi galvenie taisngriežu bloku veidi:
- pirmajā gadījumā diodes tiek iespiestas siltuma izlietnes plāksnēs;
- otrajā gadījumā tiek izmantotas strukturālās spuras, kurās diodes tiek pielodētas uz siltuma izlietnēm.
Siltuma izlietnes plāksnes
Šādu plākšņu īssavienojums ir ļoti bīstams visai automašīnai. Šī incidenta iemesls ir piesārņojums, kas nokļuva starp plāksnēm. Tas var būt vadošs un izveidot īssavienojumu elektroinstalācijas pozitīvā pusē ar negatīvo pusi.
Īssavienojums starp plāksnēm var izraisīt ugunsgrēku automašīnā.
Lai izvairītos no šādas notikumu attīstības, ražošanā katra plāksne tiek atsevišķi pārklāta ar izolācijas slāni.
Gultņi
Dizainā izmantoti lodīšu gultņi. Ražojot ģeneratorus, tie saņem smērvielu visu to darbības laiku. Amerikāņu autoražotāji dažreiz izmanto rullīšu gultņus. Pielāgošana kontaktgrupas pusē parasti ir “traucējums”, un skriemeļa pusē tiek izmantots bīdāmais savienojums. Uzstādot vāku sēdekļos, tiek izmantota apgrieztā loģika.
Ģeneratora gultņu noņemšana
Gultņa ārējās ķēdes kontaktgrupas rotācija izraisa šī savienojuma pāra (gultņa/pārsega) atteici.
Tātad, rotors var pieskarties statoram. Lai no tā izvairītos, vākā bieži tiek uzstādīti papildu blīvējumi: plastmasas bukse, gumijas gredzens.
Ģeneratora dzesēšana
Darba temperatūra tiek samazināta ar ventilatoru palīdzību, kas uzstādīti uz rotora vārpstas. Tradicionālais dizains ietver gaisa padevi ierīces vākam no kontaktgrupas puses. Ja birstes bloks atrodas ārpusē, dzesēšanas padeve tiek veikta caur aizsargapvalku, kas pārklāj kontaktus ar sukām.
Automašīnas ar kompaktu sastāvdaļu izvietojumu zem pārsega bieži ir aprīkotas ar ģeneratoru ar īpašu papildu korpusu. Caur tā spraugām tiek nodrošināta aukstā ieplūdes gaisa plūsma. Ģeneratoros ar kompaktu dizainu dzesēšana tiek veikta abās pārsegu pusēs divu ventilatoru klātbūtnes dēļ.
Sprieguma regulators
Tāpat visos mūsdienu ģeneratoros ir uzstādīti pusvadītāju elektroniskie sprieguma regulatori. Regulators nodrošina siltuma kompensāciju. Akumulatoram piegādātais spriegums ir atkarīgs no motora nodalījuma temperatūras. Jo aukstāks gaiss, jo lielāks spriegums tiek piegādāts akumulatoram.
Automašīnas ģeneratora darbības princips nemaz nav grūti saprotams, ja ņemam vērā šīs svarīgās transportlīdzekļa ierīces galvenās sastāvdaļas, kas no automašīnas dzinēja saņemto mehānisko enerģiju pārvērš elektroenerģijā.
Automašīnas ģeneratora shēma - no kā sastāv automašīnas ģenerators?
Šī transportlīdzekļa sastāvdaļa ir nepieciešama, lai uzlādētu un nodrošinātu transportlīdzekļa dzinēja elektroiekārtas ar tai nepieciešamo elektrisko jaudu. Parasti ģenerators atrodas automašīnas dzinēja priekšpusē. Mūsdienās mūs interesējošajai ierīcei ir divas dizaina iespējas:
- standarts;
- kompakts.
Gan pirmajam, gan otrajam dizainam ir vairāki kopīgi elementi. Tie ietver šādus mehānismus:
- suku montāža;
- sprieguma regulators;
- stators;
- taisngrieža ierīce;
- rāmis;
- rotors.
Atšķirība starp standarta un kompakto ģeneratoru ir to korpusa dizains, piedziņas skriemelis, taisngrieža komplekts un ventilators. Turklāt tiem ir dažādi ģeometriskie izmēri, kas ir atkarīgi ne tikai no to dizaina, bet arī no ražotāja. Tajā pašā laikā automašīnas ģeneratora darbība paliek nemainīga neatkarīgi no tā, kādu formu projektēšanas inženieri to piešķir.
Auto ģeneratora darbības princips - kā tieši tas darbojas?
Mūs interesējošās ierīces darbība balstās uz elektromagnētiskās indukcijas fenomenu. Tās būtība ir šāda. Kad magnētiskā plūsma iet caur vara spoli, tās spailēs tiek ģenerēts spriegums. Tās lielums ir proporcionāls ātrumam, ar kādu šī pati plūsma mainās.
Un, lai veidotos magnētiskā plūsma, saskaņā ar indukcijas efektu caur spoli ir jāizlaiž elektriskā strāva. Būtībā, ja jums ir nepieciešams iegūt elektrisko maiņstrāvu, pietiek ar to, ka jums ir pa rokai:
- spole (no tās tiks noņemts maiņspriegums);
- mainīga magnētiskā lauka avots.
Norādītais avots modernā transportlīdzeklī ir rotējošs rotors, kas sastāv no vārpstas, polu sistēmas un slīdgredzeniem. Bet vēl viens svarīgs elements - stators - ir nepieciešams, lai radītu elektrisko strāvu (maiņstrāvu). Stators sastāv no serdes, kas sastāv no tērauda plāksnēm, un tinuma.
Automašīnas ģeneratora darbības princips - agregāta shēma
Nepietiek zināt, kā vispār darbojas automašīnas ģenerators, ja vēlaties pilnībā izprast, kā tas darbojas. Turklāt jums vajadzētu izpētīt ģeneratora bloka elektrisko ķēdi, kas ietver šādas sastāvdaļas:
- aizdedzes slēdzis;
- "masa";
- suku montāža;
- kondensators, kas paredzēts traucējumu novēršanai;
- tinumu diodes;
- mehānisma pozitīva izvade;
- taisngriežu diodes (jauda) – negatīvas un pozitīvas;
- tinuma jauda;
- sprieguma regulators;
- statora tinumi;
- signāllampiņa (tas signalizē par aprakstītās ierīces darbības traucējumiem).
Bet tagad ir viegli saprast, kā darbojas automašīnas ģenerators. Kad atslēga ir pagriezta aizdedzes slēdzī, strāva tiek piegādāta lauka tinumam caur slīdgredzeniem un birstes mehānismu. Tajā tiek inducēts nepieciešamais lauks (magnētiskais), kas iedarbina rotoru, kas sāk kustēties. Statora tinumu spailēs tiek izveidots maiņspriegums.
Brīdī, kad kloķvārpstas apgriezienu skaits sasniedz noteikto ātrumu, ģenerators sāk darbināt lauka tinumu.
Līdzstrāvas spriegums tiek iegūts no maiņstrāvas sprieguma taisngrieža bloka darbības dēļ, kas ļauj ģeneratora ierīcei barot akumulatoru ar strāvu. Kad mainās kloķvārpstas ātrums un slodze, sāk darboties sprieguma regulators. Viņa uzdevums ir laicīgi uzsākt lauka vijumu. Kā redzat, ģeneratora darbības princips ir diezgan vienkāršs un saprotams.
