Un citi. Automobiļu ģeneratoriem tiek izvirzītas augstas uzticamības prasības, kā to nodrošina ģenerators vienmērīga darbība lielākā daļa mūsdienu automašīnas sastāvdaļu.
Ierīce un vispārējais darbības princips
Pirmajās automašīnās tika izmantoti līdzstrāvas kolektoru ģeneratori, kuru kolektoru montāža nebija uzticama. Bet līdz ar jaudīgu taisngriežu pusvadītāju diožu parādīšanos šī shēma tika pārvietota uz uzticamāku iespēju.
Mūsdienu automašīnās tiek izmantotas sinhronās trīsfāzu maiņstrāvas elektriskās mašīnas, un taisngriežā tiek izmantots trīsfāzu taisngriezis saskaņā ar Larionova shēmu.
Sakarā ar mainīgo transportlīdzekļa dzinēja apgriezienu skaitu un elektrisko patērētāju ieslēgšanu borta tīkls, kļūst nepieciešams uzturēt sprieguma līmeni. Šiem nolūkiem tiek izmantots sprieguma regulators, kas kontrolē strāvu ģeneratora ierosmes tinumā.
Lai pēc dzinēja iedarbināšanas ģenerators sāktu ražot elektroenerģiju, ierosmes tinumam ir jāpieliek spriegums. Tas notiek, kad aizdedzes atslēga ir pagriezta pozīcijā "ON". Strāvu lauka tinumā regulē sprieguma regulators (dažās automašīnās - atsevišķs bloks, kas uzstādīts iekšā dzinēja nodalījums, daudzos mūsdienu tas ir iebūvēts tieši ģeneratorā). Ģeneratora rotoru darbina caur skriemeli no ķīļsiksnas. Elektromagnētiskais lauks, ko rada ierosmes tinums, inducē elektrība strāvas tinumā.
Borta tīkla spriegums, kad ģenerators darbojas un sprieguma regulators ir labā stāvoklī, tiek uzturēts 13,5-14,5 līmenī. Tas pārsniedz akumulatora sprieguma līmeni, kas izraisa nelielu izlīdzināšanas strāvu, lai uzlādētu akumulatoru.
Kāpēc, starp citu, 14 volti? Galu galā akumulators ir kā 12 voltu, vai visu elektriķi sauc arī par "divpadsmit voltiem"? Tā ir sarežģīta akumulatora ierīce. Ja ģeneratora spriegums ir ierobežots līdz 12 voltiem, akumulators pastāvīgi centīsies nodot strāvu tīklam, dabiski, pastāvīgi izlādējoties. Nedaudz palielināts spriegums liek ... sākt, gluži pretēji, uzlādēt no ģeneratora.
Pie ģeneratora poliem (atrodas uz statora) izgatavots no elektrotērauda, ir ierosmes tinums. Pie ģeneratora enkura ir jaudas tinums, no kura elektriskā strāva tiek noņemta ar kolektora palīdzību ar sukām. Ierosmes tinums un armatūras tinums ir savienoti paralēli, ierosmes tinuma ķēdē ir iekļauts relejs-regulators.
Relejs-regulators sastāv no trim elektromagnētiskajiem relejiem:
Rotors auto ģenerators maiņstrāva ir ierosmes tinums (pie ģeneratora līdzstrāva ierosmes tinums atrodas uz polu serdeņiem), strāva tiek piegādāta caur sukām un slīdgredzeniem. Statoram ir trīs tinumi, kas savienoti ar zvaigzni. No statora ņemtā strāva tiek iztaisnota ar sešām pusvadītāju diodēm (iebūvētas taisngrieža platē) un kļūst nemainīga. Tālāk taisnotā strāva nonāk transportlīdzekļa borta elektrotīklā.
Sprieguma regulators regulē lauka tinuma strāvu tā, lai no ģeneratora ņemtais spriegums būtu pēc iespējas stabilāks.
Sprieguma regulatori ģeneratoriem var būt vibrējošs (tikai elektromagnētiskie releji), kontakta tranzistors (elektromagnētiskie releji, kurus vada tranzistora ķēde) vai bezkontakta (nav elektromagnētiskā releja, strāvu regulē elektroniskā atslēga uz tranzistoriem). Dizains - izgatavots atsevišķā korpusā vai iebūvēts ģeneratorā.
Piemēram, automašīnā GAZ-53 tiek izmantots kontakttranzistora sprieguma regulators PP-362 (ģenerators G-250), VAZ-2101 - vibrācijas sprieguma regulators PP-380 (ģenerators G-221) un uz. automašīna Moskvich-2140 - bezkontakta regulators spriegums RR-362A iebūvēts G-250Zh ģeneratorā.Strāvas ierobežotājs, reversās strāvas relejs un slēgšanas relejs kontroles lampiņaģeneratoru kā tādu nav, taisngrieža pusvadītāju diodes tiek galā ar savu darbu.
Maiņstrāvas ģeneratoru izmantošana ļauj samazināt izmēriem, ģeneratora svaru, palielināt tā uzticamību, saglabājot vai pat palielinot jaudu salīdzinājumā ar līdzstrāvas ģeneratoriem.
Piemēram, līdzstrāvas ģenerators G-12 (automašīna GAZ-69) sver 11 kg, nominālā strāva ir 20 ampēri, un ģenerators G-250P2 (automašīna UAZ-469) ar masu 5,2 kg rada 28 ampēru nominālo strāvu.Motociklu un lauksaimniecības tehnikas ģeneratori
Motocikliem ar šķērsvirziena dzinēju (piemēram, IZH motocikliem) ģeneratora rotors ir uzstādīts priekšpusē kloķvārpsta(pa labi braukšanas virzienā), ģenerators atrodas dzinēja un ātrumkārbas kombinētajā karterī, aizvērts ar vāku. Parasti aizdedzes sistēmas daļas tiek apvienotas ar ģeneratora daļām (slēdžu kontaktiem vai bezkontakta dzirksteļu momenta sensoru). elektroniskā sistēma aizdedze)
"Izgaismoties"
Kad "iedegas" donora automašīnas automašīnas ģenerators (īpaši sprieguma regulators), var sabojāt. Fakts ir tāds, ka elektriskā startera patērētā strāva ir daudz lielāka par maksimālo strāvu, kurai ir paredzēts ģenerators un sprieguma regulators.
Piemēram, startera ST-221 (VAZ-2101) tilpums ir 1,77 litri. no. , strāvas stiprums dīkstāves kustība 35 ampēri, pilnas bremzēšanas režīmā 500 A. Tā paša auto G-221 ģenerators ir paredzēts maksimālajai strāvai 42 A.- Transportlīdzekļiem ar dīzeļdzinējiem ar hidraulisko bremžu sistēmu ar vakuuma pastiprinātāju ģeneratora aizmugurē ir uzstādīts lāpstiņas vakuumsūknis. Fakts ir tāds, ka automašīnām ar benzīna dzinējiem pastiprinātāja darbināšanai tiek izmantots vakuums, kas izveidots aiz droseļvārsta, protams, dīzeļdzinējiem šī vārsta nav. Vakuuma sūknis ir iekļauts dzinēja eļļošanas sistēmā.
- Automobiļu ģeneratora ierosmes tinuma darbināšanai patērētā jauda parasti ir 1/20 no tā nominālās izejas jaudas.
- Nenoslodzes ģeneratora magnetizētā rotora rotācijai un nominālā sprieguma parādīšanās pie tā izejas tiek iztērēta aptuveni 1/20 no tā nominālās izejas jaudas.
- Tikai zem slodzes (lampas, radio, akumulatora uzlāde) ģeneratora vārpstai ir ievērojama pretestība pret griešanos, jo ap statora tinumu parādās savs magnētiskais lauks, kas mijiedarbojas ar rotora lauku.
- Vienkāršs veids, kā pārbaudīt sprieguma regulatora darbību, ir izmērīt spriegumu automašīnas akumulators pirms un pēc dzinēja iedarbināšanas. Pirms palaišanas spriegums būs 12 volti, pēc palaišanas tam vajadzētu būt nedaudz vairāk.
- Mūsdienu automašīnās dzinēja vadības bloks automātiski palielina tukšgaitas ātrumu, kad tiek ieslēgti elektrības patērētāji.
- Uz smagajiem transportlīdzekļiem dīzeļdzinēji ir uzstādīti divi 12 voltu akumulatori, kas savienoti virknē (kur tiek izmantota 24 voltu ķēde). Var gadīties, ka viens akumulators tiek pārāk uzlādēts (vārās), bet otrs ir nepietiekami uzlādēts. Fakts ir tāds, ka gandrīz neiespējami atrast divas pilnīgi identiskas baterijas (iekšējās pretestības ziņā). Šajā gadījumā pietiek ar akumulatoru nomaiņu vietām, lai atjaunotu normālu uzlādi.
Literatūra
- Korjagins A. P., Solovjovs G. M. Automašīnu ierīce, apkope un satiksmes noteikumi. PSRS Aizsardzības ministrijas Militārā izdevniecība, Maskava, 1957.
- Ātrs auto ceļvedis, Valsts pētniecības institūts autotransports, Maskava, 1983.
Automobiļu ģeneratoru raksturojums
Ģeneratora komplekta spēju nodrošināt patērētājus ar elektroenerģiju dažādos dzinēja darbības režīmos nosaka tā strāvas ātruma raksturlielums (TLC) - ģeneratora maksimālās strāvas izvades atkarība no rotora ātruma pie nemainīga sprieguma pie jaudas izejām. . Uz att. 1 parāda ģeneratora strāvas ātruma raksturlielumu.
Rīsi. 1. Ģeneratoru agregātu strāvas-ātruma raksturlielums.Grafikā ir šādi raksturīgi punkti:
n0 - sākotnējais rotora ātrums bez slodzes, pie kura ģenerators sāk dot strāvu;
Ixd - ģeneratora izejas strāva ar ātrumu, kas atbilst dzinēja minimālajam stabilajam tukšgaitas ātrumam.
Mūsdienu ģeneratoros šajā režīmā dotā strāva ir 40-50% no nominālās;
Idm ir maksimālā (nominālā) izejas strāva pie rotora ātruma 5000 min "" (6000 min "" mūsdienu ģeneratoriem).
Ir noteiktas TLC:- pašiedvesmas gadījumā (ierosmes tinumu ķēde tiek darbināta no sava ģeneratora);
Ar neatkarīgu ierosmi (ierosmes tinumu ķēde tiek darbināta no ārēja avota);
Ģeneratora komplektam (shēmā ir iekļauts sprieguma regulators);
Ģeneratoram (sprieguma regulators atspējots);
Aukstā stāvoklī (ar aukstu saprot stāvokli, kurā ģeneratora mezglu temperatūra ir praktiski vienāda ar apkārtējā gaisa temperatūru (25 ± 10) ° C, jo ģenerators uzsilst eksperimentālās TLC noteikšanas laikā, eksperiments laikam jābūt minimālam, ti, ne vairāk kā 1 minūtei, un otrs eksperiments jāveic pēc tam, kad mezglu temperatūra atkal kļūst vienāda ar apkārtējā gaisa temperatūru);
Karsētā stāvoklī.
Ģeneratoru tehniskajā dokumentācijā bieži norādīts nevis viss TLC, bet tikai atsevišķi tā raksturīgie punkti (sk. 1. att.).
Šie punkti ietver:- sākotnējais ātrums tukšgaitā n0. Tas atbilst iestatītajam ģeneratora spriegumam bez slodzes;
Lielākā strāva, ko dod ģenerators Idm. (Automašīnu vārstu ģeneratori ir pašierobežojoši, ti, sasniedzot Idm spēku, kura vērtība ir tuvu īssavienojuma strāvas vērtībai, ģenerators, palielinoties rotācijas ātrumam, nevar dot lielāku strāvu Idm strāva, kas reizināta ar nominālo spriegumu, nosaka automobiļu ģeneratoru nominālo jaudu );
Rotācijas frekvence npn un strāvas stiprums Idn projektēšanas režīmā. (Projektēšanas režīma punkts tiek noteikts vietā, kur TLC pieskaras pieskarei, kas novilkta no sākuma. Apmēram aprēķināto strāvas stipruma vērtību var noteikt kā 0,67 Idm griešanās frekvenci, palielinās ģeneratora strāva un līdz ar to tā mezglu sildīšana, bet tajā pašā laikā palielinās ģeneratora dzesēšanas intensitāte ar ventilatoru, kas atrodas uz tā vārpstas.
Rotācijas ātrums nxd un strāvas stiprums Ixd režīmā, kas atbilst motora tukšgaitai iekšējā degšana(ICE). Šajā režīmā ģeneratoram jānodrošina strāvas stiprums, kas nepieciešams, lai darbinātu vairākus svarīgus patērētājus, galvenokārt aizdedzi karburatora iekšdedzes dzinējos.
Kā definēt sava ģeneratora parametrus: Mājas ģeneratoriem: jauniem modeļiem iekšzemes dzinēji(VAZ-2111, 2112, ZMZ-406 utt.): uzstādīti kompaktie ģeneratori (94.3701 utt.). Bezsuku (induktora) ģeneratori (955.3701 VAZ, G700A UAZ) atšķiras no tradicionālās konstrukcijas ar to, ka tiem ir pastāvīgie magnēti uz rotora un ierosmes tinumi uz statora (jauktā ierosme). Tas ļāva iztikt bez birstes komplekta (neaizsargāta ģeneratora daļa) un slīdēšanas gredzeniem. Tomēr šiem ģeneratoriem ir nedaudz lielāka masa un augstāks trokšņa līmenis.
Uz ģeneratora vairoga parasti ir norādīti tā galvenie parametri:
Nominālais spriegums 14 vai 28 V (atkarībā no elektriskās sistēmas nominālā sprieguma);
Nominālā strāva, kas tiek ņemta par ģeneratora maksimālo izejas strāvu.
Ģeneratora tips, marka
Ģeneratora komplekta galvenais raksturlielums ir tā strāvas ātruma raksturlielums (TLC), t.i., ģeneratora tīklam pievadītās strāvas atkarība no tā rotora ātruma pie nemainīga sprieguma pie ģeneratora jaudas.
Šo raksturlielumu nosaka, kad ģeneratora komplekts darbojas komplektā ar pilnībā uzlādētu akumulatoru ar nominālo jaudu, kas izteikta A/h, kas ir vismaz 50% no ģeneratora nominālās strāvas. Raksturlielumu var noteikt ģeneratora aukstā un uzkarsētā stāvoklī. Šajā gadījumā aukstais stāvoklis tiek saprasts kā tāds, kurā visu ģeneratora daļu un mezglu temperatūra ir vienāda ar temperatūru vide, kuras vērtībai jābūt 23±5°C. Gaisa temperatūru nosaka punktā, kas atrodas 5 cm attālumā no ģeneratora gaisa ieplūdes. Tā kā ģenerators raksturojuma laikā uzsilst tajā izdalīto jaudas zudumu dēļ, metodiski ir grūti reģistrēt TLC aukstā stāvoklī, un lielākā daļa uzņēmumu sniedz ģeneratoru strāvas ātruma raksturlielumus sakarsētā stāvoklī, ti, stāvoklī. kurā ģeneratora sastāvdaļas un daļas tiek uzkarsētas katrā noteiktajā punktā līdz vienmērīgai vērtībai ģeneratorā radīto jaudas zudumu dēļ pie iepriekš minētās dzesēšanas gaisa temperatūras.
Rotācijas ātruma izmaiņu diapazons raksturlielumu noņemšanas laikā ir starp minimālo frekvenci, pie kuras ģeneratora komplekts attīsta strāvu 2A (apmēram 1000 min-1) un maksimālo. Raksturojums tiek veikts ar intervālu no 500 līdz 4000 min-1 un 1000 min-1 vairāk augstas frekvences. Daži uzņēmumi nodrošina automašīnām raksturīgus strāvas ātruma raksturlielumus, kas noteikti pie nominālā sprieguma, t.i., pie 14 V. Tomēr šādas īpašības ir iespējams noņemt tikai ar regulatoru, kas īpaši pārbūvēts augsta līmeņa sprieguma uzturēšanai. Lai novērstu sprieguma regulatora darbību, noņemot strāvas ātruma raksturlīkni, to nosaka pie sprieguma Ut = 13,5 ± 0,1 V 12 voltiem. borta sistēma. Ir pieļaujama arī paātrināta metode strāvas ātruma raksturlieluma noteikšanai, kurai nepieciešams īpašs automatizēts statīvs, kurā ģenerators uzsilst 30 minūtes ar ātrumu 3000 min-1, kas atbilst šai frekvencei, strāvas stiprumam un iepriekš norādītajam spriegumam. Raksturošanas laiks nedrīkst pārsniegt 30 s pie pastāvīgi mainīga ātruma.
Strāvas ātruma raksturlielumam ir raksturīgi punkti, kas ietver: n0 - sākotnējais ātrums bez slodzes. Tā kā raksturojums parasti sākas ar slodzes strāvu (apmēram 2A), šo punktu iegūst, ekstrapolējot raksturojumu, kas ņemts līdz krustojumam ar x asi.
nL ir minimālais darba ātrums, t.i., ātrums, kas aptuveni atbilst motora tukšgaitas apgriezieniem. Nosacīti pieņemts, nL = 1500 min-1. Šī frekvence atbilst pašreizējai IL. Bosch firma "kompaktajiem" ģeneratoriem pieņēma nL=1800 min-1. Parasti IL ir 40...50% no nominālās strāvas.
nR ir nominālais ātrums, pie kura tiek ģenerēta nominālā strāva IR. Tiek pieņemts, ka šis ātrums ir nR = 6000 min-1. IR ir mazākā strāva, kas ģeneratora komplektam jārada ar ātrumu nR.
NMAX - maksimālais ātrums. Pie šāda ātruma ģenerators ģenerē maksimālo strāvu Imax. Parasti maksimālā strāva maz atšķiras no nominālā IS (ne vairāk kā 10%).
Ražotāji savos informatīvajos materiālos galvenokārt norāda tikai strāvas ātruma raksturlieluma raksturīgos punktus. Tomēr vieglo automašīnu ģeneratoru komplektiem ar pietiekamu precizitātes pakāpi ir iespējams noteikt strāvas ātruma raksturlielumu no zināmās strāvas stipruma IR nominālvērtības un raksturlieluma saskaņā ar 8. attēlu, kur vērtības ir ģeneratora strāvas stiprums ir norādīts attiecībā pret tā nominālvērtību.
Papildus strāvas ātruma raksturlielumam ģeneratora komplektu raksturo arī pašiedvesmas biežums. Kad ģenerators darbojas ar automašīnu komplektā ar akumulatoru, ģeneratora komplektam jābūt paša ierosmei ar dzinēja apgriezieniem, kas ir mazāki par tā tukšgaitas apgriezieniem. Šajā gadījumā, protams, ķēdē jāiekļauj lampa ģeneratora komplekta darba stāvokļa uzraudzībai ar jaudu, ko tam norādījis ģeneratora ražotājs, un tam paralēlie rezistori, ja tos paredz ķēde.
Vēl viens raksturlielums, pēc kura iespējams attēlot ģeneratora enerģētiskās iespējas, ti, noteikt jaudas daudzumu, ko ģenerators paņem no dzinēja, ir tā efektivitātes vērtība (COP), kas noteikta režīmos, kas atbilst punktiem. strāvas ātruma raksturlīknes (8. att.) orientācijai ir dota lietderības vērtība atbilstoši 8. att., jo tas ir atkarīgs no ģeneratora konstrukcijas - plākšņu biezuma, no kurām salikts stators, slīdgredzenu diametra, gultņu, tinumu pretestības utt., bet galvenokārt no ģeneratora jaudas. Jo jaudīgāks ģenerators, jo augstāka tā efektivitāte.
8. att. Automobiļu ģeneratoru izejas raksturlielumi:1 - strāvas ātruma raksturlielums, 2 - efektivitāte pēc strāvas ātruma raksturlieluma punktiem
Visbeidzot, ģeneratora komplektu raksturo tā izejas sprieguma diapazons, kad ātrums, slodzes strāva un temperatūra mainās noteiktās robežās. Parasti uzņēmuma brošūrās ir norādīts spriegums starp ģeneratora komplekta izejas jaudu "+" un "zemi" vadības punktā vai regulatora iestatīšanas spriegums, kad ģeneratora komplekts ir auksts ar ātrumu 6000 min-1, slodze 5 A un darbojas ar akumulatoru, kā arī termiskā kompensācija - maiņa regulējams spriegums atkarībā no apkārtējās vides temperatūras. Termiskā kompensācija tiek norādīta kā koeficients, kas raksturo sprieguma izmaiņas, kad apkārtējās vides temperatūra mainās par ~1°C. Kā parādīts iepriekš, temperatūrai paaugstinoties, ģeneratora iestatītais spriegums samazinās. Vieglajiem automobiļiem daži uzņēmumi piedāvā ģeneratoru komplektus ar šādiem regulatora iestatījumiem un siltuma kompensāciju:
Iestatīšanas spriegums, V .............................. 14,1±0,1 14,5+0, viens
Termiskā kompensācija, mV/°С................................ -7+1,5 -10±2
Ģeneratora piedziņa
Ģeneratoru piedziņu veic no kloķvārpstas skriemeļa ar siksnas piedziņu. Jo lielāks ir skriemeļa diametrs kloķvārpsta un jo mazāks ir ģeneratora skriemeļa diametrs (diametru attiecību sauc par pārnesumskaitli), jo lielāks ir ģeneratora ātrums, attiecīgi, tas spēj patērētājiem dot lielāku strāvu.
Ķīļsiksnas piedziņa nav piemērojama pārnesumu skaitļiem, kas lielāki par 1,7-3. Pirmkārt, tas ir saistīts ar faktu, ka ar maza diametra skriemeļiem ķīļsiksna intensīvi nolietojas.
Mūsdienu modeļos piedziņu parasti veic ar ķīļrievu siksnu. Pateicoties lielākai elastībai, tas ļauj ģeneratoram uzstādīt maza diametra skriemeli un līdz ar to iegūt lielākus pārnesumskaitļus, tas ir, izmantot ātrgaitas ģeneratorus. Parasti tiek veikta ķīļrievu siksnas nospriegošana spriegošanas veltņi ar stacionāru ģeneratoru.
Ģeneratora stiprinājums
Ģeneratori ir pieskrūvēti dzinēja priekšpusē uz īpašiem kronšteiniem. Ģeneratora stiprinājuma pēdas un spriegošanas cilpa atrodas uz pārsegiem. Ja stiprinājumu veic divas ķepas, tad tās atrodas uz abiem vākiem, ja ir tikai viena ķepa, tā atrodas uz priekšējā vāka. Aizmugurējās kājas atverē (ja ir divas stiprinājuma kājas) parasti ir starplikas bukse, kas novērš atstarpi starp motora kronšteinu un kājas sēdekli.
Sprieguma regulatori
Regulatori uztur ģeneratora spriegumu noteiktās robežās, lai optimāli darbotos transportlīdzekļa borta tīklā iekļautās elektroierīces. Visiem sprieguma regulatoriem ir mērelementi, kas ir sprieguma sensori, un iedarbināšanas elementi, kas to regulē.
Vibrācijas kontrolieros mērīšanas un iedarbināšanas elements ir elektromagnētiskais relejs. Kontaktu tranzistoru kontrolleriem elektromagnētiskais relejs atrodas mērīšanas daļā, un elektroniskie elementi atrodas iedarbināšanas daļā. Šos divu veidu regulatorus tagad pilnībā aizstāj elektroniskie.
Pusvadītāju bezkontakta elektroniskie regulatori parasti tiek iebūvēti ģeneratorā un apvienoti ar suku komplektu. Tie maina ierosmes strāvu, mainot laiku, kad rotora tinums tiek ieslēgts barošanas tīklā. Šie regulatori nav pakļauti novirzēm, un tiem nav nepieciešama apkope, izņemot kontaktu uzticamības pārbaudi.
Sprieguma regulatoriem ir termiskās kompensācijas īpašība - mainot akumulatoram piegādāto spriegumu atkarībā no gaisa temperatūras motora nodalījumā optimālai akumulatora uzlādei. Jo zemāka gaisa temperatūra, jo lielāks spriegums ir jāpiegādā akumulatoram un otrādi. Termiskās kompensācijas vērtība sasniedz līdz 0,01 V uz 1°C. Dažiem tālvadības regulatoru modeļiem (2702.3702, РР-132А, 1902.3702 un 131.3702) ir pakāpeniski manuāli sprieguma līmeņa slēdži (ziema/vasara).
Sprieguma regulatora darbības princips
Šobrīd visi ģeneratoru komplekti ir aprīkoti ar cietvielu elektroniskajiem sprieguma regulatoriem, kas parasti ir iebūvēti ģeneratorā. To izpildes un dizaina shēmas var būt dažādas, taču darbības princips visiem regulatoriem ir vienāds. Ģeneratora bez regulatora spriegums ir atkarīgs no tā rotora ātruma, ierosmes tinuma radītās magnētiskās plūsmas un līdz ar to no strāvas stipruma šajā tinumā un strāvas daudzuma, ko ģenerators dod patērētājiem. Jo lielāks rotācijas ātrums un ierosmes strāva, jo lielāks ir ģeneratora spriegums, jo lielāka ir slodzes strāva, jo mazāks šis spriegums.
Sprieguma regulatora funkcija ir stabilizēt spriegumu, kad ātrums un slodze mainās sakarā ar ietekmi uz 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 tīkla, vienlaikus mainot ierosmes tinuma ieslēgšanās laika relatīvo ilgumu. Ja nepieciešams samazināt ierosmes strāvu, lai stabilizētu spriegumu, ierosmes tinuma ieslēgšanās laiks samazinās, ja nepieciešams palielināt, tas palielinās.
Ir ērti demonstrēt elektroniskā regulatora darbības principu diezgan vienkāršā Bosch EE 14V3 tipa regulatora shēmā, kas parādīta attēlā. deviņi:
9. att. BOSCH EE14V3 sprieguma regulatora ķēde:1 - ģenerators, 2 - sprieguma regulators, SA - aizdedzes slēdzene, HL - vadības lampiņa instrumentu panelī.
Lai saprastu ķēdes darbību, jāatceras, ka, kā parādīts iepriekš, Zener diode neizlaiž strāvu caur sevi pie sprieguma, kas ir zemāks par stabilizācijas spriegumu. Kad spriegums sasniedz šo vērtību, Zenera diode “izlaužas” un caur to sāk plūst strāva. Tādējādi Zenera diode regulatorā ir sprieguma standarts, ar kuru tiek salīdzināts ģeneratora spriegums. Turklāt ir zināms, ka tranzistori izlaiž strāvu starp kolektoru un emitētāju, t.i. ir atvērti, ja strāva plūst "bāzes-emitera" ķēdē, un nelaiž šo strāvu cauri, t.i. slēgts, ja tiek pārtraukta bāzes strāva. Spriegums Zenera diodei VD2 tiek piegādāts no ģeneratora "D +" izejas caur sprieguma dalītāju uz rezistoriem R1 (R3 un diode VD1, kas veic temperatūras kompensāciju. Kamēr ģeneratora spriegums ir zems un spriegums uz Zenera diodes ir zemāks par tā stabilizācijas spriegumu, Zenera diode ir aizvērta caur to, un tāpēc, un tranzistora VT1 bāzes ķēdē neplūst strāva, tranzistors VT1 arī ir aizvērts.Šajā gadījumā strāva caur rezistoru R6 no plkst. izeja "D +" nonāk tranzistora VT2 bāzes ķēdē, kas atveras, caur tā emitera-kolektora pāreju strāva sāk plūst tranzistora VT3 pamatnē , kas arī atveras.Šajā gadījumā ģeneratora ierosmes tinums. ir savienots ar strāvas ķēdi caur emitera-kolektora savienojumu VT3.
Tranzistoru VT2 un VT3 savienojumu, kurā ir apvienoti to kolektoru spailes, un viena tranzistora bāzes ķēde tiek darbināta no otra emitētāja, sauc par Darlingtonas ķēdi. Ar šo savienojumu abus tranzistorus var uzskatīt par vienu saliktu tranzistoru ar lielu pastiprinājumu. Parasti šāds tranzistors tiek izgatavots uz viena silīcija kristāla. Ja ģeneratora spriegums ir palielinājies, piemēram, tā rotora griešanās ātruma palielināšanās dēļ, tad palielinās arī spriegums pie zenera diodes VD2, kad šis spriegums sasniedz stabilizācijas sprieguma vērtību, Zenera diode VD2 "izlaužas cauri" , caur to strāva sāk ieplūst tranzistora VT1 bāzes ķēdē, kuru emitera-kolektora pāreja atver un īssavieno saliktā tranzistora VT2, VT3 bāzes izvadi uz zemi. Saliktais tranzistors aizveras, pārtraucot ierosmes tinuma barošanas ķēdi. Ierosmes strāva pazeminās, ģeneratora spriegums samazinās, zenera diode VT2, tranzistors VT1 aizveras, kompozītmateriāls tranzistors VT2, VT3 atveras, ierosmes tinums atkal tiek pievienots strāvas ķēdei, ģeneratora spriegums palielinās un process atkārtojas. Tādējādi ģeneratora sprieguma regulēšana ar regulatoru tiek veikta diskrēti, mainot ierosmes tinuma ieslēgšanas relatīvo laiku strāvas ķēdē. Šajā gadījumā strāva ierosmes tinumā mainās, kā parādīts 10. attēlā. Ja ģeneratora apgriezieni ir palielinājušies vai tā slodze ir samazinājusies, tinuma ieslēgšanās laiks tiek samazināts, ja ātrums ir samazinājies vai slodze ir palielinājusies, tas palielinās. Regulatora ķēdē (skat. 9. att.) ir elementi, kas raksturīgi visu automašīnās izmantoto sprieguma regulatoru ķēdēm. Diode VD3, aizverot kompozītmateriālu tranzistoru VT2, VT3, novērš bīstamus sprieguma pārspriegumus, kas rodas ierosmes tinuma atvērtas ķēdes dēļ ar ievērojamu induktivitāti. Šajā gadījumā lauka tinuma strāvu var aizvērt caur šo diodi un nerodas bīstami sprieguma pārspriegumi. Tāpēc VD3 diode tiek saukta par dzēšanu. Pretestība R7 ir spēcīga atgriezeniskās saites pretestība.
10. att. Strāvas stipruma izmaiņas ierosmes tinumā JB laikā t sprieguma regulatora darbības laikā: ton, toff - attiecīgi sprieguma regulatora ierosmes tinuma ieslēgšanas un izslēgšanas laiks; n1 n2 - ģeneratora rotora rotācijas biežums, un n2 ir lielāks par n1; JB1 un JB2 - vidējās strāvas vērtības lauka tinumā
Atverot salikto tranzistoru VT2, VT3, izrādās, ka tas ir savienots paralēli sprieguma dalītāja pretestībai R3, savukārt spriegums pāri Zener diodei VT2 strauji samazinās, tas paātrina regulatora ķēdes pārslēgšanu un palielina šīs pārslēgšanas frekvence, kas labvēlīgi ietekmē ģeneratora komplekta sprieguma kvalitāti. Kondensators C1 ir sava veida filtrs, kas aizsargā regulatoru no sprieguma impulsu ietekmes tā ieejā. Parasti kondensatori regulatora ķēdē vai nu novērš šīs ķēdes pāreju uz svārstību režīmu un iespēju ārēju augstfrekvences traucējumu ietekmei uz regulatora darbību, vai arī paātrina tranzistoru pārslēgšanu. Pēdējā gadījumā vienā brīdī uzlādēts kondensators citā brīdī tiek izlādēts uz tranzistora bāzes ķēdi, paātrinot tranzistora pārslēgšanos ar izlādes strāvas pieplūdumu un līdz ar to samazinot tā sildīšanu un enerģiju. zaudējums tajā.
9. attēlā ir skaidri parādīta lampas HL loma ģeneratora komplekta darbības stāvokļa uzraudzībā (uzlādes kontrollampiņa uz automašīnas instrumentu paneļa). Kad transportlīdzekļa dzinējs ir izslēgts, aizdedzes slēdža SA kontaktu aizvēršana nodrošina strāvu no akumulators GA caur šo lampu, lai iekļūtu ģeneratora ierosmes tinumā. Tas nodrošina ģeneratora sākotnējo ierosmi. Tajā pašā laikā lampa deg, norādot, ka ierosmes tinuma ķēdē nav atvērtas ķēdes. Pēc dzinēja iedarbināšanas ģeneratora spailēs "D +" un "B +" parādās gandrīz vienāds spriegums, un lampiņa nodziest. Ja ģenerators neattīsta spriegumu, kamēr darbojas automašīnas dzinējs, tad HL lampiņa turpina degt šajā režīmā, kas ir signāls par ģeneratora atteici vai ķēdes pārtraukumu. piedziņas siksna. Rezistora R ieviešana ģeneratora komplektā palīdz paplašināt HL lampas diagnostikas iespējas. Šī rezistora klātbūtnē, ja ierosmes tinumā ir atvērta ķēde, kad automašīnas dzinējs darbojas, iedegas HL lampiņa. Šobrīd arvien vairāk uzņēmumu pāriet uz ģeneratoru komplektu ražošanu bez papildus ierosmes tinumu taisngrieža. Šajā gadījumā ģeneratora fāzes izeja ir savienota ar regulatoru. Kad automašīnas dzinējs nedarbojas, ģeneratora fāzes izejā nav sprieguma un sprieguma regulators šajā gadījumā pārslēdzas uz režīmu, kas neļauj akumulatoram izlādēties uz ierosmes tinumu. Piemēram, kad ir ieslēgts aizdedzes slēdzis, regulatora ķēde pārslēdz savu izejas tranzistoru svārstību režīmā, kurā strāva ierosmes tinumā ir maza un veido ampēra daļas. Pēc dzinēja iedarbināšanas signāls no ģeneratora fāzes izejas ieslēdz regulatora ķēdi normālā darbībā. Šajā gadījumā regulatora ķēde kontrolē arī lampu, lai uzraudzītu ģeneratora komplekta darbības stāvokli.
11. att. Bosch EE14V3 regulatora uzturētā sprieguma atkarība no temperatūras ar ātrumu 6000 min-1 un slodzes strāvu 5A.
Akumulators jūsu uzticama darbība prasa, lai, pazeminoties elektrolīta temperatūrai, akumulatoram no ģeneratora komplekta piegādātais spriegums nedaudz palielinātos un samazinātos, paaugstinoties temperatūrai. Lai automatizētu uzturētā sprieguma līmeņa maiņas procesu, tiek izmantots sensors, kas ievietots akumulatora elektrolītā un iekļauts sprieguma regulatora ķēdē. Bet tas attiecas tikai uz progresīvām automašīnām. Vienkāršākajā gadījumā temperatūras kompensāciju regulatorā izvēlas tā, lai atkarībā no ģeneratorā ieplūstošā dzesēšanas gaisa temperatūras mainītos ģeneratora komplekta spriegums norādītajās robežās. 11. attēlā parādīta Bosch EE14V3 regulatora uzturētā sprieguma atkarība no temperatūras vienā no darbības režīmiem. Diagrammā parādīts arī šī sprieguma vērtības pielaides lauks. Atkarības krītošais raksturs nodrošina labu akumulatora uzlādi negatīvā temperatūrā un novērš tā elektrolīta pastiprinātu viršanu augstā temperatūrā. Tā paša iemesla dēļ automašīnām, kas īpaši paredzētas darbam tropos, sprieguma regulatori ir uzstādīti ar apzināti zemāku regulēšanas spriegumu nekā mērenā un aukstā klimatā.
Ģeneratora komplekta darbība dažādos režīmos
Iedarbinot dzinēju, galvenais elektroenerģijas patērētājs ir starteris, strāva sasniedz simtiem ampēru, kas izraisa ievērojamu sprieguma kritumu akumulatora spailēm. Šajā režīmā elektroenerģijas patērētājus darbina tikai akumulators, kas tiek intensīvi izlādēts. Tūlīt pēc dzinēja iedarbināšanas ģenerators kļūst par galveno elektroenerģijas avotu. Tas nodrošina nepieciešamo strāvu, lai uzlādētu akumulatoru un darbinātu elektroierīces. Pēc akumulatora uzlādes starpība starp tā spriegumu un ģeneratoru kļūst maza, kas noved pie tā samazināšanās uzlādes strāva. Ģenerators joprojām ir enerģijas avots, un akumulators izlīdzina ģeneratora sprieguma viļņus.
Ieslēdzot jaudīgus elektroenerģijas patērētājus (piemēram, sildītāju aizmugurējais logs, priekšējie lukturi, sildītāja ventilators utt.) un zems rotora apgriezienu skaits (mazs dzinēja apgriezienu skaits), kopējais strāvas patēriņš var būt lielāks, nekā ģenerators spēj nodrošināt. Šajā gadījumā slodze kritīsies uz akumulatoru, un tas sāks izlādēties, ko var kontrolēt ar papildu sprieguma indikatora vai voltmetra rādījumiem.
Viena veida ģeneratora nomaiņa transportlīdzeklī ar citu vienmēr ir iespējama, ja ir izpildīti četri nosacījumi:
Ģeneratoriem ir vienādi strāvas ātruma raksturlielumi vai arī, runājot par enerģijas rādītājiem, rezerves ģeneratora raksturlielumi nav sliktāki par nomainītā ģeneratora raksturlielumiem;
Pārnesuma attiecība no dzinēja līdz ģeneratoram ir vienāda;
Kopumā un savienojošie izmēri rezerves ģenerators ļauj to uzstādīt dzinējā. Jāpatur prātā, ka lielākajai daļai ārvalstu vieglo automašīnu ģeneratoru ir vienas rokas stiprinājums, savukārt vietējie ģeneratori tie ir piestiprināti pie dzinēja ar divām kājām, tāpēc, nomainot ārzemju ģeneratoru pret vietējo, visticamāk, būs jānomaina ģeneratora stiprinājuma kronšteins uz motora;
Nomaiņas un nomaiņas ģeneratoru komplekta shēmas ir identiskas.
Uzstādot akumulatoru transportlīdzeklī, pārliecinieties, vai polaritāte ir pareiza. Kļūda izraisīs tūlītēju ģeneratora taisngrieža atteici, var rasties ugunsgrēks. Tādas pašas sekas ir iespējamas, iedarbinot dzinēju no ārēja strāvas avota (iedegas) ar nepareizu savienojuma polaritāti.
Darbojoties ar automašīnu, jums ir:- uzraudzīt elektroinstalācijas stāvokli, īpaši ģeneratoram, sprieguma regulatoram piemēroto vadu kontaktu savienojuma tīrību un uzticamību. Ar sliktiem kontaktiem borta spriegums var pārsniegt pieļaujamās robežas;
Veicot elektrisko metināšanu, atvienojiet visus vadus no ģeneratora un akumulatora ķermeņa daļas automašīna;
Pārbaudiet ģeneratora siksnas pareizo spriegojumu. Vāji nospriegota siksna nenodrošina efektīvu ģeneratora darbību, pārāk nospriegota noved pie tās gultņu iznīcināšanas;
Nekavējoties noskaidrojiet ģeneratora kontrollampiņas aizdegšanās cēloni.
Ir nepieņemami ražot šādas darbības: - atstājiet automašīnu ar pievienotu akumulatoru, ja jums ir aizdomas par ģeneratora taisngrieža darbības traucējumiem. Tas var izraisīt pilnīgu akumulatora izlādi un pat aizdegšanos elektriskajā vadā;
Pārbaudiet ģeneratora darbību, saīsinot tā izejas ar zemi un vienu ar otru;
Pārbaudiet ģeneratora darbināmību, atvienojot akumulatoru, kamēr dzinējs darbojas, jo var sabojāties sprieguma regulators, iesmidzināšanas sistēmu elektroniskie elementi, aizdedze, borta dators utt.;
Ļaujiet elektrolītam, "Tosolam" utt. nokļūt uz ģeneratora.
elektriskā mašīna, kas kalpo mehāniskās enerģijas pārvēršanai elektriskā strāvā, sauc par automobiļu ģeneratoru. Automašīnas ģeneratora funkcija ir uzlādēt akumulatoru un darbināt elektroierīces, kamēr dzinējs darbojas. Ģenerators tiek izmantots kā automašīnas ģenerators.
Ģenerators atrodas dzinējā, visbiežāk tā priekšējā daļā, ko darbina no kloķvārpstas. Uz hibrīdautoģenerators veic startera-ģeneratora darbu, līdzīga shēma tiek izmantota dažos citos stop-start sistēmas konstrukcijās. Denso, Delphe un Bosch šobrīd ir pasaulē vadošie ģeneratoru ražotāji.
Ir divu veidu automašīnu ģeneratoru modeļi: kompakts un tradicionāls. Atšķirības, kas raksturo šos tipus, sastāv no ventilatora izkārtojuma atšķirības, atšķiras korpusa konstrukcija, taisngrieža bloks un piedziņas skriemelis, kā arī ģeometriskie izmēri. Abu veidu automobiļu ģeneratoriem pieejamie vispārīgie parametri ir:
- Rotors;
- stators;
- Rāmis;
- Sprieguma regulators;
- Taisngriežu bloks;
- Birstes mezgls.
| 1 - iespīlēšanas uzmava | 14 - izeja "67" |
| 2 - bukse | 15 - neitrāla stieples spraudnis |
| 3 - bufera uzmava | 16 – ģeneratora stiprinājuma matadata |
| 4 - aizmugurējais vāks | 17 - ventilatora lāpstiņritenis |
| 5 - skrūve taisngrieža bloka stiprināšanai | 18 - skriemelis |
| 6 - taisngrieža bloks | 19 - plāksnes |
| 7 - vārsts (diode) | 20 - gredzens |
| 8 – aizmugurējais gultnis | 21 – priekšējais gultnis |
| 9 - kontaktu gredzeni | 22 - rotora tinums |
| 10 - rotora vārpsta | 23 - rotors |
| 11 - otas | 24 - statora tinums |
| 12 - izeja "30" | 25 - stators |
| 13 - otu turētājs | 26 - priekšējais vāks |
| 1 - apvalks | 17 - skriemelis |
| 2 - izeja "B +" patērētāju pieslēgšanai | 18 - uzgrieznis |
| 3 - trokšņu slāpēšanas kondensators 2,2 uF | 19 - rotora vārpsta |
| 4 - papildu diožu kopējā izeja (savienota ar sprieguma regulatora “D +” izeju) | 20 - rotora vārpstas priekšējais gultnis |
| 5 - taisngrieža bloka pozitīvo diožu turētājs | 21 - knābjveida rotora polu gabali |
| 6 - taisngrieža bloka negatīvo diožu turētājs | 22 - rotora tinums |
| 7 - statora tinumu vadi | 23 - piedurkne |
| 8 - sprieguma regulators | 24 - savienojuma skrūve |
| 9 - suku turētājs | 25 - aizmugurējā rotora gultnis |
| 10 - aizmugurējais vāks | 26 - gultņa uzmava |
| 11 - priekšējais vāks | 27 - slīdošie gredzeni |
| 12 - statora kodols | 28 - negatīva diode |
| 13 - statora tinums | 29 - pozitīva diode |
| 14 - tālvadības gredzens | 30 - papildu diode |
| 15 - paplāksne | 31 - izeja "D" (papildu diožu kopējā izeja) |
| 16 - koniska paplāksne |
1 - ģenerators; 2 - negatīva diode; 3 - papildu diode; 4 - pozitīva diode; 5 - akumulatora izlādes kontrollampiņa; 6 - instrumentu kopa; 7 - voltmetrs; 8 - montāžas bloks; 9 - papildu rezistori 100 omi, 2 W; 10 - aizdedzes relejs; 11 - aizdedzes slēdzis; 12 - akumulators; 13 - kondensators; 14 - rotora tinums; 15 - sprieguma regulators
Rotora galvenais uzdevums- izveidot rotējošu magnētisko lauku, šim nolūkam ierosmes tinums atrodas uz rotora vārpstas. Tas ir novietots divās staba pusēs, katrai staba pusei ir seši izvirzījumi - tos sauc par knābjiem. Uz vārpstas ir arī kontaktgredzeni, tie ir divi, un tieši caur tiem tiek darbināts ierosmes tinums. Gredzeni visbiežāk ir izgatavoti no vara, tērauda gredzeni vai misiņa gredzeni ir diezgan reti. Ierosmes tinuma vadi ir pielodēti tieši pie gredzeniem.
Uz rotora vārpstas tiek novietots viens vai divi ventilatora lāpstiņriteņi (to skaits ir atkarīgs no konstrukcijas) un tiek fiksēts piedziņas skriemelis. Divi bezapkopes lodīšu gultņi veido rotora gultņu komplektu. Slīdēšanas gredzenu malās uz vārpstas var atrasties arī rullīšu gultnis.
Stators ir nepieciešams, lai izveidotu maiņstrāvu elektrisko strāvu, tas apvieno metāla serdi un tinumus, serde ir izgatavota no plāksnēm, tās ir izgatavotas no tērauda. Tam ir 36 rievas tinumu uztīšanai, šajās rievās ir ielikti tinumi, tādi ir trīs, tie veido trīsfāzu savienojumu. Ir divi veidi, kā ielikt tinumus rievās - viļņu metode un cilpas metode. Tinumi ir savienoti viens ar otru saskaņā ar "zvaigznes" un "trīsstūra" shēmām.
Kādas ir šīs shēmas?
- "Zvaigzne" - vieni tinumu gali ir savienoti vienā punktā, un pārējie gali ir secinājumi;
- "Trīsstūris" - tinumu galu gredzenveida savienojums secībā, secinājumi nāk no savienojuma punktiem.
Birstes komplekts kalpo, lai nodrošinātu ierosmes strāvas pārnešanu uz kontaktgredzeniem. Tas sastāv no divām grafīta sukām, atsperēm, kas tās nospiež, un otas turētāja. Ģeneratoros modernas mašīnas sukas turētājs atrodas kopā ar sprieguma regulatoru vienā neatdalāmā vienībā.
Taisngrieža bloks veic ģeneratora radītā sinusoidālā sprieguma pārvēršanas funkciju automašīnas borta tīkla līdzstrāvas spriegumā. Tās ir plāksnes, kas darbojas kā siltuma izlietnes, ar uzstādītām diodēm. Blokā ir sešas jaudas pusvadītāju diodes, divas diodes katrai fāzei, viena ģeneratora "pozitīvajai" un otra "negatīvajai" izejai.
Daudzos ģeneratoros ierosmes tinums ir savienots caur atsevišķu grupu, kas sastāv no divām diodēm. Šie taisngrieži neļauj akumulatora izlādes strāvai plūst caur spoli, kad dzinējs nedarbojas. Kad tinumi ir savienoti pēc "zvaigznes" principa, nulles spailē tiek uzstādītas divas papildu jaudas diodes, kas ļauj palielināt ģeneratora jaudu līdz pat 15 procentiem. Taisngrieža bloks ir savienots ar ģeneratora ķēdi īpašās montāžas vietās ar lodēšanu, metināšanu vai skrūvēm.
Sprieguma regulators- tā mērķis ir uzturēt ģeneratora spriegumu noteiktās robežās. Pašlaik ģeneratori ir aprīkoti ar pusvadītāju elektroniskajiem (vai integrētajiem) sprieguma regulatoriem.
Sprieguma regulatoru konstrukcijas:
- hibrīds dizains - radio elementu izmantošana un elektroniskās ierīces iekšā elektroniskā shēma kopā;
- integrēts dizains - visas regulatora sastāvdaļas (neskaitot izejas stadiju) ir izgatavotas, izmantojot plānslāņa mikroelektronisko tehnoloģiju.
Sprieguma regulators rada izmaiņas spriegumam, kas tiek piegādāts akumulatora uzlādēšanai, izmantojot temperatūras kompensācijas spriegumu (atkarībā no t gaisa). Jo augstāka gaisa temperatūra, jo mazāks spriegums nonāk akumulatorā.
Ģeneratoru darbina siksnas piedziņa, tas nodrošina rotora griešanos ar ātrumu, kas divas līdz trīs reizes pārsniedz kloķvārpstas apgriezienu skaitu. Dažādos ģeneratora dizainos var izmantot poliķīļsiksnu vai ķīļsiksnu:
- Ķīļsiksna ir priekšnoteikumi ātram nodilumam (atkarībā no konkrētā skriemeļa diametra), jo ķīļsiksnas darbības jomu ierobežo dzenošā skriemeļa izmērs.
- Ķīļrievu siksna tiek uzskatīts par universālāku, piemērojams maziem piedziņas skriemeļa diametriem, ar tā palīdzību vairāk attiecība. Mūsdienu modeļiģeneratoriem ir vairāku rievotu siksna.
Kad atslēga ir pagriezta aizdedzes slēdzenē, strāva tiek piegādāta ierosmes tinumam caur birstes bloku un slīdgredzeniem. Tinumā tiek inducēts magnētiskais lauks. Ģeneratora rotors sāk kustēties ar kloķvārpstas griešanos. Statora tinumus caurdur rotora magnētiskais lauks. Uz statora tinumu spailēm parādās mainīgs spriegums. Kad tiek sasniegts noteikts ātrums, ierosmes tinums tiek darbināts tieši no ģeneratora, tas ir, ģenerators pāriet pašiedvesmas režīmā.
Maiņspriegumu taisngrieža bloks pārvērš nemainīgā. Šajā stāvoklī ģenerators nodrošina nepieciešamo strāvu, lai uzlādētu patērētājiem strāvas padevi un akumulatoru.
Sprieguma regulators tiek aktivizēts, kad mainās slodze un kloķvārpstas ātrums. Viņš nodarbojas ar ierosmes tinuma ieslēgšanās laika regulēšanu. Lauka tinuma ieslēgšanās laiks samazinās, samazinoties ārējai slodzei un palielinoties ģeneratora ātrumam. Laiks palielinās, palielinoties slodzei un samazinot ātrumu. Kad patērētā strāva pārsniedz ģeneratora iespējas, akumulators tiek ieslēgts. Instrumentu panelī ir kontrollampiņa, kas kontrolē ģeneratora darba stāvokli.
Galvenie ģeneratora parametri:
- Nominālais spriegums;
- nominālā ierosmes frekvence;
- nominālā strāva;
- sevis ierosināšanas biežums;
- Efektivitāte (veiktspējas koeficients).
Strāvas ātruma raksturlielums- šī ir strāvas stipruma atkarība no ģeneratora griešanās biežuma.
Papildus nominālajām vērtībām strāvas ātruma raksturlielumam ir arī citi punkti:
- minimālā strāva un minimālais darbības ātrums (40-50% no nominālās strāvas ir minimālā strāva);
- maksimālā strāva un maksimālais ātrums (ne vairāk kā 10% maksimālā strāva pārsniedz nominālo strāvu).
Video
Galvenais strāvas avots automašīnā ir ģenerators. Bez strādājoša ģeneratora automašīna tālu netiks. Ja ģenerators sabojājas, akumulators nav pietiekami uzlādēts, kas nozīmē pakāpenisku elektroierīču atslēgšanu no sprieguma un vēl vairāk noved pie neiespējamības turpināt kustību.
Tāpēc autobraucējiem ir tik svarīgi saglabāt vienas no galvenajām automašīnas sastāvdaļām veiktspēju.
Ģeneratora darbības traucējumi var izpausties visvairāk Dažādi ceļi, taču visbiežāk ģeneratoram jāpievērš uzmanība, ja no ģeneratora nāk kāds troksnis, vai ja bieži novērojat nepietiekamu akumulatora uzlādi vai pilnīga prombūtne tāds.
To var redzēt ļoti viegli. Mašīna neieslēdzās, jūs to iedarbinājāt, aizdedzinot to no citas automašīnas. Mēs kaut kur braucām, viņi izslēdza motoru, un tad atkal nevar iedarbināt mašīnu, starteris negriežas. Tas ir, vai nu akumulators ir pildījis savu mērķi, vai arī ģenerators to neuzlādē.
Ģeneratora mehānisko bojājumu diagnostika
Šeit kopumā viss ir vienkārši. Ja rada troksni, čīkst, svilpo, grab, gaudo, tad lieta ir vai nu gultņos, kuriem jāpārbauda eļļošana un nodilums. Dažreiz pietiek ar smērvielas pievienošanu un troksnis pazūd. Nopietnākos gadījumos gultņi jānomaina pret jauniem.
Statora vai vilces releja tinumu pārtraukumu īssavienojumu gadījumā papildus gultņiem var parādīties troksnis un gaudošana. Tāpat nepatīkamas skaņas pavadījuma cēlonis var būt korpusa tinumu īssavienojums, slikti kontakti. Tas ir, ir acīmredzams, ka skaņa parādās jebkuras ģeneratora daļas mehāniskās mijiedarbības gadījumā tā darbības laikā. To visu var noteikt, vizuāli pārbaudot ģeneratoru. Ja notiek kontakts, šī kontakta pēdas noteikti būs redzamas.
Atrodot bojājumu, ir jānovērtē tā nopietnības pakāpe un remonta iespēja. Bet mehāniski bojājumi, tas nav vienīgais, kas var traucēt ģeneratora darbību.
Pārbauda automašīnas ģeneratora spriegumu
Lai noteiktu ģeneratora darbību, jums jāpārbauda tā izejas spriegums un pēc tam jānosaka galvenie darbības traucējumu cēloņi. Sprieguma mērīšanai visbiežāk izmanto voltmetru, kas tiek savienots ar akumulatora poliem, retāk ommetru vai multimetru.
Iedarbinot dzinēju, spriegums pie dzinēja spailēm nedrīkst pārsniegt 8 V. Procedūru labāk veikt nevis ar aukstu motoru un apkārtējās vides temperatūru vismaz 20 grādi pēc Celsija.
Lai turpinātu eksperimentu, ir "jāatmet gāze", tādējādi palielinot dzinēja apgriezienus. Tas jādara, līdz tahometra adata parāda 3000 apgr./min. Tad jums vajadzētu veikt vēl vienu sprieguma mērījumu akumulatora spailēs. Ja indikators ir mazāks par 12,5 V, ir pienācis laiks remontēt ģeneratoru.
Bojāta ģeneratora demontāža ir nepieciešama, atvienojot zemējuma spaili no akumulatora. Pēc tam, izmantojot skrūvgriezi, jums ir jāatvieno sprieguma regulatora stiprinājums.
Pirms uzsākt detalizētāku diagnozi, ir jāveic ģeneratora ārēja pārbaude, proti, jāpārbauda suku un slīdgredzenu nodilums un, ja ir oglekļa nogulsnes, jānoslīpē.
Lielākā daļa kopīgs cēlonisģeneratora kļūme ir sprieguma regulatora darbības traucējumi, tāpēc labāk to periodiski mainīt, lai mainītu pirms daļas derīguma termiņa beigām.
Ģeneratora uzstādīšana sākotnējā stāvoklī tiek veikta apgrieztā secībā, beigās zeme ir rūpīgi savienota ar akumulatoru.
Pēc šo vienkāršo darbību veikšanas jums atkal jāpievieno voltmetrs ar akumulatora poliem. Iedarbinot dzinēju un paaugstinot apgriezienu skaitu līdz 3000 apgr./min, mērierīcei jāuzrāda sprieguma vērtība diapazonā no 13,5-14,5 V. Šī voltmetra vērtība nozīmēs, ka problēmas cēlonis ir novērsts.
Sprieguma stabilizācijas pārbaude
Nākamais solis ir pārbaudīt sprieguma stabilizāciju. To veic šādi. Ar ieslēgtiem priekšējiem lukturiem tālās gaismas auto, izmantojot voltmetru, veicam nepieciešamos sprieguma mērījumus. Ja iegūtais rādītājs neatšķiras vairāk par 0,4 V no iepriekš izmērītā, tad viss ir kārtībā.
Iepriekš aprakstītā automašīnas ģeneratora pārbaudes metode ir vienkārša un vienkārša, un tai nepieciešama tikai tā klātbūtne mērierīce, auto meistara pamatprasmes un vēlme patstāvīgi izprast dzelzs zirga darbības traucējumu cēloņus.
Pārbauda automašīnas barošanas ķēdi
Ar mērierīces palīdzību varam veikt pārbaudi automašīnas barošanas ķēdē.
Lai pārbaudītu diodes tiltu, ģeneratora spailei un zemei jāpievieno voltmetrs. Diodes atteices varbūtība būs acīmredzama, ja sprieguma indikators ir virs 0,5 V.
Lai noteiktu diožu sadalījumu, ierīce jāpievieno starp spaili "30" un atvienoto ģeneratora vadu. Izlādes strāvas nolasījums ir mazāks par 5 mA.
Lai pārbaudītu sprieguma regulatoru, vispirms ir jāuzsilda dzinējs vidēja ātruma režīmā ar ieslēgtām gaismām vismaz 15 minūtes. Tālāk, izmantojot voltmetru, jums jāmēra spriegums vienā pusē pie "masas" un no otras puses - terminālī "30". Voltmetra rādījumi priekš dažādas automašīnas var atšķirties.
Ja nepieciešams, varat pārbaudīt regulējamo spriegumu. Lai to izdarītu, mērīšanas ierīce jāpievieno akumulatoram. Ar šādu pārbaudi ir nepieciešams, lai ātrums būtu tuvu maksimālajam un būtu ieslēgti visi enerģijas patērētāji. Mērīšanas laikā iegūtā vērtība būs individuāla atkarībā no automašīnas modifikācijas.
Lai diagnosticētu pretestību ierosmes tinumā, tiek izmantots ommetrs un multimetrs. Pirmkārt, tiek noņemts sprieguma regulators un sukas turētājs. Tālāk jums ir jāpārliecinās par tinuma integritāti un jānotīra slīdēšanas gredzeni. Pārbaudot pretestību, mērierīces zondes jāpieliek uz slīdēšanas gredzeniem. Vērtība 5-10 omi tiks uzskatīta par normālu rādījumu.
Lai pārbaudītu īssavienojumu ar zemi, jāizmanto multimetrs. Vienai ierīces zondei jābūt piestiprinātai pie ģeneratora statora, otrai jābūt savienotai ar slīdēšanas gredzenu. Ja tinumam nav īssavienojuma ar zemi, multimetrs parādīs bezgalīgu pretestību.
Nelielu darbības traucējumu novēršana ir iespējama arī pašu spēkiem, tomēr jāatceras, ka rūpīgākai diagnostikai, sarežģītiem mērījumiem un sekojošam ģeneratora remontam ir jāsazinās ar sertificētiem servisiem.
AUTO ĢENERATORI
Jebkuras automašīnas elektroaprīkojumā ietilpst ģenerators - galvenais elektroenerģijas avots. Kopā ar sprieguma regulatoru to sauc par ģeneratoru komplektu. Uz modernas automašīnas ir uzstādīti ģeneratori. Tie vislabāk atbilst prasībām.
Pamatprasības automobiļu ģeneratoriem
1. Ģeneratoram jānodrošina nepārtraukta strāvas padeve un pietiekama jauda, lai:
- vienlaikus piegādāt elektrību strādājošiem patērētājiem un uzlādēt akumulatoru;
- kad visi regulārie elektroenerģijas patērētāji tika ieslēgti pie zemiem motora apgriezieniem, nebija spēcīgas akumulatora izlādes;
- spriegums borta tīklā bija noteiktajās robežās visā elektrisko slodžu un rotora apgriezienu diapazonā.
2. Ģeneratoram jābūt ar pietiekamu izturību, ilgu kalpošanas laiku, mazu svaru un izmēriem, zemu trokšņu līmeni un radio traucējumiem.
Pamatjēdzieni
Iekšzemes elektroiekārtu izstrādātāji un ražotāji izmanto šādus jēdzienus.
Transportlīdzekļa elektriskā sistēma- paredzēts priekš nepārtrauktās barošanas avots elektriskās ierīces, kas iekļautas transportlīdzekļa borta tīklā. Tas sastāv no ģeneratora komplekta, akumulatora un ierīcēm, kas nodrošina veselības uzraudzību un sistēmas pārslodzes aizsardzību.
Ģenerators- ierīce, kas no dzinēja saņemto mehānisko enerģiju pārvērš elektroenerģijā.
Sprieguma regulators- ierīce, kas uztur transportlīdzekļa borta tīkla spriegumu noteiktās robežās, mainoties elektriskajai slodzei, ģeneratora rotora apgriezieniem un apkārtējās vides temperatūrai.
Uzlādējams startera akumulators (akumulators)- uzkrāj un uzglabā elektroenerģiju, lai iedarbinātu dzinēju un uz neilgu laiku darbinātu elektroierīces (ar izslēgtu dzinēju vai nepietiekamu ģeneratora attīstīto jaudu).
Ģeneratora darbības princips.
Ģeneratora darbības pamatā ir elektromagnētiskās indukcijas ietekme. Ja spoli, piemēram, no vara stieples, caurdur magnētiskā plūsma, tad tai mainoties, spoles spailēs parādās mainīgs elektriskais spriegums. Un otrādi, magnētiskās plūsmas veidošanai pietiek ar elektriskās strāvas izlaišanu caur spoli. Tātad, lai iegūtu maiņstrāvu, ir nepieciešama spole, caur kuru plūst tiešā elektriskā strāva, veidojot magnētisko plūsmu, ko sauc par ierosmes 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 ķēdi veido pašu ģeneratora statoru, tā vissvarīgāko fiksēto daļu, kurā tiek ģenerēta elektriskā strāva, un ierosmes tinums ar polu sistēmu un dažām citām daļām (vārpsta, slīdgredzeni) veido rotoru, tā lielākā daļa. svarīga rotējoša daļa. Ierosmes tinumu var darbināt no paša ģeneratora. Šajā gadījumā ģenerators darbojas ar pašiedrošanos. Šajā gadījumā ģeneratora atlikušā magnētiskā plūsma, ti, plūsma, kas veido magnētiskās ķēdes tērauda daļas, ja ierosmes tinumā nav strāvas, ir maza un nodrošina ģeneratora pašierosmi tikai pārāk augstā līmenī. ātrumiem. Tāpēc ģeneratora komplekta ķēdē, kur ierosmes tinumi nav savienoti ar akumulatoru, tiek ieviests šāds ārējais savienojums, parasti caur ģeneratora komplekta veselības lampu. Strāva, kas plūst caur šo lampu ierosmes tinumā pēc aizdedzes slēdža ieslēgšanas un nodrošina ģeneratora sākotnējo ierosmi. Šīs strāvas stiprums nedrīkst būt pārāk liels, lai neizlādētu akumulatoru, bet ne pārāk mazs, jo šajā gadījumā ģenerators tiek ierosināts pārāk lielos apgriezienos, tāpēc ražotāji norāda nepieciešamo testa lampas jaudu - parasti 2 . .3 W.
Rotoram griežoties pretī statora tinumu spolēm, pārmaiņus parādās rotora "ziemeļu" un "dienvidu" poli, t.i. mainās spolē iekļūstošās magnētiskās plūsmas virziens, kas izraisa tajā mainīga sprieguma parādīšanos. Šī sprieguma f frekvence ir atkarīga no ģeneratora rotora N griešanās frekvences un tā polu pāru skaita p:
f=p*N/60
Ārvalstu firmu ģeneratoriem, kā arī vietējiem, ar retiem izņēmumiem rotora magnētiskajā sistēmā ir seši "dienvidu" un seši "ziemeļu" stabi. Šajā gadījumā frekvence f ir 10 reizes mazāka par ģeneratora rotora rotācijas frekvenci i. Tā kā ģeneratora rotors savu rotāciju saņem no motora kloķvārpstas, motora kloķvārpstas griešanās biežumu var izmērīt pēc ģeneratora mainīgā sprieguma frekvences. Lai to izdarītu, ģenerators veic statora tinuma izvadi, pie kura ir pievienots tahometrs. Šajā gadījumā spriegumam pie tahometra ieejas ir pulsējošs raksturs, jo izrādās, ka tas ir savienots paralēli ģeneratora jaudas taisngrieža diodei. Ņemot vērā siksnas piedziņas pārnesuma attiecību i no dzinēja līdz ģeneratoram, signāla frekvence tahometra ieejā f t ir saistīta ar dzinēja N dzinēja kloķvārpstas ātrumu ar attiecību:
f=p*N dv (i)/60
Protams, ja piedziņas siksna slīd, šī attiecība ir nedaudz traucēta un tāpēc jāraugās, lai siksna vienmēr būtu pietiekami nospriegota. Ja p=6, (vairumā gadījumu) iepriekš minētā attiecība ir vienkāršota f t = N dv (i)/10. Borta tīklam ir nepieciešama pastāvīga sprieguma padeve. Tāpēc statora tinums baro transportlīdzekļa borta tīklu caur ģeneratorā iebūvētu taisngriezi.
Ārvalstu firmu, kā arī vietējo ģeneratoru statora tinumi ir trīsfāžu. Tas sastāv no trim daļām, ko sauc par fāzes tinumiem vai vienkārši fāzēm, kurās spriegums un strāvas tiek nobīdītas viena pret otru par trešdaļu perioda, tas ir, par 120 elektriskiem grādiem, kā parādīts attēlā. I. Fāzes var savienot "zvaigznē" vai "deltā". Šajā gadījumā izšķir fāzes un lineāro spriegumu un strāvu. Fāzes spriegumi U f darbojas starp fāzes tinumu galiem. Šajos tinumos plūst I strāvas I f, savukārt starp vadiem, kas savieno statora tinumu ar taisngriezi, darbojas lineārie spriegumi U l. Šajos vados plūst lineāras strāvas J l. Dabiski, ka taisngriezis iztaisno tos daudzumus, kas tam tiek piegādāti, t.i., lineāri.
1. att. ķēdes shēmaģeneratoru komplekts.U f1 - U f3 - spriegums fāzes tinumos: U d - rektificēts spriegums; 1, 2, 3 - trīs statora fāžu tinumi: 4 - jaudas taisngriežu diodes; 5 - akumulators; 6 - slodze; 7 - ierosmes tinuma taisngrieža diodes; 8 - ierosmes tinums; 9 - sprieguma regulators
Savienojot ar "delta", fāzes strāvas ir 3 reizes mazākas par lineārajām, savukārt "zvaigznei" ir vienādas lineārās un fāzes strāvas. Tas nozīmē, ka ar tādu pašu strāvu, ko izdala ģenerators, fāzes tinumu strāva, kas savienota ar "trijstūri", ir daudz mazāka nekā "zvaigznei". Tāpēc lieljaudas ģeneratoros bieži tiek izmantots "trīsstūra" savienojums, jo pie mazākām strāvām tinumus var aptīt ar plānāku stiepli, kas ir tehnoloģiski attīstītāka. Tomēr lineārie spriegumi pie "zvaigznes" līdz 3 saknei ir lielāki par fāzes spriegumu, savukārt "trijstūrī" tie ir vienādi, un, lai iegūtu vienādu izejas spriegumu ar tādiem pašiem ātrumiem, "trijstūrim" ir nepieciešams atbilstošs tās fāžu apgriezienu skaita pieaugums salīdzinājumā ar "zvaigzni".
Ar zvaigznītes savienojumu var izmantot arī plānāku vadu. Šajā gadījumā tinumu veido divi paralēli tinumi, no kuriem katrs ir savienots par "zvaigzni", t.i., tiek iegūta "dubultzvaigzne".
Trīsfāzu sistēmas taisngriezis satur sešas jaudas pusvadītāju diodes, no kurām trīs: VD1, VD3 un VD5 ir savienotas ar ģeneratora "+" spaili, bet pārējās trīs: VD2, VD4 un VD6 ir savienotas ar " -" ("zeme"). Ja nepieciešams palielināt ģeneratora jaudu, tiek izmantota papildu taisngrieža svira uz diodēm VD7, VD8, kas parādīta 1. attēlā, punktēta līnija. Šāda taisngrieža ķēde var notikt tikai tad, kad statora tinumi ir savienoti ar "zvaigzni", jo papildu svira tiek darbināta no "zvaigznes" "nulles" punkta.
Ievērojamam skaitam ārvalstu kompāniju ģeneratoru veidu lauka tinums ir savienots ar savu taisngriezi, kas samontēts uz diodēm VD9-VD 11. Šāds lauka tinuma savienojums neļauj akumulatora izlādes strāvai plūst caur to, kad automašīnas dzinējs darbojas. nedarbojas. Pusvadītāju diodes ir atvērtā stāvoklī un nenodrošina būtisku pretestību strāvas pārejai, kad tām tiek pielikts spriegums. virziens uz priekšu un praktiski neizlaiž strāvu pie apgrieztā sprieguma. Pēc fāzes sprieguma grafika (sk. 1. att.) var noteikt, kuras diodes šobrīd ir atvērtas un kuras ir aizvērtas. Fāzes spriegumi U f1 darbojas pirmās fāzes tinumā, U f2 - otrā, U f3 - trešā. Šie spriegumi mainās pa līknēm tuvu sinusoīdam, un dažos brīžos tie ir pozitīvi, citos tie ir negatīvi. Ja sprieguma pozitīvo virzienu fāzē ņem pa bultiņu, kas vērsta uz statora tinuma nulles punktu, un negatīvu no tā, tad, piemēram, uz laiku t 1, kad otrās fāzes sprieguma nav. , pirmā fāze ir pozitīva, bet trešā ir negatīva. Fāzes spriegumu virziens atbilst bultiņām, kas parādītas attēlā. 1. Strāva caur tinumiem, diodēm un slodze plūdīs šo bultu virzienā. Tajā pašā laikā ir atvērtas diodes VD1 un VD4. Ņemot vērā citus laika momentus, ir viegli pārliecināties, ka trīsfāzu sprieguma sistēmā, kas rodas ģeneratora fāžu tinumos, jaudas taisngrieža diodes pāriet no atvērtas uz aizvērtu un atpakaļ tā, ka strāvai slodzē ir tikai viens virziens - no ģeneratora komplekta "+" spailes uz tā izeju "-" ("masa"), t.i., slodzē plūst tiešā (rektificētā) strāva. Līdzīgi darbojas ierosmes tinuma taisngrieža diodes, piegādājot šo tinumu ar iztaisnoto strāvu. Turklāt ierosmes tinuma taisngriezis ietver arī 6 diodes, bet trīs no tām VD2, VD4, VD6 ir kopīgas ar strāvas taisngriezi. Tātad laikā t 1 ir atvērtas diodes VD4 un VD9, caur kurām rektificētā strāva nonāk ierosmes tinumā. Šī strāva ir daudz mazāka par strāvu, ko ģenerators piegādā slodzei. Tāpēc kā diodes VD9-VD11 tiek izmantotas maza izmēra vājstrāvas diodes, kuru strāva nepārsniedz 2 A (salīdzinājumam, jaudas taisngriežu diodes ļauj plūst strāvai līdz 25 ... 35 A).
Atliek apsvērt diodes VD7 un VD8 saturošās taisngrieža sviras darbības principu. Ja fāzes spriegumi mainītos tikai sinusoidāli, šīs diodes vispār nepiedalītos maiņstrāvas pārveidošanas procesā līdzstrāvai. Tomēr reālos ģeneratoros fāzes spriegumu forma atšķiras no sinusoīda. Tā ir sinusoīdu summa, ko sauc par harmoniskām komponentēm vai harmonikām - pirmo, kuru frekvence sakrīt ar fāzes sprieguma frekvenci, un augstāko, galvenokārt trešo, kuru frekvence ir trīs reizes lielāka par pirmo. Fāzes sprieguma reālās formas attēlojums kā divu harmoniku (pirmās un trešās) summa ir parādīts 2. att. No elektrotehnikas ir zināms, ka lineārajā spriegumā, t.i., spriegumā, kas tiek piegādāts taisngriezim un iztaisnots, trešās harmonikas nav. Tas ir saistīts ar faktu, ka visas fāzes trešā harmonika 
2. att. Fāzes sprieguma U f attēlojums kā pirmās, U 1 un trešās U 3 sinusoīdu summa
spriegumi ir fāzē, t.i., tie vienlaikus sasniedz vienādas vērtības un vienlaikus savstarpēji līdzsvaro un savstarpēji atceļ viens otru lineārā spriegumā. Tādējādi trešā harmonika atrodas fāzes spriegumā, bet ne lineārajā. Tāpēc patērētāji nevar izmantot fāzes sprieguma trešās harmonikas radīto jaudu. Lai izmantotu šo jaudu, tiek pievienotas diodes VD7 un VD8, kas savienotas ar fāzes tinumu nulles punktu, t.i., līdz vietai, kur tiek ietekmēta fāzes sprieguma ietekme. Tādējādi šīs diodes iztaisno tikai fāzes sprieguma trešo harmonisko spriegumu. Šo diožu izmantošana palielina ģeneratora jaudu par 5...15% pie ātruma vairāk nekā 3000 min-1.Rektificētais spriegums, kā parādīts 1. attēlā, pulsē. Šos viļņus var izmantot, lai diagnosticētu taisngriezi. Ja viļņi ir identiski, taisngriezis darbojas normāli, bet, ja attēlā osciloskopa ekrānā ir simetrijas pārkāpums, diode var neizdoties. Šī pārbaude jāveic, kad akumulators ir atvienots. Jums vajadzētu pievērst uzmanību tam, ka termins "taisngrieža diode" ne vienmēr slēpj parasto dizainu, kuram ir korpuss, vadi utt., dažreiz tas ir tikai pusvadītāju silīcija savienojums, kas noslēgts uz siltuma izlietnes.
Elektronikas un jo īpaši mikroelektronikas izmantošana sprieguma regulatorā, ti, lauka efekta tranzistoru izmantošana vai visas sprieguma regulatora shēmas ieviešana uz silīcija monokristāla, prasīja elementu ieviešanu, lai aizsargātu to no augstsprieguma pārspriegumiem ģeneratorā. komplekts, kas rodas, piemēram, pēkšņi atvienojot akumulatoru, slodzes atlaišanu. Šādu aizsardzību nodrošina fakts, ka jaudas tilta diodes tiek aizstātas ar zenera diodēm. Atšķirība starp Zenera diode un taisngrieža diode ir tāda, ka tad, kad tai tiek pielikts spriegums pretējā virzienā, tas neizlaiž strāvu tikai līdz noteiktai šī sprieguma vērtībai, ko sauc par stabilizācijas spriegumu. Parasti jaudas zenera diodēs stabilizācijas spriegums ir 25 ... 30 V. Kad šis spriegums tiek sasniegts, Zener diodes "izlaužas cauri", tas ir, tās sāk izlaist strāvu pretējā virzienā un noteiktās robežās. šīs strāvas stipruma izmaiņas, Zener diodes spriegums un līdz ar to ģeneratora izejā "+" paliek nemainīgs, nesasniedzot elektroniskajiem komponentiem bīstamas vērtības. Zenera diodes īpašība uzturēt pastāvīgu spriegumu tās spailēs pēc "sabrukuma" tiek izmantota arī sprieguma regulatoros.
Ģeneratora ierīce
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 pārnesuma attiecību caur ķīļrievu siksnu, un tāpēc saskaņā ar dažu uzņēmumu pieņemto terminoloģiju tos sauc par ātrgaitas ģeneratoriem. Tajā pašā laikā šajās grupās var izdalīt ģeneratorus, kuros birstes komplekts atrodas ģeneratora iekšējā dobumā starp rotora polu sistēmu un aizmugurējo vāku, un ģeneratorus, kur atrodas slīdgredzeni un birstes. ārpus iekšējās dobuma. 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 gredzenu 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, "kompakta" dizaina ģeneratori ir arī cilindriskajā daļā virs statora tinuma priekšējām pusēm. "Kompaktais" dizains izceļas arī ar augsti attīstītu rievojumu, īpaši vāciņu cilindriskajā daļā. No slīdgredzenu puses uz vāka ir piestiprināts birstes komplekts, kas bieži tiek apvienots ar sprieguma regulatoru, un taisngrieža komplekts. Pārsegus parasti pievelk kopā ar trim vai četrām skrūvēm, un stators parasti ir iespiests starp pārsegiem, kuru sēdvirsmas nosedz statoru gar ārējo virsmu. Dažkārt stators ir pilnībā iegremdēts priekšējā vākā un neatbalstās pret aizmugurējo vāciņu, ir modeļi, kuros statora komplekta vidējās loksnes izvirzītas virs pārējām un tās ir vāku sēdeklis. Ģeneratora montāžas kājas un spriegošanas auss ir atlietas kopā ar vāciņiem, un ja stiprinājums ir divkājains, tad kājām ir abi vāki, ja vienkājai - tikai priekšpuse. Tomēr ir modeļi, kuros vienas kājas stiprinājums tiek veikts, savienojot aizmugurējo un priekšējo vāku plūdmaiņas, kā arī divu kāju stiprinājumi, kuros viena no kājām, kas izgatavota no štancēta tērauda, ir pieskrūvēta aizmugurē. vāks, kā, piemēram, dažos iepriekšējo numuru Parīzes-Ronas ģeneratoros. Izmantojot divu roku stiprinājumu, aizmugurējās kājas atverē parasti atrodas distances uzmava, kas, uzstādot ģeneratoru, ļauj izvēlēties atstarpi starp motora kronšteinu un kājas sēdekli. Spriegošanas auss atvere var būt ar vai bez vītnes, taču ir arī vairāki caurumi, kas ļauj uzstādīt šo ģeneratoru uz dažādi zīmoli dzinēji. Tam pašam mērķim vienā ģeneratorā tiek izmantotas divas spriegošanas ausis.
3. att1 - serde, 2 - tinums, 3 - rievotais ķīlis, 4 - rieva, 5 - izeja savienojumam ar taisngriezi
Ģeneratora stators (3. att.) ir izgatavots no tērauda loksnēm, kuru biezums ir 0,8 ... 1 mm, bet biežāk tas ir uztīts "uz malas". Šis dizains nodrošina mazāk atkritumu apstrādes laikā un augstu izgatavojamību. Ja statora paketi izgatavo ar tinumu, statora jūgā pāri rievām parasti ir izvirzījumi, pa kuriem tinuma laikā tiek fiksēts slāņu novietojums vienam pret otru. Šie izvirzījumi uzlabo statora dzesēšanu tā attīstītākas ārējās virsmas dēļ. Nepieciešamība taupīt metālu noveda arī pie statora paketes dizaina izveides, kas salikts no atsevišķiem pakava formas segmentiem. Stiprinājumu starp atsevišķām statora paketes loksnēm monolītā konstrukcijā veic ar metināšanu vai kniedēm. Gandrīz visiem sērijveidā ražotajiem automašīnu ģeneratoriem ir 36 sloti, kuros atrodas statora tinums. Rievas izolē ar plēves izolāciju vai apsmidzina ar epoksīda savienojumu.
4. attA - cilpa sadalīta, B - vilnis koncentrēts, C - vilnis sadalīts
------- 1 fāze, - - - - - - 2 fāzes, -..-..-..- 3 fāzes
Rievās ir statora tinums, kas veikts saskaņā ar shēmām (4. att.) sadalītas cilpas veidā (4. att., A) vai viļņu koncentrēta (4. att., B), viļņa sadalīta (4. att.) , C) tinumi. Cilpas tinumu raksturo fakts, ka tā sekcijas (vai pussekcijas) ir izgatavotas spoļu veidā ar frontālajiem savienojumiem abās statora paketes pusēs pretī viena otrai. Viļņa tinums patiešām atgādina vilni, jo tā frontālie savienojumi starp sekcijas (vai pussekcijas) malām atrodas pārmaiņus vienā vai otrā statora paketes pusē. Sadalītam tinumam sekcija ir sadalīta divās pussekcijās, kas nāk no vienas rievas, ar vienu pussekciju pa kreisi, otru pa labi. Attālums starp katras fāzes tinuma sekcijas (vai pussekcijas) malām ir 3 rievu dalījumi, t.i. ja viena sekcijas puse atrodas rievā, ko parasti uzskata par pirmo, tad otrā puse iekļaujas ceturtajā rievā. Tinums tiek fiksēts rievā ar rievas ķīli, kas izgatavots no izolācijas materiāla. Pēc tinuma uzlikšanas stators obligāti jāpiesūc ar laku.
Automobiļu ģeneratoru iezīme ir rotora polu sistēmas veids (5. att.). 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 - pusbukses. Ja nav izvirzījumu, uzspiežot uz vārpstas, starp polu pusēm tiek uzstādīta bukse ar ierosmes tinumu, kas uztīta uz rāmja, savukārt tinumu veic pēc bukses uzstādīšanas rāmja iekšpusē.
5. att. Automobiļa ģeneratora rotors: a - samontēts; b - izjaukta polu sistēma; 1,3 polu pusītes; 2 - ierosmes tinums; 4 - kontaktu gredzeni; 5 - vārpsta
Ja stabu pusēm ir pusbukses, tad ierosmes tinumu iepriekš uztina uz rāmja un uzstāda, kad stabu puses ir iespiestas, lai pusbukses nonāktu rāmī. Rāmja gala vaigos ir izvirzījumi-skavas, kas iekļūst starppolu spraugās stabu pušu galos un novērš rāmja griešanos uz uzmavas. Statu pušu nospiešana uz vārpstas tiek papildināta ar to blīvēšanu, kas samazina gaisa spraugas starp buksi un polu pusēm vai pusbuksēm, kā arī pozitīvi ietekmē ģeneratora izejas raksturlielumus. Blīvēšanas laikā metāls ieplūst vārpstas rievās, kas apgrūtina ierosmes tinuma attīšanu, kad tas izdeg vai saplīst, jo rotora polu sistēmu kļūst grūti izjaukt. Ar rotoru samontētais ierosmes tinums ir piesūcināts ar laku. Stabu knābji parasti ir slīpi pie malām vienā vai abās pusēs, lai samazinātu ģeneratoru magnētisko troksni. Dažos dizainos tam pašam nolūkam zem asajiem knābju konusiem, kas atrodas virs ierosmes tinuma, ir novietots prettrokšņu nemagnētisks gredzens. Šis gredzens neļauj knābjiem svārstīties, mainoties magnētiskajai plūsmai, un tādējādi izstaro magnētisko troksni.
Birstes komplekts ir plastmasas konstrukcija, kurā atrodas otas, t.i. bīdāmie kontakti. Automašīnu 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 kontaktgredzenu nodilumu. Birstes tiek nospiestas pret gredzeniem ar atsperu spēku. Parasti birstes tiek montētas 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 birstes kontaktu ar gredzenu. Bieži vien sukas turētājs un sprieguma regulators veido neatdalāmu vienotu vienību.
Taisngriežu blokus izmanto divu veidu - vai nu tās ir siltuma izlietnes plāksnes, kurās tiek iespiestas (vai pielodētas) jaudas taisngriežu diodes, vai uz kurām ir pielodēti un noslēgti šo diožu silīcija savienojumi, vai arī tie ir dizaini ar augsti attīstītu spuru, kurā diodes. , parasti planšetdatora tipa, ir pielodēti pie siltuma izlietnēm. Papildu taisngrieža diodēm parasti ir cilindriskas formas vai zirņa formas plastmasas korpuss, vai arī tās ir izgatavotas atsevišķas noslēgtas vienības veidā, kuras iekļaušanu ķēdē veic ar kopnēm. Taisngriežu bloku iekļaušana ģeneratora ķēdē tiek veikta, lodējot vai metinot fāzes vadus uz speciāliem taisngrieža montāžas paliktņiem vai ar skrūvēm. Visbīstamākais ģeneratoram un it īpaši automobiļu borta tīkla elektroinstalācijai ir siltuma izlietnes plākšņu, kas savienotas ar “zemi” un ģeneratora “+” spaili, savienošana ar metāla priekšmetiem, kas nejauši nokrīt starp. tos vai piesārņojuma radītos vadošos tiltus, tk. tas izraisa īssavienojumu akumulatora ķēdē un ir iespējams ugunsgrēks. Lai no tā izvairītos, dažu uzņēmumu taisngriežu ģeneratoru plāksnes un citas daļas daļēji vai pilnībā pārklāj izolācijas slānis. Taisngrieža bloka monolītā konstrukcijā siltuma izlietnes galvenokārt tiek kombinētas ar montāžas plāksnēm, kas izgatavotas no izolācijas materiāla, kas pastiprinātas ar savienojošajiem stieņiem.
Gultņu blokiĢeneratori parasti ir dziļo rievu lodīšu gultņi ar vienreizēju eļļošanu uz mūžu un vienpusējiem vai divpusējiem blīvējumiem, kas iebūvēti gultnī. Rullīšu gultņi tiek izmantoti tikai slīdēšanas gredzenu sānos un diezgan reti, galvenokārt amerikāņu firmās. Lodīšu gultņu fiksācija uz vārpstas slīdgredzenu pusē parasti ir cieša, piedziņas pusē - bīdāma, sēdeklis pārsegi gluži pretēji - no slīdgredzenu puses - bīdāmi, no piedziņas puses - blīvi. Tā kā slīdgredzenu sānu gultņa ārējai daļai ir iespēja griezties vāka ligzdā, gultnis un vāks drīz var sabojāties, rotors pieskarsies statoram. Lai gultnis negrieztos, vāka sēdeklī tiek ievietotas dažādas ierīces - gumijas riņķi, plastmasas krūzes, gofrētās tērauda atsperes utt.
6. att. Bosch dažāda dizaina sprieguma regulatori.
a - uz diskrētiem elementiem; b - hibrīda uzstādīšana; c - shēma uz viena silīcija kristāla.
1 - jaudas izejas pakāpe, 2 - vadības ķēde
Sprieguma regulatoru konstrukciju lielā mērā nosaka to izgatavošanas tehnoloģija. Izgatavojot ķēdi uz diskrētiem elementiem, 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, kurus izpako vai iepako un lodē uz metāla pamatnes. Regulatorā, kas izgatavots uz silīcija monokristāla, visa regulatora ķēde atrodas šajā kristālā. 6. attēlā parādīta Bosch sprieguma regulatoru izstrāde, kas ietver visas iepriekš minētās konstrukcijas. Hibrīdie sprieguma regulatori un viena kristāla sprieguma regulatori nav pakļauti demontāžai vai remontam.
Ģeneratoru dzesē viens vai divi ventilatori, kas uzstādīti uz tā vārpstas. Šajā gadījumā ģeneratoru tradicionālajā konstrukcijā (7. att., a) gaiss tiek iesūkts 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 šajā korpusā esošajām spraugām, novirzot gaisu uz siltākajām vietām - uz taisngriezi un sprieguma regulatoru. Automašīnām ar blīvu motora nodalījuma izkārtojumu, kurās gaisa temperatūra ir pārāk augsta, tiek izmantoti ģeneratori ar īpašu korpusu (7. att., b), kas piestiprināti pie aizmugurējā vāka un aprīkoti ar cauruli ar šļūteni, caur kuru ģeneratorā ieplūst auksts un tīrs āra gaiss. Šādas struktūras tiek izmantotas, piemēram, in BMW automašīnas. "Kompaktajiem" ģeneratoriem dzesēšanas gaiss tiek ņemts gan no aizmugurējā, gan priekšējā vāka.
7. att. Ģeneratora dzesēšanas sistēma.
a - parastā dizaina ģeneratori; b - ģeneratori paaugstinātai temperatūrai motora nodalījumā; c - kompakta dizaina ģeneratori.
Bultiņas parāda gaisa plūsmas virzienu
Ģeneratoru komplektu raksturojums
Ģeneratora komplekta spēju nodrošināt patērētājus ar elektroenerģiju dažādos dzinēja darbības režīmos nosaka tā strāvas ātruma raksturlielums (TLC) - ģeneratora maksimālās strāvas izvades atkarība no rotora ātruma pie nemainīga sprieguma pie jaudas izejām. . Uz att. 1 parāda ģeneratora strāvas ātruma raksturlielumu.
Rīsi. 1. Ģeneratoru agregātu strāvas-ātruma raksturlielums.
Grafikā ir šādi raksturīgi punkti:
n 0 - sākotnējais rotora ātrums bez slodzes, pie kura ģenerators sāk dot strāvu;
I xd - ģeneratora atsitiena strāva ar ātrumu, kas atbilst dzinēja minimālajam stabilajam tukšgaitas ātrumam. Mūsdienu ģeneratoros šajā režīmā dotā strāva ir 40-50% no nominālās;
I dm ir maksimālā (nominālā) izejas strāva pie rotora ātruma 5000 min "" (6000 min "" mūsdienu ģeneratoriem).
Ir noteiktas TLC:
Ģeneratoru tehniskajā dokumentācijā bieži vien nav norādīta visa TLC,
- ar pašiedvesmu (ierosmes tinumu ķēdi darbina savs ģenerators);
- ar neatkarīgu ierosmi (ierosmes tinumu ķēde tiek darbināta no ārēja avota);
- ģeneratora komplektam (shēmā ir iekļauts sprieguma regulators);
- ģeneratoram (sprieguma regulators ir atspējots);
- aukstā stāvoklī (ar aukstu saprot tādu stāvokli, kurā ģeneratora mezglu temperatūra ir praktiski vienāda ar apkārtējā gaisa temperatūru (25 ± 10) ° C, jo ģenerators uzsilst eksperimentālās TLC noteikšanas laikā, eksperiments laikam jābūt minimālam, ti, ne vairāk kā 1 minūtei, un eksperiments jāatkārto pēc tam, kad mezglu temperatūra atkal kļūst vienāda ar apkārtējā gaisa temperatūru);
- uzkarsētā stāvoklī.
bet tikai tās atsevišķos raksturīgos punktus (skat. 1. att.).
Šie punkti ietver:
Kā definēt sava ģeneratora parametrus:
- sākuma ātrums tukšgaitā n 0 . Tas atbilst iestatītajam ģeneratora spriegumam bez slodzes;
- lielākā strāva, ko dod ģenerators I dm. (Automobiļu vārstu ģeneratori ir pašierobežojoši, ti, sasniedzot spēku I dm, kura vērtība ir tuvu īssavienojuma strāvas vērtībai, ģenerators, vēl vairāk palielinot griešanās ātrumu, nevar dot patērētājiem lielāka strāva.Strāva I dm reizināta ar nominālo spriegumu nosaka nominālo jaudu automobiļu ģeneratori);
- griešanās ātrums n pn un strāvas stiprums I dn projektēšanas režīmā. (Projektēšanas režīma punktu nosaka vietā, kur TLC pieskaras pieskarei, kas novilkta no sākuma. Aptuveni strāvas stipruma aprēķināto vērtību var noteikt kā 0,67 I dm rotācijas ātruma palielināšanās palielina ģeneratora strāvu un , līdz ar to tā mezglu sildīšana, bet tajā pašā laikā palielinās ģeneratora dzesēšanas intensitāte ar ventilatoru, kas atrodas uz tā vārpstas.
- griešanās ātrums n xd un strāvas stiprums I xd režīmā, kas atbilst iekšdedzes dzinēja (ICE) tukšgaitā. Šajā režīmā ģeneratoram jānodrošina strāvas stiprums, kas nepieciešams, lai darbinātu vairākus svarīgus patērētājus, galvenokārt aizdedzi karburatora iekšdedzes dzinējos.
Sadzīves ģeneratoriem: Jauniem sadzīves dzinēju modeļiem (VAZ-2111, 2112, ZMZ-406 utt.): ir uzstādīti kompakta dizaina ģeneratori (94.3701 utt.). Bezsuku (induktora) ģeneratori (955.3701 VAZ, G700A UAZ) atšķiras no tradicionālās konstrukcijas ar to, ka tiem ir pastāvīgie magnēti uz rotora un ierosmes tinumi uz statora (jauktā ierosme). Tas ļāva iztikt bez birstes komplekta (neaizsargāta ģeneratora daļa) un slīdēšanas gredzeniem. Tomēr šiem ģeneratoriem ir nedaudz lielāka masa un augstāks trokšņa līmenis.
Uz ģeneratora vairoga parasti ir norādīti tā galvenie parametri:
- nominālais spriegums 14 vai 28 V (atkarībā no elektriskās sistēmas nominālā sprieguma);
- nominālā strāva, kas tiek ņemta par ģeneratora maksimālo izejas strāvu.
- Ģeneratora tips, marka
Ģeneratora komplekta galvenais raksturlielums ir tā strāvas ātruma raksturlielums (TLC), t.i., ģeneratora tīklam pievadītās strāvas atkarība no tā rotora ātruma pie nemainīga sprieguma pie ģeneratora jaudas.
Šo raksturlielumu nosaka, kad ģeneratora komplekts darbojas komplektā ar pilnībā uzlādētu akumulatoru ar nominālo jaudu, kas izteikta A/h, kas ir vismaz 50% no ģeneratora nominālās strāvas. Raksturlielumu var noteikt ģeneratora aukstā un uzkarsētā stāvoklī. Šajā gadījumā ar aukstu stāvokli saprot tādu, kurā visu ģeneratora daļu un mezglu temperatūra ir vienāda ar apkārtējās vides temperatūru, kuras vērtībai jābūt 23±5°C. Gaisa temperatūru nosaka punktā, kas atrodas 5 cm attālumā no ģeneratora gaisa ieplūdes. Tā kā ģenerators raksturojuma laikā uzsilst tajā izdalīto jaudas zudumu dēļ, metodiski ir grūti reģistrēt TLC aukstā stāvoklī, un lielākā daļa uzņēmumu sniedz ģeneratoru strāvas ātruma raksturlielumus sakarsētā stāvoklī, ti, stāvoklī. kurā ģeneratora sastāvdaļas un daļas tiek uzkarsētas katrā noteiktajā punktā līdz vienmērīgai vērtībai ģeneratorā radīto jaudas zudumu dēļ pie iepriekš minētās dzesēšanas gaisa temperatūras.
Rotācijas ātruma izmaiņu diapazons raksturlielumu noņemšanas laikā ir starp minimālo frekvenci, pie kuras ģeneratora komplekts attīsta strāvu 2A (apmēram 1000 min -1) un maksimālo. Raksturojums tiek veikts ar intervālu no 500 līdz 4000 min -1 un 1000 min -1 augstākās frekvencēs. Daži uzņēmumi nodrošina automašīnām raksturīgus strāvas ātruma raksturlielumus, kas noteikti pie nominālā sprieguma, t.i., pie 14 V. Tomēr šādas īpašības ir iespējams noņemt tikai ar regulatoru, kas īpaši pārbūvēts augsta līmeņa sprieguma uzturēšanai. Lai novērstu sprieguma regulatora darbību, noņemot strāvas ātruma raksturlielumu, to nosaka pie sprieguma U t \u003d 13,5 ± 0,1 V 12 voltu borta sistēmai. Ir pieļaujama arī paātrināta metode strāvas ātruma raksturlieluma noteikšanai, kurai nepieciešams īpašs automatizēts statīvs, kurā ģenerators uzsilst 30 minūtes ar ātrumu 3000 min -1, kas atbilst šai frekvencei, strāvas stiprumam un iepriekš norādītajam spriegumam. Raksturošanas laiks nedrīkst pārsniegt 30 s pie pastāvīgi mainīga ātruma.
Strāvas ātruma raksturlielumam ir raksturīgi punkti, kas ietver:
n 0 - sākotnējais ātrums bez slodzes. Tā kā raksturojums parasti sākas ar slodzes strāvu (apmēram 2A), šo punktu iegūst, ekstrapolējot raksturojumu, kas ņemts līdz krustojumam ar x asi.
n L ir minimālais darba ātrums, t.i., ātrums, kas aptuveni atbilst motora tukšgaitas apgriezieniem. Nosacīti pieņemts, n L = 1500 min -1 . Šī frekvence atbilst strāvai I L . Firm Bosch "kompaktajiem" ģeneratoriem paņēma n L =1800 min -1. Parasti I L ir 40...50% no nominālās strāvas.
n R - nominālais ātrums, pie kura tiek ģenerēta nominālā strāva I R. Šo ātrumu ņem n R = 6000 min -1 . I R - mazākā strāva, kas ģeneratora komplektam jārada ar griešanās ātrumu n R .
N MAX - maksimālais ātrums. Pie šāda ātruma ģenerators ražo maksimālo strāvu I max. Parasti maksimālā strāva maz atšķiras no nominālās I R (ne vairāk kā 10%).
Ražotāji savos informatīvajos materiālos galvenokārt norāda tikai strāvas ātruma raksturlieluma raksturīgos punktus. Tomēr vieglo automobiļu ģeneratoru komplektiem ar pietiekamu precizitātes pakāpi ir iespējams noteikt strāvas ātruma raksturlielumu pēc zināmās strāvas IR nominālvērtības un raksturlieluma saskaņā ar 8. attēlu, kur vērtības ģeneratora strāva ir dota attiecībā pret tā nominālvērtību.
Papildus strāvas ātruma raksturlielumam ģeneratora komplektu raksturo arī pašiedvesmas biežums. Kad ģenerators darbojas ar automašīnu komplektā ar akumulatoru, ģeneratora komplektam jābūt paša ierosmei ar dzinēja apgriezieniem, kas ir mazāki par tā tukšgaitas apgriezieniem. Šajā gadījumā, protams, ķēdē jāiekļauj lampa ģeneratora komplekta darba stāvokļa uzraudzībai ar jaudu, ko tam norādījis ģeneratora ražotājs, un tam paralēlie rezistori, ja tos paredz ķēde.
Vēl viens raksturlielums, pēc kura iespējams attēlot ģeneratora enerģētiskās iespējas, ti, noteikt jaudas daudzumu, ko ģenerators paņem no dzinēja, ir tā efektivitātes vērtība (COP), kas noteikta režīmos, kas atbilst punktiem. strāvas ātruma raksturlīknes (8. att.) orientācijai ir dota lietderības vērtība atbilstoši 8. att., jo tas ir atkarīgs no ģeneratora konstrukcijas - plākšņu biezuma, no kurām salikts stators, slīdgredzenu diametra, gultņu, tinumu pretestības utt., bet galvenokārt no ģeneratora jaudas. Jo jaudīgāks ģenerators, jo augstāka tā efektivitāte.
8. att
Automobiļu ģeneratoru izejas raksturlielumi:
1 - strāvas ātruma raksturlielums, 2 - efektivitāte pēc strāvas ātruma raksturlieluma punktiem
Visbeidzot, ģeneratora komplektu raksturo tā izejas sprieguma diapazons, kad ātrums, slodzes strāva un temperatūra mainās noteiktās robežās. Parasti uzņēmuma brošūrās ir norādīts spriegums starp izejas jaudu "+" un ģeneratora komplekta "masu" vadības punktā vai regulatora iestatīšanas spriegumu, ja ģeneratora komplekts ir auksts ar ātrumu 6000 min -1, ar strāvu. slodze 5 A un darbība komplektā ar akumulatoru, kā arī termiskā kompensācija - regulētā sprieguma maiņa atkarībā no apkārtējās vides temperatūras. Termiskā kompensācija tiek norādīta kā koeficients, kas raksturo sprieguma izmaiņas, kad apkārtējās vides temperatūra mainās par ~1°C. Kā parādīts iepriekš, temperatūrai paaugstinoties, ģeneratora iestatītais spriegums samazinās. Vieglajiem automobiļiem daži uzņēmumi piedāvā ģeneratoru komplektus ar šādiem regulatora iestatījumiem un siltuma kompensāciju:
Iestatīšanas spriegums, V .............................. 14,1±0,1 14,5+0, viens
Termiskā kompensācija, mV/°С................................ -7+1,5 -10±2
Ģeneratora parametri.
Tabulā izmantoti šādi apzīmējumi: P max - maksimālā izejas jauda, U nom - nominālais spriegums, I max - maksimālā izejas strāva pie maksimālā rotora ātruma (lielākajai daļai ģeneratoru maksimālais ātrums pieņemts 6000 apgr./min.), N o - ģeneratora sākotnējā ierosmes frekvence (I=0), N rn - ģeneratora griešanās frekvence projektēšanas režīmā, I rn - strāvas stiprums projektēšanas režīmā.Tādējādi, zinot sākotnējo ierosmes frekvenci un strāvu pie šīs frekvences, beigu frekvenci un maksimālo strāvu, kā arī vienu starpvērtību, ir iespējams izveidot diezgan precīzu ģeneratora trīspunktu TLC.
| Marķēšana | Pieteikums |
Pmax, V. (U nom, V) |
N o , min -1 | I pH, A | N pH, min -1 | Es max , A | Uzbudinājums |
| G502A |
ZAZ-968M LuAZ-969M |
420 (14) | 1500 | 20 | 3200 | 30 | sevis uzbudinājums |
| G250 un modifikācijas |
M412 M427 UAZ ZIL-131 ZIL-157 ZIL-130 |
500 (12) | 950 | 28 | 2100 | 40 | neatkarīgs |
| G221A un modifikācijas |
VAZ-2101 VAZ-21011 VAZ-2103 VAZ-2106 VAZ-2121 |
600 (14) | 1150 | 30 | 2500 | 42 | sevi |
| G222 |
VAZ-2104 VAZ-2105 VAZ-2107 VAZ-1111 ZAZ-1102 M2141 |
700 (14) | 1250 | 35 | 2400 | 50 | sevi |
| 16.3701 un modifikācijas |
GAZ-2410 RAF-2203-01 GAZ-31029 GAZ-3102 |
900 (14) | 1100 | 45 | 2500 | 65 | sevi |
| 16.3771 | UAZ | 800 (14) | 1000 | 40 | 2050 | 57 | sevi |
| 17.3701 |
ZIL-425850 ZIL-157 |
500 (14) | 1000 | 24 | 2000 | 40 | neatkarīgs |
| 19.3701 | 1260 (14) | 1050 | 60 | 2150 | 90 | sevi | |
| 19.3771 |
GAZ-3102 GAZ-31029 GAZ-3110 |
940 (14) | 800 | 45 | 2200 | 67 | |
| 25.3771 | GAZ-3110 | 1120 (14) | 1100 | 53 | 2200 | 80 | sevi |
| 26.3771 |
VAZ-2104 VAZ-2105 VAZ-2108 VAZ-2109 |
940 (14) | 800 | 45 | 2200 | 67 | |
| 29.3701 |
M2140 M412 IZH-2125 IZH-2715 |
700 (14) | 1250 | 32 | 2250 | 50 | sevi |
| 32.3701 |
ZIL-130 ZIL-157 |
840 (14) | 1050 | 40 | 2200 | 60 | sevi |
| 37.3701 |
VAZ-2108 VAZ-2109 VAZ-21213 M2141 |
770 (14) | 1100 | 35 | 2000 | 55 | sevi |
| 38.3701 un modifikācijas |
ZIL-4331 ZIL-133GYA |
1330 (14) | 900 | 60 | 1800 | 95 | neatkarīgs |
| 45.3701 | 630 (14) | 1100 | 28 | 2000 | 45 | sevi | |
| 58.3701 |
M2140 M2141 M412 IZH-2125 IZH-2715 |
730 (14) | 1400 | 32 | 2400 | 52 | sevi |
| 63.3701 | BelAZ | 4200 (28) | 1500 | 150 | 2500 | 150 | sevi |
| 65.3701 |
LAZ-42021 LiAZ-5256 |
2500 (28) | 1250 | 60 | 2400 | 90 | |
| 66.3701 |
PAZ-672M PAZ-3201 |
840 (14) | 1150 | 40 | 2600 | 60 | |
| 94.3701 |
GAZ-3302 VAZ-2110 |
1000 (14) | 900 | 40 | 1800 | 70 | sevi |
| 851.3701 | ZIL-53012 | 1150 (14) | 1200 | 55 | 3000 | 82 | |
| 9002.3701 | ZIL-4334 | 2240 (28) | 1350 | 53 | 2600 | 80 | |
| G254 | 560 (14) | 1100 | 28 | 2350 | 40 | neatkarīgs | |
| G266 un modifikācijas | 840 (14) | 1250 | 40 | 2750 | 60 | sevi | |
| G286 | 1200 (14) | 900 | 63 | 1700 | 85 | neatkarīgs | |
| G273 un modifikācijas |
KAMAZ-5320 MAZ-5335 |
780 (28) | 1100 | 20 | 2200 | 28 | neatkarīgs |
| G289 un modifikācijas | 2200 (28) | 1250 | 60 | 2400 | 80 | sevi | |
| G263A,B | 4200 (28) | 1500 | 80 | 2500 | 150 | sevi | |
|
955.3701 bez suku |
VAZ-2108 VAZ-2109 |
900 (14) | 1050 | 50 | 2800 | 65 | sevi |
| 583.3701 |
ZAZ-1102 VAZ-2108 VAZ-2109 |
740 (14) | 1400 | 40 | 2500 | 53 | sevi |
Elektroinstalācijas shēmas ģeneratoriekārtām 
Ģeneratora piedziņa
Ģeneratoru montāža
Sprieguma regulatora darbības princips.
Šobrīd visi ģeneratoru komplekti ir aprīkoti ar cietvielu elektroniskajiem sprieguma regulatoriem, kas parasti ir iebūvēti ģeneratorā. To izpildes un dizaina shēmas var būt dažādas, taču darbības princips visiem regulatoriem ir vienāds. Ģeneratora bez regulatora spriegums ir atkarīgs no tā rotora ātruma, ierosmes tinuma radītās magnētiskās plūsmas un līdz ar to no strāvas stipruma šajā tinumā un strāvas daudzuma, ko ģenerators dod patērētājiem. Jo lielāks rotācijas ātrums un ierosmes strāva, jo lielāks ir ģeneratora spriegums, jo lielāka ir slodzes strāva, jo mazāks šis spriegums.
Sprieguma regulatora funkcija ir stabilizēt spriegumu, kad ātrums un slodze mainās sakarā ar ietekmi uz 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 tīkla, vienlaikus mainot ierosmes tinuma ieslēgšanās laika relatīvo ilgumu. Ja sprieguma stabilizēšanai nepieciešams samazināt ierosmes strāvas stiprumu, ierosmes tinuma ieslēgšanās laiks samazinās, ja nepieciešams palielināt, tas palielinās.
Ir ērti demonstrēt elektroniskā regulatora darbības principu diezgan vienkāršā Bosch EE 14V3 tipa regulatora shēmā, kas parādīta attēlā. deviņi:
9. att
BOSCH EE14V3 sprieguma regulatora ķēde:
1 - ģenerators, 2 - sprieguma regulators, SA - aizdedzes slēdzene, HL - vadības lampiņa instrumentu panelī.
Lai saprastu ķēdes darbību, jāatceras, ka, kā parādīts iepriekš, Zener diode neizlaiž strāvu caur sevi pie sprieguma, kas ir zemāks par stabilizācijas spriegumu. Kad spriegums sasniedz šo vērtību, Zenera diode “izlaužas” un caur to sāk plūst strāva. Tādējādi Zenera diode regulatorā ir sprieguma standarts, ar kuru tiek salīdzināts ģeneratora spriegums. Turklāt ir zināms, ka tranzistori izlaiž strāvu starp kolektoru un emitētāju, t.i. ir atvērti, ja strāva plūst "bāzes-emitera" ķēdē, un nelaiž šo strāvu cauri, t.i. slēgts, ja tiek pārtraukta bāzes strāva. Spriegums Zenera diodei VD2 tiek piegādāts no ģeneratora "D +" izejas caur sprieguma dalītāju uz rezistoriem R1 (R3 un diode VD1, kas veic temperatūras kompensāciju. Kamēr ģeneratora spriegums ir zems un spriegums uz Zenera diodes ir zemāks par tā stabilizācijas spriegumu, Zenera diode ir aizvērta caur to, un tāpēc, un tranzistora VT1 bāzes ķēdē neplūst strāva, tranzistors VT1 arī ir aizvērts.Šajā gadījumā strāva caur rezistoru R6 no plkst. izeja "D +" nonāk tranzistora VT2 bāzes ķēdē, kas atveras, caur tā emitera-kolektora pāreju strāva sāk plūst tranzistora VT3 pamatnē , kas arī atveras.Šajā gadījumā ģeneratora ierosmes tinums. ir savienots ar strāvas ķēdi caur emitera-kolektora savienojumu VT3.
Tranzistoru VT2 un VT3 savienojumu, kurā ir apvienoti to kolektoru spailes, un viena tranzistora bāzes ķēde tiek darbināta no otra emitētāja, sauc par Darlingtonas ķēdi. Ar šo savienojumu abus tranzistorus var uzskatīt par vienu saliktu tranzistoru ar lielu pastiprinājumu. Parasti šāds tranzistors tiek izgatavots uz viena silīcija kristāla. Ja ģeneratora spriegums ir palielinājies, piemēram, tā rotora griešanās ātruma palielināšanās dēļ, tad palielinās arī spriegums pie zenera diodes VD2, kad šis spriegums sasniedz stabilizācijas sprieguma vērtību, Zenera diode VD2 "izlaužas cauri" , caur to strāva sāk ieplūst tranzistora VT1 bāzes ķēdē, kuru emitera-kolektora pāreja atver un īssavieno saliktā tranzistora VT2, VT3 bāzes izvadi uz zemi. Saliktais tranzistors aizveras, pārtraucot ierosmes tinuma barošanas ķēdi. Ierosmes strāva pazeminās, ģeneratora spriegums samazinās, zenera diode VT2, tranzistors VT1 aizveras, kompozītmateriāls tranzistors VT2, VT3 atveras, ierosmes tinums atkal tiek pievienots strāvas ķēdei, ģeneratora spriegums palielinās un process atkārtojas. Tādējādi ģeneratora sprieguma regulēšana ar regulatoru tiek veikta diskrēti, mainot ierosmes tinuma ieslēgšanas relatīvo laiku strāvas ķēdē. Šajā gadījumā strāva ierosmes tinumā mainās, kā parādīts 10. attēlā. Ja ģeneratora apgriezieni ir palielinājušies vai tā slodze ir samazinājusies, tinuma ieslēgšanās laiks tiek samazināts, ja ātrums ir samazinājies vai slodze ir palielinājusies, tas palielinās. Regulatora ķēdē (skat. 9. att.) ir elementi, kas raksturīgi visu automašīnās izmantoto sprieguma regulatoru ķēdēm. Diode VD3, aizverot kompozītmateriālu tranzistoru VT2, VT3, novērš bīstamus sprieguma pārspriegumus, kas rodas ierosmes tinuma atvērtas ķēdes dēļ ar ievērojamu induktivitāti. Šajā gadījumā lauka tinuma strāvu var aizvērt caur šo diodi un nerodas bīstami sprieguma pārspriegumi. Tāpēc VD3 diode tiek saukta par dzēšanu. Pretestība R7 ir spēcīga atgriezeniskās saites pretestība.
10. att. Strāvas stipruma izmaiņas ierosmes tinumā J B laikā t sprieguma regulatora darbības laikā: t ieslēgts, t izslēgts - attiecīgi sprieguma regulatora ierosmes tinuma ieslēgšanas un izslēgšanas laiks; n 1 n 2 - ģeneratora rotora ātrums, un n 2 ir lielāks par n 1 ; J B1 un J B2 - vidējā strāva lauka tinumā
Atverot salikto tranzistoru VT2, VT3, izrādās, ka tas ir savienots paralēli sprieguma dalītāja pretestībai R3, savukārt spriegums pāri Zener diodei VT2 strauji samazinās, tas paātrina regulatora ķēdes pārslēgšanu un palielina šīs pārslēgšanas frekvence, kas labvēlīgi ietekmē ģeneratora komplekta sprieguma kvalitāti. Kondensators C1 ir sava veida filtrs, kas aizsargā regulatoru no sprieguma impulsu ietekmes tā ieejā. Parasti kondensatori regulatora ķēdē vai nu novērš šīs ķēdes pāreju uz svārstību režīmu un iespēju ārēju augstfrekvences traucējumu ietekmei uz regulatora darbību, vai arī paātrina tranzistoru pārslēgšanu. Pēdējā gadījumā vienā brīdī uzlādēts kondensators citā brīdī tiek izlādēts uz tranzistora bāzes ķēdi, paātrinot tranzistora pārslēgšanos ar izlādes strāvas pieplūdumu un līdz ar to samazinot tā sildīšanu un enerģiju. zaudējums tajā.
9. attēlā ir skaidri parādīta lampas HL loma ģeneratora komplekta darbības stāvokļa uzraudzībā (uzlādes kontrollampiņa uz automašīnas instrumentu paneļa). Kad transportlīdzekļa dzinējs ir izslēgts, aizdedzes slēdža SA kontaktu aizvēršana ļauj strāvai no akumulatora GA plūst caur šo lampu ģeneratora ierosmes tinumā. Tas nodrošina ģeneratora sākotnējo ierosmi. Tajā pašā laikā lampa deg, norādot, ka ierosmes tinuma ķēdē nav atvērtas ķēdes. Pēc dzinēja iedarbināšanas ģeneratora spailēs "D +" un "B +" parādās gandrīz vienāds spriegums, un lampiņa nodziest. Ja ģenerators neattīsta spriegumu, kad automašīnas dzinējs darbojas, tad HL lampiņa turpina degt šajā režīmā, kas ir signāls par ģeneratora atteici vai plīsusi piedziņas siksna. Rezistora R ieviešana ģeneratora komplektā palīdz paplašināt HL lampas diagnostikas iespējas. Šī rezistora klātbūtnē, ja ierosmes tinumā ir atvērta ķēde, kad automašīnas dzinējs darbojas, iedegas HL lampiņa. Šobrīd arvien vairāk uzņēmumu pāriet uz ģeneratoru komplektu ražošanu bez papildus ierosmes tinumu taisngrieža. Šajā gadījumā ģeneratora fāzes izeja ir savienota ar regulatoru. Kad automašīnas dzinējs nedarbojas, ģeneratora fāzes izejā nav sprieguma un sprieguma regulators šajā gadījumā pārslēdzas uz režīmu, kas neļauj akumulatoram izlādēties uz ierosmes tinumu. Piemēram, kad ir ieslēgts aizdedzes slēdzis, regulatora ķēde pārslēdz savu izejas tranzistoru svārstību režīmā, kurā strāva ierosmes tinumā ir maza un veido ampēra daļas. Pēc dzinēja iedarbināšanas signāls no ģeneratora fāzes izejas ieslēdz regulatora ķēdi normālā darbībā. Šajā gadījumā regulatora ķēde kontrolē arī lampu, lai uzraudzītu ģeneratora komplekta darbības stāvokli.
11. att. Bosch EE14V3 regulatora uzturētā sprieguma atkarība no temperatūras ar ātrumu 6000 min -1 un slodzes strāvu 5A.
Lai akumulatora uzticamība darbotos, ir nepieciešams, lai, pazeminoties elektrolīta temperatūrai, akumulatoram no ģeneratora komplekta piegādātais spriegums nedaudz palielinātos un samazinātos, paaugstinoties temperatūrai. Lai automatizētu uzturētā sprieguma līmeņa maiņas procesu, tiek izmantots sensors, kas ievietots akumulatora elektrolītā un iekļauts sprieguma regulatora ķēdē. Bet tas attiecas tikai uz progresīvām automašīnām. Vienkāršākajā gadījumā temperatūras kompensāciju regulatorā izvēlas tā, lai atkarībā no ģeneratorā ieplūstošā dzesēšanas gaisa temperatūras mainītos ģeneratora komplekta spriegums norādītajās robežās. 11. attēlā parādīta Bosch EE14V3 regulatora uzturētā sprieguma atkarība no temperatūras vienā no darbības režīmiem. Diagrammā parādīts arī šī sprieguma vērtības pielaides lauks. Atkarības krītošais raksturs nodrošina labu akumulatora uzlādi negatīvā temperatūrā un novērš tā elektrolīta pastiprinātu viršanu augstā temperatūrā. Tā paša iemesla dēļ automašīnām, kas īpaši paredzētas darbam tropos, sprieguma regulatori ir uzstādīti ar apzināti zemāku regulēšanas spriegumu nekā mērenā un aukstā klimatā.
Ģeneratora komplekta darbība dažādos režīmos
Iedarbinot dzinēju, galvenais elektroenerģijas patērētājs ir starteris, strāva sasniedz simtiem ampēru, kas izraisa ievērojamu sprieguma kritumu akumulatora spailēm. Šajā režīmā elektroenerģijas patērētājus darbina tikai akumulators, kas tiek intensīvi izlādēts. Tūlīt pēc dzinēja iedarbināšanas ģenerators kļūst par galveno elektroenerģijas avotu. Tas nodrošina nepieciešamo strāvu, lai uzlādētu akumulatoru un darbinātu elektroierīces. Pēc akumulatora uzlādes starpība starp tā spriegumu un ģeneratoru kļūst maza, kas noved pie uzlādes strāvas samazināšanās. Ģenerators joprojām ir enerģijas avots, un akumulators izlīdzina ģeneratora sprieguma viļņus.
Ieslēdzot jaudīgus elektroenerģijas patērētājus (piemēram, aizmugurējā loga atkausētāju, priekšējos lukturus, sildītāja ventilatoru utt.) un zemu rotora apgriezienu skaitu (mazu dzinēja apgriezienu skaitu), kopējā patērētā strāva var būt lielāka, nekā spēj ģenerators. piegādājot. Šajā gadījumā slodze kritīsies uz akumulatoru, un tas sāks izlādēties, ko var kontrolēt ar papildu sprieguma indikatora vai voltmetra rādījumiem.
Ģeneratora nomaiņa pret vietējo analogu. Vispārīgi ieteikumi.
- ģeneratoriem ir vienādi strāvas ātruma raksturlielumi vai arī, runājot par enerģijas rādītājiem, rezerves ģeneratora raksturlielumi nav sliktāki par nomainītā ģeneratora raksturlielumiem;
- pārnesuma attiecība no motora līdz ģeneratoram ir vienāda;
- rezerves ģeneratora kopējie un savienojošie izmēri ļauj to uzstādīt uz dzinēja. Jāpatur prātā, ka lielākajai daļai ārzemju vieglo automašīnu ģeneratoru ir vienas kājas stiprinājums, savukārt vietējie ģeneratori ir piestiprināti pie dzinēja ar divām kājām, tāpēc ārvalstu ģeneratora nomaiņai pret vietējo, visticamāk, būs jāmaina ģenerators. stiprinājuma kronšteins pie dzinēja;
- nomaiņas un nomaiņas ģeneratoru komplektu diagrammas ir identiskas.
- uzraudzīt elektroinstalācijas stāvokli, īpaši ģeneratoram, sprieguma regulatoram piemēroto vadu kontaktu savienojuma tīrību un uzticamību. Ar sliktiem kontaktiem borta spriegums var pārsniegt pieļaujamās robežas;
- atvienojiet visus vadus no ģeneratora un no akumulatora, veicot automašīnas virsbūves daļu elektrisko metināšanu;
- pārbaudiet pareizu ģeneratora siksnas spriegojumu. Vāji nospriegota siksna nenodrošina efektīvu ģeneratora darbību, pārāk nospriegota noved pie tās gultņu iznīcināšanas;
- nekavējoties noskaidrojiet ģeneratora kontrollampiņas aizdegšanās cēloni.
- atstājiet automašīnu ar pievienotu akumulatoru, ja jums ir aizdomas par ģeneratora taisngrieža darbības traucējumiem. Tas var izraisīt pilnīgu akumulatora izlādi un pat aizdegšanos elektriskajā vadā;
- pārbaudīt ģeneratora darbspēju, saīsinot tā izejas uz zemi un vienu ar otru;
- pārbaudīt ģeneratora darbināmību, atvienojot akumulatoru, kamēr dzinējs darbojas sprieguma regulatora, iesmidzināšanas sistēmu elektronisko elementu, aizdedzes, borta datora u.c. atteices dēļ;
- ļaut elektrolītam, "Tosolam" utt. nokļūt uz ģeneratora.
Ģeneratoru konstrukcijas
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 pārnesuma attiecību caur ķīļrievu siksnu, un tāpēc saskaņā ar dažu uzņēmumu pieņemto terminoloģiju tos sauc par ātrgaitas ģeneratoriem. Tajā pašā laikā šajās grupās var izdalīt ģeneratorus, kuros birstes komplekts atrodas ģeneratora iekšējā dobumā starp rotora polu sistēmu un aizmugurējo vāku, un ģeneratorus, kur atrodas slīdgredzeni un birstes. ārpus iekšējās dobuma. 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 gredzenu 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, "kompakta" dizaina ģeneratori ir arī cilindriskajā daļā virs statora tinuma priekšējām pusēm. "Kompaktais" dizains izceļas arī ar augsti attīstītu rievojumu, īpaši vāciņu cilindriskajā daļā. No slīdgredzenu puses uz vāka ir piestiprināts birstes komplekts, kas bieži tiek apvienots ar sprieguma regulatoru, un taisngrieža komplekts. Pārsegus parasti pievelk kopā ar trim vai četrām skrūvēm, un stators parasti ir iespiests starp pārsegiem, kuru sēdvirsmas nosedz statoru gar ārējo virsmu. Dažkārt stators ir pilnībā iegremdēts priekšējā vākā un neatbalstās pret aizmugurējo vāciņu, ir modeļi, kuros statora komplekta vidējās loksnes izvirzītas virs pārējām un tās ir vāku sēdeklis. Ģeneratora montāžas kājas un spriegošanas auss ir atlietas kopā ar vāciņiem, un ja stiprinājums ir divkājains, tad kājām ir abi vāki, ja vienkājai - tikai priekšpuse. Tomēr ir modeļi, kuros vienas kājas stiprinājums tiek veikts, savienojot aizmugurējo un priekšējo vāku plūdmaiņas, kā arī divu kāju stiprinājumi, kuros viena no kājām, kas izgatavota no štancēta tērauda, ir pieskrūvēta aizmugurē. vāks, kā, piemēram, dažos iepriekšējo numuru Parīzes-Ronas ģeneratoros. Izmantojot divu roku stiprinājumu, aizmugurējās kājas atverē parasti atrodas distances uzmava, kas, uzstādot ģeneratoru, ļauj izvēlēties atstarpi starp motora kronšteinu un kājas sēdekli. Spriegošanas auss atvere var būt ar vai bez vītnes, taču ir arī vairākas atveres, kas ļauj uzstādīt šo ģeneratoru dažādu zīmolu dzinējiem. Tam pašam mērķim vienā ģeneratorā tiek izmantotas divas spriegošanas ausis.
Ģeneratora stators (7. att.) ir samontēts no tērauda loksnēm, kuru biezums ir 0,8 ... 1 mm, bet biežāk tas ir uztīts "uz malas". Šis dizains nodrošina mazāk atkritumu apstrādes laikā un augstu izgatavojamību. Ja statora paketi izgatavo ar tinumu, statora jūgā pāri rievām parasti ir izvirzījumi, pa kuriem tinuma laikā tiek fiksēts slāņu novietojums vienam pret otru. Šie izvirzījumi uzlabo statora dzesēšanu tā attīstītākas ārējās virsmas dēļ. Nepieciešamība taupīt metālu noveda arī pie statora paketes dizaina izveides, kas salikts no atsevišķiem pakava formas segmentiem. Stiprinājumu starp atsevišķām statora paketes loksnēm monolītā konstrukcijā veic ar metināšanu vai kniedēm. Gandrīz visiem sērijveidā ražotajiem automašīnu ģeneratoriem ir 36 sloti, kuros atrodas statora tinums. Rievas izolē ar plēves izolāciju vai apsmidzina ar epoksīda savienojumu. Rievās ir statora tinums, kas veikts saskaņā ar shēmām (8. att.) sadalītas cilpas (8. att., a) vai viļņu koncentrētas (8. att., b), viļņa sadalītas (8. att.) veidā. , c) tinumi. Cilpas tinumu raksturo fakts, ka tā sekcijas (vai pussekcijas) ir izgatavotas spoļu veidā ar frontālajiem savienojumiem abās statora paketes pusēs pretī viena otrai. Viļņa tinums patiešām atgādina vilni, jo tā frontālie savienojumi starp sekcijas (vai pussekcijas) malām atrodas pārmaiņus vienā vai otrā statora paketes pusē. Sadalītam tinumam sekcija ir sadalīta divās pussekcijās, kas nāk no vienas rievas, ar vienu pussekciju pa kreisi, otru pa labi. Attālums starp katras fāzes tinuma sekcijas (vai pussekcijas) malām ir 3 rievu dalījumi, t.i., ja viena sekcijas puse atrodas rievā, kas parasti tiek uzskatīta par pirmo, tad otrā puse iekļaujas ceturtajā rievā. Tinums tiek fiksēts rievā ar rievas ķīli, kas izgatavots no izolācijas materiāla. Pēc tinuma uzlikšanas stators obligāti jāpiesūc ar laku.
Automobiļu ģeneratoru iezīme ir rotora polu sistēmas veids (9. att.). 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 - pusbukses. Ja nav izvirzījumu, uzspiežot uz vārpstas, starp polu pusēm tiek uzstādīta bukse ar ierosmes tinumu, kas uztīta uz rāmja, savukārt tinumu veic pēc bukses uzstādīšanas rāmja iekšpusē. Ja stabu pusēm ir pusbukses, tad ierosmes tinumu iepriekš uztina uz rāmja un uzstāda, kad stabu puses ir iespiestas, lai pusbukses nonāktu rāmī. Rāmja gala vaigos ir fiksatoru izvirzījumi, kas iekļūst starppolu telpās polu pušu galos un neļauj rāmim griezties uz uzmavas. Statu pušu nospiešana uz vārpstas tiek papildināta ar to blīvēšanu, kas samazina gaisa spraugas starp buksi un polu pusēm vai pusbuksēm, kā arī pozitīvi ietekmē ģeneratora izejas raksturlielumus. Blīvēšanas laikā metāls ieplūst vārpstas rievās, kas apgrūtina ierosmes tinuma attīšanu, kad tas izdeg vai saplīst, jo rotora polu sistēmu kļūst grūti izjaukt. Ar rotoru samontētais ierosmes tinums ir piesūcināts ar laku. Stabu knābji parasti ir slīpi pie malām vienā vai abās pusēs, lai samazinātu ģeneratoru magnētisko troksni. Dažos dizainos tam pašam nolūkam zem asajiem knābju konusiem, kas atrodas virs ierosmes tinuma, ir novietots prettrokšņu nemagnētisks gredzens. Šis gredzens neļauj knābjiem svārstīties, mainoties magnētiskajai plūsmai, un tādējādi izstaro magnētisko troksni.
Pēc montāžas, dinamiskā balansēšana rotoru, ko veic, izurbjot lieko materiālu pie polu pusēm. Uz rotora vārpstas ir arī kontaktgredzeni, visbiežāk izgatavoti no vara, ar plastmasas gofrēšanu. Ierosmes tinumu vadi ir pielodēti vai piemetināti pie gredzeniem. Dažkārt gredzeni ir izgatavoti no misiņa vai nerūsējošā tērauda, kas samazina nodilumu un oksidēšanos, īpaši strādājot mitrā vidē. Gredzenu diametrs, kad birstes kontakta mezgls atrodas ārpus ģeneratora iekšējās dobuma, nedrīkst pārsniegt vākā no slīdgredzenu puses uzstādītā gultņa iekšējo diametru, jo montāžas laikā gultnis iet pāri gredzeniem. Mazais gredzenu diametrs arī palīdz samazināt birstes nodilumu. Tieši uzstādīšanas apstākļos daži uzņēmumi izmanto rullīšu gultņus kā rotora aizmugurējo balstu, jo. tāda paša diametra lodīšu gultņiem ir īsāks resurss.
Rotora vārpstas parasti ir izgatavotas no viegla brīvgriešanas tērauda, taču, izmantojot rullīšu gultni, kura rullīši darbojas tieši vārpstas galā no slīdgredzenu puses, vārpsta ir izgatavota no leģēts tērauds, un vārpstas tapa ir cementēta un rūdīta. Vārpstas vītņotajā galā zem atslēgas ir izgriezta rieva skriemeļa piestiprināšanai. Tomēr daudzos mūsdienu dizainos atslēgas trūkst. Šajā gadījumā vārpstas gala daļā ir padziļinājums vai pabeigts izvirzījums sešstūra formā. Tas palīdz novērst vārpstas griešanos, pievelkot skriemeļa uzgriezni, vai demontāžas laikā, kad nepieciešams noņemt skriemeli un ventilatoru.
Birstes komplekts ir plastmasas konstrukcija, kurā atrodas otas, t.i. bīdāmie kontakti. Automašīnu 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 kontaktgredzenu nodilumu. Birstes tiek nospiestas pret gredzeniem ar atsperu spēku. Parasti birstes tiek montētas 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 birstes kontaktu ar gredzenu. Bieži vien sukas turētājs un sprieguma regulators veido neatdalāmu vienotu vienību.
Taisngriežu blokus izmanto divu veidu - vai nu tās ir siltuma izlietnes plāksnes, kurās tiek iespiestas (vai pielodētas) jaudas taisngriežu diodes, vai uz kurām ir pielodēti un noslēgti šo diožu silīcija savienojumi, vai arī tie ir dizaini ar augsti attīstītu spuru, kurā diodes. , parasti planšetdatora tipa, ir pielodēti pie siltuma izlietnēm. Papildu taisngrieža diodēm parasti ir cilindriskas formas vai zirņa formas plastmasas korpuss, vai arī tās ir izgatavotas atsevišķas noslēgtas vienības veidā, kuras iekļaušanu ķēdē veic ar kopnēm. Taisngriežu bloku iekļaušana ģeneratora ķēdē tiek veikta, lodējot vai metinot fāzes vadus uz speciāliem taisngrieža montāžas paliktņiem vai ar skrūvēm. Visbīstamākais ģeneratoram un it īpaši automobiļu borta tīkla elektroinstalācijai ir siltuma izlietnes plākšņu, kas savienotas ar “zemi” un ģeneratora “+” spaili, savienošana ar metāla priekšmetiem, kas nejauši nokrīt starp. tos vai piesārņojuma radītos vadošos tiltus, tk. tas izraisa īssavienojumu akumulatora ķēdē un ir iespējams ugunsgrēks. Lai no tā izvairītos, dažu uzņēmumu taisngriežu ģeneratoru plāksnes un citas daļas ir daļēji vai pilnībā pārklātas ar izolācijas slāni. Taisngrieža bloka monolītā konstrukcijā siltuma izlietnes galvenokārt tiek kombinētas ar montāžas plāksnēm, kas izgatavotas no izolācijas materiāla, kas pastiprinātas ar savienojošajiem stieņiem.
Ģeneratora gultņu komplekti parasti ir dziļo rievu lodīšu gultņi ar vienreizēju eļļošanu uz mūžu un vienpusējiem vai divpusējiem blīvējumiem, kas iebūvēti gultnī. Rullīšu gultņi tiek izmantoti tikai slīdēšanas gredzenu sānos un diezgan reti, galvenokārt amerikāņu firmās. Lodīšu gultņu fiksācija uz vārpstas no slīdgredzenu puses parasti ir cieša, no piedziņas puses - bīdāma, pārsega ligzdā, gluži pretēji - no slīdgredzenu puses - bīdāma, no piedziņas sānu - cieši. Tā kā slīdgredzenu sānu gultņa ārējai daļai ir iespēja griezties vāka ligzdā, gultnis un vāks drīz var sabojāties, rotors pieskarsies statoram. Lai gultnis negrieztos, vāka sēdeklī tiek ievietotas dažādas ierīces - gumijas riņķi, plastmasas krūzes, gofrētās tērauda atsperes utt.
Sprieguma regulatoru konstrukciju lielā mērā nosaka to izgatavošanas tehnoloģija. Izgatavojot ķēdi uz diskrētiem elementiem, 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, kurus izpako vai iepako un lodē uz metāla pamatnes. Regulatorā, kas izgatavots uz silīcija monokristāla, visa regulatora ķēde atrodas šajā kristālā. Uz att. 10 parādīta Bosch sprieguma regulatoru izstrāde, kas ietver visas iepriekš minētās konstrukcijas. Hibrīdie sprieguma regulatori un viena kristāla sprieguma regulatori nav pakļauti demontāžai vai remontam.
Ģeneratoru dzesē viens vai divi ventilatori, kas uzstādīti uz tā vārpstas. Tajā pašā laikā ģeneratoru tradicionālajā konstrukcijā (11. att., a) gaiss tiek iesūkts 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 šajā korpusā esošajām spraugām, novirzot gaisu uz siltākajām vietām - uz taisngriezi un sprieguma regulatoru. Automašīnām ar blīvu motora nodalījuma izkārtojumu, kurās gaisa temperatūra ir pārāk augsta, tiek izmantoti ģeneratori ar speciālu korpusu (11. att., b), kas piestiprināti pie aizmugurējā vāka un aprīkoti ar cauruli ar šļūteni, caur kuru ģeneratorā ieplūst auksts un tīrs āra gaiss. Šādi dizaini tiek izmantoti, piemēram, BMW automašīnām. "Kompaktajiem" ģeneratoriem dzesēšanas gaiss tiek ņemts gan no aizmugurējā, gan priekšējā vāka.
Lieliem elektroenerģijas ģeneratoriem, kas uzstādīti uz īpašiem transportlīdzekļiem, kravas automašīnām un autobusiem, ir dažas atšķirības. Jo īpaši tiem ir divas rotora polu sistēmas, kas uzmontētas uz vienas vārpstas, un attiecīgi divi ierosmes tinumi, 72 rievas uz statora utt. Tomēr būtiskas atšķirības dizains tādu ģeneratoru no aplūkotajiem dizainiem nav.
Ģeneratoru komplekti ārvalstu ražošanas automašīnām
Ģeneratoru komplektu pielietojamība automašīnām ir ļoti atšķirīga atkarībā no automašīnas izgatavošanas laika, uzstādītā dzinēja veida, kā arī no tā konfigurācijas ar elektriskajiem patērētājiem. Lai palielinātu komfortu salonā, ir jāuzstāda palielināts jaudas ģenerators. Turklāt gandrīz visi ārvalstu ražotāji ražo plašu ģeneratoru komplektu klāstu to piegādei kā rezerves daļas tām automašīnu markām, kurām ražošanas laikā šie ģeneratori netiek uzstādīti. Tālāk sniegtie dati, protams, neaptver visu ģeneratoru klāstu, ko var izmantot šajos transportlīdzekļos, un tie var kalpot tikai kā ceļvedis. Detalizētāku informāciju var atrast attiecīgo uzņēmumu transportlīdzekļu aprakstos vai katalogos.
AUTOMAŠĪNAS VOLVO
Uz Volvo automašīnas 440., 460., 480. sērijas visplašāk izmantotie ģeneratori ir Bosch Kl 14v 28/70 kataloga numurs 012048-9491 vai ValeoA13N178 433079 un A13N169 433113 ar maksimālo strāvu 70 un 63.70, 63 A, 7. sērijas automašīnām. Bosch Kl 14v 55A 70 ģeneratori tiek izmantoti maksimālajai strāvai 55 A (01204-89285), Nl 14v 31/80 80 A (0123469789) un MI 14v 31/100 100 A (01204680).
AUTOMAŠĪNAS MERCEDES-BENZ
190., 200., 230., 250. sērijas automašīnas galvenokārt ir aprīkotas ar Bosch Kl 14v 23/55A un Kl 14v 28/70A ģeneratoriem ar maksimālo strāvu 55 A un 70 A, attiecīgi 0120489324 un 0120489324 un 012048930 ar sēriju, 01204830. tie paši ģeneratori, kā arī Nl 14v 36/80 80 A (0120469947) un Nl 14v 36/100 100 A (0120468060) sērija 420, 500, 560 Bosch ģeneratori 80 A 02405,801 (012046981) ).
BMW AUTOMAŠĪNAS
520i, 525i, 530i, 535i sērijas automašīnām galvenokārt ir uzstādīti Bosch ģeneratori ar maksimālo strāvu 80 A (0120469907 un 0120469869); 90 A (0120469776, 0120469912); 115 A (0120468008) un 140 A (0120468064); 730i, 735i, 750i sērijas ir aprīkotas ar ģeneratoriem 90 A (0120469776), 115 A (0120468008), 140 A (0120468014, 012046-8033). Ģenerators 0120468033 ir uzstādīts arī 850i transportlīdzekļiem.
AUTOMAŠĪNAS OPEL
Opel Cadett automašīnās visbiežāk tiek izmantoti Bosch ģeneratori ar maksimālo strāvu 55 A (0120488422) un 65 A (0120489343); uz automašīnām Opel Omega- par 55 A (0120488163), 65 A (0120488173) un 70 A (012048-9489); Opel automašīnas Senatori galvenokārt ir aprīkoti ar 70 A (0120488179), 80 A (0120469819) un 90 A (0120469802) Bosch ģeneratoriem.
AUDI AUTOMAŠĪNAS
Automašīnām Audi 80 Bosch ģeneratori tiek izmantoti maksimālajai strāvai 65 un 90 A, Audi 100 un 200 izmanto ģeneratorus 65, 90 un 115 A. Ģeneratori palielinātai maksimālajai strāvai parasti tiek uzstādīti vietās, kur gaisa kondicionētājs vai automātiskā pārnesumkārba. Visizplatītākie Audi 80 automašīnās ir ģeneratori 0120489365 ar maksimālo strāvu 65 A un 0120469885 ar strāvu 90 A. Tie paši ģeneratori ir uzstādīti arī Audi automašīnas 100, 200, taču viņi bieži izmanto ģeneratorus 0120469889 90 A strāvai un 0120468052 115 A strāvai. VOLKSWAOEN CARS
Golf, Jetta, Passat modeļos ar karburēts dzinējs Bosch ģeneratorus galvenokārt izmanto maksimālajai strāvai 55 A (0120489363), 65 A (0120489365) un 90 A (0120469729). Dīzeļdzinējiem tiek izmantoti ģeneratori 45 A 0120489380 (0120489377 ar statora tinuma fāzes izvadi) un 65 A 0120489381 (0120489379 ar fāzes izvadi). Polo automašīnas visizplatītākie ģeneratori ir 55 A (0120488197) un 65 A (0120488199).
AUTOMAŠĪNAS PORSCHE
Pēdējo gadu Porsche automašīnās dominē Bosch 0120468005/006 ģenerators ar strāvu 115 A.
AUTOMAŠĪNAS, RAŽOTAS ASV
Deico Corporation ģeneratori tiek plaši izmantoti ASV ražotos transportlīdzekļos, kamēr tie ir ieslēgti Cadillac automašīnas pēdējos ražošanas gados ar sešcilindru dzinēju tiek izmantoti ģeneratori 15SI-100 70 A un 27SI-100 strāvām 80 un 100 A; uz Chevrolet automašīnas ar četru un sešu cilindru dzinējiem CS-121 ģeneratorus izmanto strāvām 74 un 80 A, CS-130 85 un 100 A; astoņu cilindru dzinējos ir uzstādīti CS-130 ģeneratori strāvai 100 A, 105 A, CS-144 strāvai 124 A, 125 A, 140 A. Ģeneratori 85 A, 100 A un 105 A CS- Buick automašīnu četrcilindru dzinējam ir uzstādīta 130 sērija, bet sešcilindru - 100 A, 105 A no CS-130 sērijas un 120 A, 124 A, 140 A no CS-144 sērijas; Pontiac četrcilindru transportlīdzekļus var aprīkot ar 60A, 72A, 74A, 80A CS-121 un 100A un 105A CS-130 ģeneratoriem.
JAPĀNĀ RAŽOTĀS AUTOMAŠĪNAS
Automašīnas Nissan ir aprīkoti ar Mitsubishi A 2T 48298 un A 2T 48292 ģeneratoriem 70 A strāvām un Hitachi LR 170-715B un LR 170-716 ģeneratoriem 67,5 A strāvai.
Toyota automašīnas ir aprīkotas ar Nippon Dense tradicionālās konstrukcijas ģeneratoriem strāvām 40, 45, 50, 55 A vai kompaktas konstrukcijas 40, 45, 60 un 70 A.
Bezsuku ģeneratori
Bezsuku ģeneratorus izmanto vietās, kur ir paaugstinātas uzticamības un izturības prasības, galvenokārt maģistrāles traktoriem, starppilsētu autobusi uc Šo ģeneratoru paaugstinātu uzticamību nodrošina tas, ka tiem nav nodilumam un piesārņojumam pakļauta birstes kontakta mezgla, un ierosmes tinums ir stacionārs. Šāda veida ģeneratoru trūkums ir palielināti izmēri un svars. Bezsuku ģeneratori ir pieejami ar maksimālais lietojums konstruktīva nepārtrauktība ar otu. Visizplatītākais dizains ir bezsuku automobiļu ģenerators, kas parādīts attēlā. Amerikāņu kompānija Deico-Remy, kas ir General Motors nodaļa, specializējas šāda veida ģeneratoru ražošanā. Šī dizaina atšķirība ir tāda, ka viena knābjveida staba puse ir uzstādīta uz vārpstas, tāpat kā parastajā suku ģeneratorā, un otra, nošķeltā veidā, ir piemetināta tai gar knābjiem ar nemagnētisku materiālu.
Ierosmes tinuma rāmis ir novietots uz magnētiskās ķēdes, kas piestiprināta pie ģeneratora vāka. Starp šo magnētisko ķēdi un polu sistēmu ir gaisa sprauga. Kad vārpsta griežas, uz tā sēdošā staba puse kopā ar otru tai piemetinātu staba pusi griežas ar stacionāru ierosmes tinumu. Principā šī ģeneratora darbība ir līdzīga matēta ģeneratora darbībai. Francijas uzņēmums Sev Marchal savulaik ražoja bezsuku ģeneratoru "Fred" ar saīsinātiem stabiem. Šī ģeneratora polu puses tiek pārvietotas viena no otras, un knābji nepārklājas. Spraumē starp knābjiem iziet elementi, kas piestiprina ierosmes tinumu pie statora, kas tajā pašā laikā it kā karājas virs rotora rumbas. Dažas amerikāņu firmas ražoja arī induktora vārstu ģeneratorus, taču tas nebija ilgi, tāpat kā itāļu kompānijas Ducati bezsuku ģeneratoru ar pastāvīgo magnētu ierosmi un kontrolētu tiristoru jaudas taisngriezi.
