Rôto máy phát điện có cấu tạo như thế nào? Máy phát điện ô tô chính là “thợ điện” cho chiếc xe của bạn

Cơ bản nhất chức năng máy phát điện – sạc pinẮc quy và nguồn điện cung cấp cho các thiết bị điện động cơ.

Vì vậy, chúng ta hãy xem xét kỹ hơn mạch máy phát điện, cách kết nối chính xác và cũng đưa ra một số mẹo về cách tự kiểm tra.

Máy phát điện- Cơ chế biến đổi cơ năng thành điện năng. Máy phát điện có một trục trên đó gắn một ròng rọc, qua đó nó nhận được chuyển động quay từ trục khuỷu động cơ.

Máy phát điện ô tô được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị tiêu thụ điện, chẳng hạn như hệ thống đánh lửa, máy tính trên xe, đèn chiếu sáng ô tô, hệ thống chẩn đoán và cũng có thể sạc ắc quy ô tô. Công suất của máy phát điện ô tô khách xấp xỉ 1 kW. Máy phát điện trên ô tô khá đáng tin cậy khi vận hành vì chúng đảm bảo hoạt động liên tục của nhiều thiết bị trong ô tô nên yêu cầu đối với chúng là phù hợp.

Thiết bị phát điện

Thiết kế của một máy phát điện ô tô ngụ ý sự hiện diện của mạch chỉnh lưu và điều khiển riêng. Bộ phận phát điện của máy phát điện, sử dụng cuộn dây cố định (stato), tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha, sau đó được chỉnh lưu bằng một loạt sáu điốt lớn và dòng điện một chiều sẽ sạc pin. Dòng điện xoay chiều được tạo ra bởi từ trường quay của cuộn dây (xung quanh cuộn dây từ trường hoặc rôto). Tiếp theo, dòng điện được cung cấp cho mạch điện tử thông qua chổi than và vòng trượt.

Cấu trúc máy phát điện: 1.Nut. 2. Máy giặt. 3. Ròng rọc 4. Bìa trước. 5. Vòng khoảng cách. 6. Cánh quạt. 7.Stator. 8. Nắp lưng. 9. Vỏ. 10. Miếng đệm. 11. Tay áo bảo vệ. 12. Bộ chỉnh lưu có tụ điện. 13. Giá đỡ chốt có bộ điều chỉnh điện áp.

Máy phát điện được đặt ở phía trước động cơ ô tô và được khởi động bằng trục khuỷu. Sơ đồ kết nối và nguyên lý hoạt động của máy phát điện trên ô tô thì bất kỳ ô tô nào cũng giống nhau. Tất nhiên, có một số khác biệt, nhưng chúng thường liên quan đến chất lượng sản phẩm được sản xuất, công suất và cách bố trí các bộ phận trong động cơ. Tất cả các ô tô hiện đại đều được trang bị bộ máy phát điện xoay chiều, không chỉ bao gồm chính máy phát điện mà còn bao gồm cả bộ điều chỉnh điện áp. Bộ điều chỉnh phân bổ đều dòng điện trong cuộn dây kích thích, và do điều này mà công suất của bộ máy phát điện dao động tại thời điểm điện áp ở các cực đầu ra nguồn không đổi.

Những chiếc ô tô mới thường được trang bị bộ phận điện tử trên bộ điều chỉnh điện áp nên máy tính trên xe có thể điều khiển lượng tải trên bộ máy phát điện. Ngược lại, trên ô tô hybrid, máy phát điện thực hiện công việc của máy phát khởi động, một mạch tương tự được sử dụng trong các thiết kế khác của hệ thống dừng-khởi động.

Nguyên lý hoạt động của máy phát điện ô tô

Sơ đồ kết nối máy phát điện VAZ 2110-2115

Sơ đồ kết nối máy phát điện AC bao gồm các thành phần sau:

Ắc quy.
Máy phát điện.
Hộp cầu chì.
Đánh lửa.
Bảng điều khiển.
Khối chỉnh lưu và điốt bổ sung.

Nguyên lý hoạt động khá đơn giản: khi đánh lửa cộng qua ổ khóa, đánh lửa đi qua hộp cầu chì, bóng đèn, cầu diode và đi qua một điện trở về âm. Khi đèn trên bảng đồng hồ sáng lên thì dấu cộng đi vào máy phát điện (đến cuộn dây kích thích), sau đó trong quá trình khởi động động cơ, ròng rọc bắt đầu quay, phần ứng cũng quay, do cảm ứng điện từ, suất điện động được tạo ra và xuất hiện dòng điện xoay chiều.

Điều nguy hiểm nhất đối với máy phát điện là hiện tượng đoản mạch của các tấm tản nhiệt nối với cực “mặt đất” và cực “+” của máy phát điện do các vật kim loại vô tình rơi vào giữa chúng hoặc các cầu dẫn dẫn điện hình thành do nhiễm bẩn.

Tiếp theo, diode truyền dấu cộng vào khối chỉnh lưu thông qua một sóng hình sin vào nhánh trái và âm vào nhánh phải. Các điốt bổ sung trên bóng đèn sẽ cắt các cực âm và chỉ thu được các cực dương, sau đó nó đi đến cụm bảng điều khiển và điốt ở đó chỉ cho phép cực âm đi qua, kết quả là đèn tắt và cực dương sau đó tắt qua điện trở và đi về cực âm.

Nguyên lý hoạt động của máy phát điện một chiều trên ô tô có thể được giải thích như sau: một dòng điện một chiều nhỏ bắt đầu chạy qua cuộn dây kích thích, được điều chỉnh bởi bộ điều khiển và được duy trì ở mức hơn 14 V một chút. máy phát điện trong ô tô có khả năng tạo ra ít nhất 45 ampe. Máy phát điện hoạt động ở tốc độ 3000 vòng / phút trở lên - nếu bạn nhìn vào tỷ lệ kích thước của dây đai quạt đối với ròng rọc, nó sẽ là hai hoặc ba trên một so với tần số động cơ.

Để tránh điều này, các tấm và các bộ phận khác của bộ chỉnh lưu máy phát điện được phủ một phần hoặc toàn bộ bằng một lớp cách điện. Các tản nhiệt được kết hợp thành một thiết kế nguyên khối của bộ chỉnh lưu chủ yếu bằng cách lắp các tấm làm bằng vật liệu cách điện, được gia cố bằng các thanh nối.

Sơ đồ kết nối máy phát điện VAZ 2107

Sơ đồ sạc VAZ 2107 phụ thuộc vào loại máy phát điện được sử dụng. Để sạc lại ắc quy trên các ô tô có động cơ chế hòa khí như VAZ-2107, VAZ-2104, VAZ-2105, bạn sẽ cần máy phát điện loại G-222 hoặc tương đương với dòng điện đầu ra tối đa 55A. Đổi lại, ô tô VAZ-2107 với động cơ phun xăng sử dụng máy phát điện 5142.3771 hoặc nguyên mẫu của nó, được gọi là máy phát năng lượng cao, với dòng điện đầu ra tối đa 80-90A. Cũng có thể lắp đặt các máy phát điện mạnh hơn với dòng điện đầu ra lên tới 100A. Tuyệt đối tất cả các loại máy phát điện xoay chiều đều có bộ chỉnh lưu và bộ điều chỉnh điện áp tích hợp, chúng thường được chế tạo trong cùng một vỏ với bàn chải hoặc có thể tháo rời và gắn trên chính vỏ.

Mạch sạc VAZ 2107 có những khác biệt nhỏ tùy theo năm sản xuất xe. Sự khác biệt quan trọng nhất là sự hiện diện hay vắng mặt của đèn báo sạc, nằm trên bảng điều khiển, cũng như phương pháp kết nối nó và sự hiện diện hay vắng mặt của vôn kế. Các mạch như vậy chủ yếu được sử dụng trên ô tô sử dụng bộ chế hòa khí, trong khi trên ô tô có động cơ phun xăng thì mạch không thay đổi, nó giống hệt với những ô tô được sản xuất trước đây.

Ký hiệu tổ máy phát điện:

“Plus” của bộ chỉnh lưu nguồn: “+”, V, 30, V+, WAT.
“Mặt đất”: “-”, D-, 31, B-, M, E, GRD.
Đầu ra cuộn dây kích thích: Ш, 67, DF, F, EXC, E, FLD.
Đầu ra để kết nối với đèn bảo dưỡng: D, D+, 61, L, WL, IND.
Pha đầu ra: ~, W, R, STA.
Đầu ra của điểm 0 cuộn dây stato: 0, MP.
Đầu ra của bộ điều chỉnh điện áp để kết nối nó với mạng trên bo mạch, thường là với dấu “+” của pin: B, 15, S.
Đầu ra bộ điều chỉnh điện áp để cấp nguồn cho nó từ công tắc đánh lửa: IG.
Đầu ra bộ điều chỉnh điện áp để kết nối nó với máy tính trên bo mạch: FR, F.

Mạch máy phát điện VAZ-2107 loại 37.3701

Pin ắc quy.
Máy phát điện.
Bộ điều chỉnh điện áp.
Khối gắn kết.
Công tắc đánh lửa.
Vôn kế.
Đèn báo sạc pin.

Khi bật lửa, dây cộng từ khóa sẽ đi đến cầu chì số 10, sau đó đi đến rơle đèn báo sạc pin, sau đó đi đến tiếp điểm và đến đầu ra cuộn dây. Đầu cuối thứ hai của cuộn dây tương tác với đầu cuối trung tâm của bộ khởi động, nơi cả ba cuộn dây được kết nối. Nếu các tiếp điểm rơle đóng thì đèn điều khiển sẽ sáng. Khi động cơ khởi động, máy phát điện tạo ra dòng điện và xuất hiện điện áp xoay chiều 7V trên cuộn dây. Dòng điện đi qua cuộn dây rơle và phần ứng bắt đầu hút và các tiếp điểm mở ra. Máy phát điện số 15 truyền dòng điện qua cầu chì số 9. Tương tự, cuộn dây kích thích nhận năng lượng thông qua bộ tạo điện áp chổi than.

Sơ đồ sạc cho VAZ với động cơ phun xăng

Sơ đồ này giống hệt với sơ đồ trên các mẫu VAZ khác. Nó khác với những cái trước ở phương pháp kích thích và giám sát khả năng sử dụng của máy phát điện. Nó có thể được thực hiện bằng cách sử dụng đèn điều khiển đặc biệt và vôn kế trên bảng điều khiển. Ngoài ra, thông qua đèn sạc, máy phát điện ban đầu được kích thích tại thời điểm nó bắt đầu hoạt động. Trong quá trình vận hành, máy phát điện hoạt động “ẩn danh”, tức là kích thích đến trực tiếp từ chân 30. Khi đánh lửa, nguồn điện qua cầu chì số 10 sẽ đi đến đèn sạc trên bảng đồng hồ. Sau đó nó đi qua khối lắp tới chân 61. Ba điốt bổ sung cung cấp năng lượng cho bộ điều chỉnh điện áp, từ đó truyền nó đến cuộn dây kích thích của máy phát điện. Trong trường hợp này, đèn báo sẽ sáng lên. Khi máy phát điện hoạt động trên các bản cầu chỉnh lưu, điện áp sẽ cao hơn rất nhiều so với điện áp của ắc quy. Trong trường hợp này, đèn điều khiển sẽ không sáng vì điện áp ở phía nó trên các điốt bổ sung sẽ thấp hơn ở phía cuộn dây stato và các điốt sẽ đóng lại. Nếu đèn điều khiển sáng lên trong khi máy phát điện đang chạy, điều này có thể có nghĩa là các điốt bổ sung đã bị hỏng.

Kiểm tra hoạt động của máy phát điện

Có một số cách để sử dụng một số phương pháp nhất định, ví dụ: bạn có thể kiểm tra dòng điện đầu ra của máy phát, độ sụt áp trên dây nối đầu ra dòng điện của máy phát với pin hoặc kiểm tra điện áp quy định.

Để kiểm tra, bạn sẽ cần đồng hồ vạn năng, ắc quy ô tô và đèn có dây hàn, dây nối giữa máy phát điện và ắc quy, ngoài ra bạn cũng có thể dùng máy khoan có đầu phù hợp vì có thể bạn sẽ phải vặn rôto bằng cách đai ốc trên ròng rọc.

Kiểm tra cơ bản bằng bóng đèn và đồng hồ vạn năng

Sơ đồ kết nối: cực đầu ra (B+) và rôto (D+). Đèn phải được kết nối giữa đầu ra chính của máy phát B+ và tiếp điểm D+. Sau đó, chúng tôi lấy dây nguồn và nối “âm” với cực âm của pin và với đất máy phát điện, “cộng” tương ứng với cực dương của máy phát điện và với đầu ra B+ của máy phát điện. Chúng tôi sửa nó trên một phó và kết nối nó.

“Mặt đất” phải được kết nối lần cuối để không làm đoản mạch pin.

Chúng tôi bật máy kiểm tra ở chế độ DC, gắn một đầu dò vào pin vào điểm “cộng” và đầu dò thứ hai cũng vậy, nhưng ở điểm “trừ”. Tiếp theo, nếu mọi thứ đều hoạt động tốt thì đèn sẽ sáng, điện áp trong trường hợp này sẽ là 12,4V. Sau đó, chúng ta khoan và bắt đầu quay máy phát điện, theo đó, lúc này bóng đèn sẽ ngừng cháy và điện áp sẽ là 14,9V. Sau đó chúng ta thêm tải, lấy đèn hologen H4 treo vào cực pin thì đèn sẽ sáng. Sau đó chúng ta nối máy khoan theo thứ tự tương tự và điện áp trên vôn kế sẽ hiển thị 13,9V. Ở chế độ thụ động, pin dưới bóng đèn cho điện áp 12,2V, khi chúng ta vặn nó bằng máy khoan thì nó cho điện áp 13,9V.

Mạch thử nghiệm máy phát điện

Kiểm tra chức năng của máy phát điện bằng cách đoản mạch, tức là "tia lửa".
Việc cho phép máy phát điện hoạt động mà không được bật bởi người tiêu dùng cũng là điều không mong muốn; việc vận hành khi ngắt kết nối pin cũng là điều không mong muốn.
Kết nối đầu cuối “30” (trong một số trường hợp là B+) với mặt đất hoặc đầu cuối “67” (trong một số trường hợp là D+).
Tiến hành công việc hàn trên thân xe có nối dây máy phát điện và ắc quy.

Trách nhiệm cung cấp năng lượng điện cho các nguồn tải trên xe chạy bằng động cơ đốt trong thuộc về máy phát điện. Hầu như không thể tưởng tượng được một chiếc xe máy hoặc ô tô hiện đại mà không có nó. Trong bài viết chúng tôi sẽ tiết lộ nguyên lý hoạt động của máy phát điện, các bộ phận và thành phần chính của nó.

Khi người lái vặn chìa khóa điện, năng lượng điện sẽ được cung cấp cho bộ khởi động. Trong những giây đầu tiên xe vận hành, thiết bị này là thiết bị duy nhất chạy bằng pin và giúp quay trục khuỷu. Sau khi khởi động nhà máy điện, chuyển động quay của động cơ được truyền qua bộ truyền động dây đai tới máy phát điện.

Gần như ngay lập tức, pin chuyển từ nguồn thành thiết bị tiêu thụ năng lượng và bắt đầu sạc lại. Bây giờ máy phát điện trở thành nguồn điện khi động cơ hoạt động.

Nguyên lý hoạt động của máy phát điện ô tô là nhận năng lượng cơ học quay từ động cơ và chuyển hóa thành năng lượng điện.

Nếu không có thiết bị này, ô tô sẽ không đủ khả năng hoạt động lâu dài. Nhưng với máy phát điện, không những không có hiện tượng phóng điện mà còn có quá trình sạc lại. Sức mạnh của nó đủ để vận hành tất cả các thiết bị điện được lắp đặt có ảnh hưởng đến hiệu suất của xe, cũng như tăng sự thoải mái cho người lái và hành khách.

Khi một số thiết bị tiêu thụ nhiều năng lượng được khởi động trên ô tô cùng lúc, công suất của máy phát điện có thể không đủ, trong trường hợp đó, pin sẽ hỗ trợ. Nhờ hệ thống được kết nối như vậy, người tiêu dùng không nhận thấy bất kỳ sự bất tiện nào và cả hai thiết bị đều tạo ra phương án tốt nhất cho hoạt động của các bộ phận điện trong ô tô.

Yêu cầu về máy phát điện tự động

Thiết kế và nguyên lý hoạt động của máy phát điện không áp đặt một số nghĩa vụ nhất định đối với chúng tôi trong việc thực hiện các chức năng của nó. Các yêu cầu cơ bản bao gồm các điểm sau:

cung cấp điện đồng thời và liên tục cho các bộ phận cần thiết, cũng như sạc pin;
khi động cơ chạy ở tốc độ thấp, không được rút điện đáng kể từ ắc quy;
cấp điện áp trong mạng phải ổn định;
Máy phát điện phải chắc chắn, tin cậy, ít tiếng ồn và không gây nhiễu sóng vô tuyến.

Gắn thiết bị và truyền động

Bộ truyền động trên tất cả các ô tô đều có dạng tiêu chuẩn: một ròng rọc gắn trên trục khuỷu được nối thông qua bộ truyền động dây đai với một ròng rọc trên trục rôto của thiết bị. Kích thước của các ròng rọc trong bộ truyền động được thiết lập dựa trên nhu cầu đạt được số vòng quay nhất định trên máy phát.

Gắn khối

Trong những chiếc ô tô hiện đại, tôi sử dụng dây đai poly-V. Với sự giúp đỡ của họ, bạn có thể truyền số vòng quay lớn hơn đến rôto máy phát điện.

Thiết bị được gắn vào thân khối trong khoang động cơ. Bộ căng đai cũng được lắp ở đó. Cần thiết lập bộ truyền động quay chất lượng cao để tránh dây đai bị trượt dọc theo ròng rọc. Nếu không, điện sẽ chuyển sang sử dụng pin, dẫn đến pin bị xả hoàn toàn và không được chú ý.

Người ta thường phân biệt hai nhóm máy phát điện có cấu trúc khác nhau:

các thiết bị có quạt bên cạnh ròng rọc truyền động được coi là thiết kế truyền thống;
thiết kế lắp hai quạt trong thân thiết bị được coi là mới hơn và thuộc loại thiết bị nhỏ gọn.

Thiết bị phát điện

Các bộ phận chính của bất kỳ máy phát điện nào là khối đứng yên - stato và bộ phận cấu trúc quay - rôto. Stator có một cuộn dây đồng. Nó được cố định ở cả hai mặt bằng nắp, thường được làm bằng hợp kim nhôm nhẹ.Ở phía gắn ròng rọc có nắp phía trước và ở phía chổi than có nắp phía sau.

Một bộ điều chỉnh điện áp được lắp ở mặt sau của cơ cấu chổi than. Khối chỉnh lưu cũng nằm ở đó. Các nắp cố định stato và được gắn với nhau bằng nhiều ốc vít. Các chân gắn máy phát điện vào thùng xe được đúc cùng với các tấm che. Theo cách tương tự, bạn sẽ có được một đôi tai căng thẳng.

Một ống lót có thể được lắp vào lỗ của một trong các chân, giúp điều chỉnh việc lắp đặt máy phát điện trên giá đỡ, chọn khe hở cần thiết. Tai cơ cấu căng cũng được trang bị nhiều lỗ để lắp thiết bị trên ô tô của nhiều hãng khác nhau.

Stator

Cách thức hoạt động của trình tạo phụ thuộc vào hiệu suất chất lượng của các chức năng của từng khối của nó. Đế stato được lắp ráp từ các tấm thép giống hệt nhau dày tới 1 mm. Nếu đế stato (một gói các tấm) được chế tạo bằng cách sử dụng cuộn dây, thì ách của khối có chứa các phần nhô ra nằm dưới các rãnh. Các lớp cuộn dây được cố định theo độ lồi như vậy. Các phần nhô ra cũng giúp cải thiện khả năng làm mát toàn bộ cấu trúc.

Stator máy phát điện

Hầu như tất cả các máy phát điện đều có cùng số lượng khe cắm. Theo quy định, có 36 chiếc trong số đó trên ô tô nối tiếp, việc cách nhiệt được thực hiện giữa chúng bằng cách sử dụng chất cách điện epoxy.

Cánh quạt

Đối với máy phát điện ô tô, đặc điểm phân biệt chính là cách bố trí cực của rôto. Cuộn dây của bộ phận này được đóng lại bằng hai nửa hình chiếc cốc bằng kim loại dập, có cánh hoa nhô ra hình mỏ chim. Chúng được cố định trên trục, như thể quấn cuộn dây bằng những cánh hoa này.

Vòng bi được lắp đặt trên trục, một trong các đầu của trục có ren với rãnh then và bề mặt tựa cho ròng rọc.

Rôto máy phát điện

Bộ bàn chải

Khối này chứa các tiếp điểm trượt. Trong máy phát điện tự động, có hai loại chổi than được sử dụng:

điện cực;
đồng-graphit.

Trong trường hợp đầu tiên, người ta quan sát thấy sự giảm điện áp định kỳ khi tiếp xúc với vòng.Điều này dẫn đến hiệu suất kém của máy phát điện, cung cấp điện áp không ổn định trong tình huống như vậy. Tuy nhiên, chúng cũng có tác dụng tích cực vì ít xảy ra mài mòn hơn, không giống như đồng.

Khối chỉnh lưu

Có hai loại bộ chỉnh lưu chính:

trong trường hợp đầu tiên, điốt được ép vào các tấm tản nhiệt;
trong trường hợp thứ hai, các cánh cấu trúc được sử dụng trong đó điốt được hàn vào bộ tản nhiệt.

Tấm tản nhiệt

Việc tháo biển số như vậy rất nguy hiểm cho toàn bộ xe. Nguyên nhân của sự cố này là do chất bẩn lọt vào giữa các tấm. Nó có thể dẫn điện và làm ngắn mạch mặt dương của dây dẫn với mặt âm.

Đoản mạch giữa các tấm có thể gây cháy trong xe.

Để tránh sự phát triển như vậy, mỗi tấm được phủ riêng một lớp cách điện trong quá trình sản xuất.

Vòng bi

Thiết kế sử dụng vòng bi. Khi sản xuất máy phát điện, họ nhận được chất bôi trơn trong suốt thời gian hoạt động. Các nhà sản xuất ô tô Mỹ đôi khi sử dụng vòng bi lăn. Khớp nối ở phía nhóm tiếp xúc thường là "sự can thiệp", và ở phía ròng rọc, khớp trượt được sử dụng. Logic ngược được sử dụng khi lắp nắp vào ghế.

Tháo vòng bi máy phát điện

Việc quay nhóm tiếp xúc của vòng ngoài của ổ trục dẫn đến hỏng cặp tiếp xúc này (ổ trục/vỏ).

Vì vậy, rôto có thể chạm vào stato. Để tránh điều này, các con dấu bổ sung thường được lắp vào nắp: ống lót nhựa, vòng cao su.

làm mát máy phát điện

Nhiệt độ vận hành được giảm xuống nhờ sự trợ giúp của quạt lắp trên trục rôto. Thiết kế truyền thống liên quan đến việc cung cấp không khí cho vỏ thiết bị từ phía bên của nhóm tiếp xúc. Khi cụm chổi than được đặt ở bên ngoài, việc cung cấp làm mát được thực hiện thông qua một vỏ bảo vệ che các điểm tiếp xúc với chổi than.

Những chiếc xe có sự sắp xếp nhỏ gọn các bộ phận dưới mui xe thường được trang bị một máy phát điện với vỏ bổ sung đặc biệt. Luồng khí nạp lạnh được đảm bảo thông qua các khe của nó. Ở những máy phát điện có thiết kế nhỏ gọn, việc làm mát được thực hiện ở cả hai mặt của vỏ do có hai quạt.

Bộ điều chỉnh điện áp

Ngoài ra, tất cả các máy phát điện hiện đại đều được lắp đặt bộ điều chỉnh điện áp điện tử bán dẫn. Bộ điều chỉnh cung cấp bù nhiệt. Điện áp cung cấp cho ắc quy phụ thuộc vào nhiệt độ khoang động cơ. Không khí càng lạnh thì điện áp cung cấp cho pin càng nhiều.

Bất kỳ ô tô nào cũng được trang bị mạng điện trên xe, mạng này chịu trách nhiệm thực hiện nhiều nhiệm vụ - từ khởi động động cơ bằng bộ khởi động điện và tạo ra tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu không khí cho đến đảm bảo hoạt động của đèn pha, radio, báo động và các thiết bị khác. thiết bị. Tất cả các thiết bị trên đều tiêu thụ điện, được tạo ra bởi hai yếu tố - máy phát điện và pin. Trong bài viết này chúng ta sẽ nói về cách hoạt động và hoạt động của máy phát điện ô tô, những lỗi chính của nó là gì và những điều bạn cần chú ý trong quá trình vận hành.

Máy phát điện dùng để làm gì?

Việc cung cấp điện cho mạng trên xe cho đến khi động cơ khởi động được thực hiện bằng pin. Tuy nhiên, pin không thể tạo ra dòng điện; nó chỉ lưu trữ dòng điện trong chính nó và giải phóng khi cần thiết. Vì lý do này, không thể sử dụng ắc quy để liên tục đảm bảo hoạt động của các thiết bị điện trên ô tô - nó sẽ nhanh chóng nhả hết điện và phóng điện hoàn toàn. Ngay cả khi khởi động bộ nguồn, pin vẫn tiêu tốn một phần điện tích đáng kể vì bộ khởi động tiêu thụ rất nhiều điện.

Máy phát điện của ô tô đảm bảo rằng việc sạc pin được phục hồi và cung cấp điện cho tất cả người tiêu dùng được kết nối với mạng trên xe. Nó không lưu trữ điện như pin mà liên tục tạo ra điện khi động cơ đang chạy. Nhưng trong khi động cơ đốt trong không chạy, bộ phận này không hoạt động và chức năng cấp nguồn cho mạng trên xe được thực hiện bằng pin.

Hoạt động của máy phát điện ô tô giống hoạt động của động cơ điện, chỉ có điều ngược lại. Một động cơ điện nhận năng lượng và chuyển nó thành hoạt động cơ học, trong khi một máy phát điện chuyển đổi chuyển động quay cơ học của rôto thành điện năng.

Tóm lại, nguyên lý hoạt động của máy phát điện ô tô có thể được giải thích như sau: rôto quay dẫn đến hình thành từ trường và nó ảnh hưởng đến cuộn dây stato. Điều này dẫn đến sự xuất hiện của dòng điện sau, dòng điện này sau đó được cung cấp cho người tiêu dùng điện được kết nối với mạng trên xe.

Tuy nhiên, hoạt động của máy phát điện tự phát có một số tính năng cần phải tính đến. Một máy phát điện hiện đại lắp đặt trên ô tô có ba pha và tạo ra dòng điện xoay chiều, trong khi cần có dòng điện một chiều để cấp nguồn cho mạng trên xe. Ngoài ra, dòng điện tạo ra phải có thông số được xác định nghiêm ngặt, nếu không có khả năng cao sẽ làm hỏng thiết bị. Để ngăn chặn điều này, thiết bị được trang bị các yếu tố bổ sung.

Thiết bị của máy phát điện ô tô

Máy phát điện tự động bao gồm một số thành phần:

Cánh quạt.
Stator.
Khối bàn chải.
Khối chỉnh lưu (cầu diode).

1 - ổ trục sau; 2 - khối chỉnh lưu; 3 - vòng trượt; 4 - bàn chải; 5 — giá đỡ bàn chải; 6 - vỏ; 7 - điốt; 8 — ống bọc ổ trục; 9 - vít; 10 — bìa sau; 11 — cánh quạt; 12 - vít; 13 - rôto; 14 — cuộn dây rôto; 15 — bìa trước; 16 — trục rôto; 17 — máy giặt; 18 - đai ốc; 19 - ròng rọc; 20 — ổ trục trước; 21 — cuộn dây rôto; 22 - stato.

Cánh quạt

Rôto (từ vòng quay tiếng Anh) là bộ phận chuyển động của máy phát điện tự phát. Nó bao gồm một trục với cuộn dây kích thích nằm trên đó, nằm giữa hai nửa cực. Cái sau được làm bằng cách dập, mỗi cái có sáu phần nhô ra hình mỏ chim nằm ở phía trên cuộn dây. Những nửa này tạo thành một hệ thống cực và các vòng trượt. Mục đích của các vòng là cung cấp dòng điện cho cuộn dây thông qua các cực của nó.

Cuộn dây kích thích được thiết kế để tạo ra từ trường. Để giải quyết vấn đề này, người ta phải đưa một dòng điện yếu vào nó. Trước khi khởi động bộ nguồn, pin cung cấp dòng điện để tạo thành từ trường. Khi động cơ đốt trong hoạt động và tốc độ đạt giá trị yêu cầu, máy phát điện sẽ cấp dòng điện vào cuộn dây kích thích.

Ngoài ra, rôto còn chứa:

Điều khiển ròng rọc.
Vòng bi lăn.
Thiết bị làm mát (quạt).

Rôto được đặt bên trong stato, kẹp giữa các vỏ vỏ. Các nắp được trang bị các ghế để đặt vòng bi rôto. Ngoài ra, phần nắp nằm ở phía puly dẫn động có lỗ thông gió.

Sơ đồ thông gió máy phát điện

Stator

Phần tử này, không giống như phần tử được mô tả ở trên, là bất động (tĩnh), đó là lý do tại sao nó có tên như vậy. Nhiệm vụ của nó là thu được dòng điện có cường độ thay đổi phát sinh dưới tác động của từ trường của rôto. Stator bao gồm các cuộn dây và một lõi. Cái sau được làm bằng thép tấm và có rãnh để đặt ba cuộn dây (theo số pha). Cuộn dây có thể được đặt theo một trong hai cách: vòng hoặc sóng. Kiểu kết nối của chúng cũng có thể khác nhau - theo hình ngôi sao hoặc hình tam giác.

1 - lõi; 2 - cuộn dây; 3 - nêm rãnh; 4 - rãnh; 5 - thiết bị đầu cuối để kết nối với bộ chỉnh lưu.

Trong nối hình sao, tất cả các cuộn dây được nối với nhau ở một đầu tại một điểm chung. Mục đích thứ hai của họ đóng vai trò là kết luận. Mạch “tam giác” liên quan đến việc kết nối các cuộn dây theo một nguyên tắc khác: thứ 1 với thứ 2, thứ 2 với thứ 3 và thứ 3, lần lượt với thứ 1. Trong trường hợp này, chức năng của thiết bị đầu cuối được thực hiện bởi các điểm kết nối. Cả hai sơ đồ đều được thể hiện rõ ràng trong hình.

Mạch sao và tam giác

Khối cọ

Nhiệm vụ của bộ phận này của máy phát điện là truyền điện đến cuộn dây kích thích. Về mặt cấu trúc, khối này là một vỏ có một cặp chổi than chì có lò xo nằm bên trong. Cái sau được ép vào các vòng trượt với sự trợ giúp của lò xo, nhưng không được gắn chặt vào chúng.

Cần có bộ điều chỉnh để duy trì điện áp đầu ra trong giới hạn đã thiết lập. Điều này là cần thiết vì lượng dòng điện cũng như các thông số của nó phụ thuộc vào tốc độ động cơ và độ bền của pin có liên quan trực tiếp đến hiệu điện thế ứng dụng. Điện áp không đủ sẽ dẫn đến tình trạng sạc pin “mãn tính” và điện áp vượt quá sẽ dẫn đến sạc quá mức. Trong cả trường hợp thứ nhất và thứ hai, thời lượng pin sẽ giảm rõ rệt. Ô tô hiện đại được trang bị bộ điều chỉnh bán dẫn điện tử.

Cầu điốt (khối chỉnh lưu)

Nhiệm vụ của phần tử này là chuyển đổi dòng điện xoay chiều cung cấp cho nó thành dòng điện một chiều cần thiết để cấp nguồn cho mạng trên tàu. Về mặt cấu trúc, nó bao gồm các tấm tản nhiệt, trong đó có gắn 6 điốt - 2 điốt cho mỗi cuộn dây stato (trên “+” và trên “-”).

Nguyên lý hoạt động của máy phát điện ô tô

Bây giờ chúng ta hãy tìm hiểu cách thức hoạt động của máy phát điện tự động. Khi bạn vặn chìa khóa vào công tắc đánh lửa, điện áp sẽ được cung cấp cho cuộn dây, đi qua các vòng trượt, cũng như qua khối chổi than. Kết quả là xuất hiện một từ trường xung quanh cuộn dây kích thích. Nó quay liên tục cùng với rôto, tác động lên cuộn dây stato. Một dòng điện xoay chiều xuất hiện ở các cực của cực sau, sau đó được cung cấp cho cầu diode. Ở đầu ra của bộ chỉnh lưu, dòng điện đã có giá trị không đổi. Tiếp theo, nó được cung cấp cho bộ điều chỉnh điện áp, từ đó nó đi đến chổi than chì, cung cấp năng lượng cho người tiêu dùng trong mạng trên bo mạch và sạc lại pin.

Điện áp đầu ra của thiết bị được điều chỉnh như sau. Bộ điều chỉnh, hoạt động cùng với khối chổi than, sẽ thay đổi lượng điện áp cung cấp cho cuộn dây. Điều này dẫn đến sự thay đổi các thông số của từ trường cũng như lượng điện được tạo ra. Ngoài ra, bộ điều chỉnh còn thực hiện bù nhiệt, bản chất của nó là điện áp thay đổi tỷ lệ nghịch với nhiệt độ (càng thấp thì chênh lệch điện thế càng lớn và ngược lại).

Những trục trặc cơ bản của máy phát điện ô tô

Bộ phận này khá đáng tin cậy và nếu sử dụng đúng cách sẽ không bị hỏng trong thời gian dài. Tuy nhiên, lỗi vẫn xảy ra và nguyên nhân của sự cố có thể về bản chất là điện hoặc cơ.

Sự cố về điện

Những vấn đề như vậy xảy ra thường xuyên hơn những vấn đề cơ học, khá khó để xác định và loại bỏ chúng một cách chính xác. Đây có thể là đoản mạch của cuộn dây kích thích trên stato hoặc rôto, đứt, hỏng bộ điều chỉnh điện áp hoặc hỏng điốt trên bộ chỉnh lưu. Những vấn đề như vậy cũng nguy hiểm vì chúng ảnh hưởng tiêu cực đến pin cho đến khi được xác định và khắc phục. Vì vậy, bộ điều chỉnh điện áp bị hỏng sẽ khiến ắc quy phải sạc liên tục. Đồng thời, thực tế không có dấu hiệu bên ngoài nào của sự cố, thường thì nó được phát hiện trong quá trình chẩn đoán phức tạp, bằng cách đo điện áp đầu ra trên máy phát điện tự động hoặc nghi ngờ có điều gì đó không ổn khi pin lần lượt bị hỏng sau khi chỉ hoạt động được một thời gian. vài tháng.

Sự đứt hoặc đoản mạch trong cuộn dây kích từ có thể được loại bỏ bằng cách quấn lại. Các lỗi về điện khác được khắc phục bằng cách thay thế bộ phận bị lỗi.

Vấn đề về máy móc

Nguyên nhân của các sự cố cơ học thường là do chổi than chì, puly truyền động hoặc chổi than bị mòn, cũng như dây đai dẫn động máy phát điện bị đứt. Những trục trặc này khá dễ dàng được chẩn đoán bằng tiếng ồn bên ngoài nghe thấy khi máy phát điện đang vận hành. Những vấn đề này được loại bỏ bằng cách thay thế phần tử không hoạt động.

Cuối cùng, vẫn cần đưa ra lời khuyên để chẩn đoán định kỳ máy phát điện, kiểm tra độ mòn của các bộ phận và đo điện áp ở đầu ra của thiết bị. Điều này sẽ cho phép bạn kịp thời xác định và loại bỏ bất kỳ trục trặc nào phát sinh, từ đó tránh được các sự cố với ắc quy và các thiết bị điện có trong mạng trên xe.

Nếu bạn tìm thấy lỗi, vui lòng đánh dấu một đoạn văn bản và nhấp vào Ctrl+Enter.

Máy phát điện được thiết kế để cung cấp dòng điện cho tất cả người tiêu dùng và sạc lại pin khi động cơ chạy ở tốc độ trung bình và cao. Ô tô hiện đại được trang bị máy phát điện xoay chiều. Nó được kết nối song song với mạch điện của ô tô với ắc quy. Tuy nhiên, máy phát điện sẽ cung cấp năng lượng cho người tiêu dùng và chỉ sạc pin nếu điện áp nó tạo ra vượt quá điện áp của pin.

Và điều này sẽ xảy ra khi động cơ ô tô bắt đầu hoạt động ở tốc độ trên mức không tải, vì điện áp do máy phát tạo ra phụ thuộc vào tốc độ quay của rôto của nó. Trong trường hợp này, khi tốc độ quay của rôto máy phát điện tăng lên, điện áp do nó tạo ra có thể vượt quá mức yêu cầu. Vì vậy, máy phát điện hoạt động song song với bộ điều chỉnh điện áp. Bộ điều chỉnh điện áp là một thiết bị điện tử có tác dụng giới hạn điện áp do máy phát tạo ra và duy trì nó trong khoảng 13,6 - 14,2 volt.

Stator (bộ phận đứng yên của máy phát điện) là một cuộn dây có lõi từ trong đó dòng điện được tạo ra. Rôto là bộ phận quay của máy phát điện. Rôto bao gồm các cuộn dây kích từ với hệ thống cực, trục và vòng trượt. Nhẫn thường được làm bằng đồng, được uốn bằng nhựa. Chúng có thể được làm từ đồng thau hoặc thép không gỉ để giảm mài mòn và chống oxy hóa. Các dây dẫn của cuộn dây kích thích được nối với các vòng. Nguồn được cung cấp cho cuộn dây thông qua chổi than (tiếp điểm trượt), được ép vào các vòng bằng lò xo. Có hai loại chổi - than chì đồng và than điện. Loại thứ hai có điện trở cao hơn, làm giảm đặc tính đầu ra của máy phát điện, nhưng chúng mang lại ít hao mòn hơn đáng kể cho các vòng trượt. Ngoài ra còn có máy phát điện không chổi than có nam châm vĩnh cửu trên rôto và cuộn dây kích từ trên stato. Việc thiếu chổi than và vòng trượt làm tăng độ tin cậy của máy phát điện nhưng lại làm tăng trọng lượng và tiếng ồn trong quá trình vận hành.

Khi rôto quay ngược chiều với cuộn dây cuộn dây stato, các cực phân cực xen kẽ xuất hiện, tức là hướng và cường độ của từ thông xuyên qua cuộn dây thay đổi, dẫn đến xuất hiện điện áp xoay chiều trong đó. Do các thiết bị tiêu thụ mạng điện của ô tô hoạt động ở điện áp không đổi nên một bộ chỉnh lưu đi-ốt được đưa vào mạch máy phát điện.

Bộ điều chỉnh điện áp điện tử thường được tích hợp sẵn trong máy phát điện (“máy tính bảng”) và kết hợp với cụm chổi than. Đôi khi chúng được đặt riêng trong khoang động cơ. Bộ điều chỉnh thay đổi dòng điện kích thích bằng cách thay đổi thời gian bật cuộn dây rôto vào mạng cung cấp. Các thiết bị này không cần bảo trì; bạn chỉ cần theo dõi độ tin cậy của các tiếp điểm. Có bộ điều chỉnh điện áp được trang bị chức năng bù nhiệt độ - chúng thay đổi điện áp sạc tùy thuộc vào nhiệt độ không khí trong khoang động cơ để đảm bảo sạc pin tối ưu. Nhiệt độ không khí càng thấp thì điện áp cung cấp cho pin càng nhiều và ngược lại.

Máy phát điện có hai kiểu dáng - “cổ điển”, có quạt ở ròng rọc truyền động và nhỏ gọn, có hai quạt bên trong máy phát điện. Vì máy phát điện “nhỏ gọn” có bộ truyền động với tỷ số truyền cao hơn nên chúng còn được gọi là máy phát điện tốc độ cao.

Máy phát điện được gắn trên một giá đỡ động cơ đặc biệt và được dẫn động từ puli trục khuỷu thông qua bộ truyền động dây đai. Đường kính puli trên trục khuỷu càng lớn và đường kính puli máy phát càng nhỏ thì tốc độ máy phát càng cao và theo đó có khả năng cung cấp nhiều dòng điện hơn cho người tiêu dùng. Trên các mẫu xe hiện đại, theo quy định, việc truyền động được thực hiện bằng dây đai poly-V. Do tính linh hoạt cao hơn, nó cho phép lắp đặt ròng rọc có đường kính nhỏ trên máy phát điện. Máy phát điện có thể được dẫn động riêng biệt hoặc bằng một dây đai cùng với bơm làm mát (“bơm”). Độ căng của đai được điều chỉnh bằng cách làm lệch vỏ máy phát hoặc (trong trường hợp sử dụng đai poly-V) bằng các con lăn căng khi máy phát đứng yên.

Có thể thay thế máy phát điện của hãng này bằng hãng khác được không? Hoàn thành nếu đáp ứng các điều kiện sau:

đặc tính năng lượng của máy phát thay thế không thấp hơn đặc tính năng lượng của máy phát được thay thế;
tỷ số truyền từ động cơ đến máy phát là như nhau;
Kích thước tổng thể và kích thước lắp đặt của máy phát điện thay thế cho phép nó được lắp đặt trên động cơ. Hầu hết các máy phát điện của nước ngoài đều có giá đỡ một chân, trong khi máy phát điện trong nước được gắn chặt bằng hai chân nên việc thay máy phát điện “ngoại” bằng máy nội địa sẽ phải thay giá đỡ;
Các mạch điện của bộ máy phát điện cũng tương tự.

Sự cố máy phát điện ô tô

VẤN ĐỀ HIỂN THỊ	GÂY RA	PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Đèn báo sạc không sáng khi bật khóa điện.	Pin đã hết hoặc bị lỗi	Sạc hoặc thay pin
	Đèn trên bảng điều khiển bị cháy	Thay thế
	Không có sự tiếp xúc của dây nối đất với phía sau máy phát điện	Kiểm tra độ tin cậy của tiếp điểm mặt đất, làm sạch và siết chặt các bu lông giữ dây nối đất
	Vi phạm tính toàn vẹn của dây giữa cực kết nối đèn trên máy phát điện và bảng điều khiển	Kiểm tra bằng vôn kế hoặc ôm kế theo sơ đồ điện
	Các đầu nối giữa máy phát điện và bảng điều khiển không được kết nối	Kiểm tra và thay thế các đầu nối nếu cần thiết
	Bàn chải không vừa khít với các vòng trượt (“bị kẹt” hoặc bị mòn)	Kiểm tra chiều dài (tối thiểu=5 mm) và khả năng tự do di chuyển của bàn chải trong giá đỡ bàn chải
	Bộ điều chỉnh điện áp bị lỗi	Thay thế bộ điều chỉnh điện áp
	Vòng rôto bị mòn nghiêm trọng	Kiểm tra và thay thế vòng rôto nếu cần thiết
	Cuộn dây rôto máy phát điện bị hỏng	Kiểm tra rôto và thay thế nếu cần thiết.
Đèn báo sạc tắt khi tốc độ động cơ tăng nhưng ắc quy không sạc		Căng đai chữ V
	Điốt của cầu điốt bị hỏng	Kiểm tra và thay thế cầu diode
	Bộ điều chỉnh điện áp bị lỗi
	Dây nối giữa máy phát điện và ắc quy tiếp xúc kém	Kiểm tra và thay dây, sau đó kiểm tra cầu diode trong máy phát điện.
Đèn báo sạc không tắt khi tốc độ động cơ tăng	Độ căng của đai chữ V bị lỏng	Căng đai chữ V
	Trục trặc của cầu diode hoặc cuộn dây stato	Kiểm tra và thay thế cầu diode hoặc cuộn dây
	Bộ điều chỉnh điện áp bị lỗi	Kiểm tra và thay thế rơle điều chỉnh điện áp nếu cần thiết
	Dây nối giữa máy phát điện và đèn điều khiển tiếp xúc với đất	Tìm và sửa chữa đoạn ngắn mạch hoặc thay thế bộ dây, sau đó kiểm tra cầu diode trong máy phát điện
Đèn báo sạc sáng lên khi tắt khóa điện.	Điốt ngắn mạch	Kiểm tra điốt và thay cầu điốt
Pin đang sôi	Sự cố rơle điều chỉnh điện áp	Thay thế bộ điều chỉnh rơle và kiểm tra điốt, nếu cần thì thay cầu điốt