Автомобилен генератор: видове, устройство, принцип на работа и характеристики на устройството

Тъй като за работата на всеки двигател с вътрешно горене е необходима електрическа енергия, а възможностите на батерията не са неограничени, а батерията има само достатъчно, за да се стартира, тогава генераторът на автомобили участва в генерирането на електроенергия. Освен това, че устройството осигурява на всички консуматори електричество, част от произведения ток се изразходва за зареждането на акумулатора и за самовъзбуждането на ротора. Нека да видим как работи генераторът и как работи.

уговорена среща

Освен факта, че автомобилният генератор доставя електроенергия на бордовата мрежа, е необходимо също така да се възстанови електрическата мощност, която батерията е загубила по време на стартирането на двигателя. Първоначално намотката се захранва постоянен ток на батерията. След това генераторът вече самостоятелно генерира електричество. Въртенето на генератора се предава от колянов вал през ролката и ремъчната предавка.

Без правилно работещ генератор, колата ще може да започне. Но това ще мине далеч. Стартирането на автомобила следващия път може да не е възможно - батерията не се зарежда и просто няма достатъчно възможности за следващото стартиране на двигателя.

Принцип на действие

Работата на автомобилен генератор е изцяло основана на физични закони. електромагнитна индукция. С това явление можете да трансформирате механична енергия в електрически. Подобен ефект ще се получи, ако намотката от медни проводници се постави в областта на променливото магнитно поле.

Това ще допринесе за образуването на електрическа сила в намотката и жиците, която ще принуди електроните да се движат. След това през това движение се появява ток на изводите на бобината. При контактите на проводниците ще има напрежение. Но нивото му зависи от това колко бързо се променя магнитното поле. Полученото от генератора напрежение е променливо и ще се доставя на външни потребители.

Технически спецификации

За процеса на осигуряване на електроенергията на всички потребители в генератора са отговорни характеристиките на токовите скорости на автомобилните генератори. Това е зависимостта на максималния ток от честотата на въртене на котвата. В този случай трябва да знаете колко ток в амперите може да произведе инсталацията. Възможностите са в диапазона от 55-120 ампера. Ако по време на работа устройството не произвежда достатъчно количество ток, то тогава е дефектно.

Има и външни, регулиращи, натоварващи характеристики и индикатори за празен ход.

приспособление

Устройството на автомобилния генератор всъщност е просто. За да се създаде магнитно поле, той използва специален елемент - статора. Този елемент е намотка. Роторът или котвата на генератора се върти в магнитно поле, създадено от статора. Роторът е специална конструкция на вала. Също така е оборудван с намотки. Последните са свързани към пръстените - те са необходими за подаване на напрежение към ротора.

планина

Автомобилният алтернатор лесно ще се намира в отделението на двигателя, дори и начинаещ. Той е прикрепен към двигателя посредством болтови съединения. За затягането на задвижващия ремък са предвидени монтажни лапи и специално опъващо ухо.

жилище

В случая има почти всички блокове и компоненти на подобно устройство. Корпусите на генераторите са направени от сплави, едно от свойствата на които е ниска маса. Често основният компонент на такива сплави е алуминий. Той е подходящ за тези задачи - алуминият се справя добре и ефективно с връщането на топлина в атмосферата. Тялото се състои от две части. Това е капачка и капачка.

На предната страна на фиксирания комплект четка и диоден мост служи като изправител. Всеки от капаците образува една част конструкция една с друга чрез закрепване със специални болтове. Двете капаци отвътре сигурно задържат външната част на роторния вал.

В случая има още две важни части - това са лагери. Повечето генератори използват два лагера: единият е заден, а вторият е преден. И двата лагера позволяват на роторния вал да се върти.

Как работи роторът?

Роторният възел е конструкция на електромагнити и възбуждащата бобина. Тези два елемента са монтирани на една и съща шахта. Последният е направен предимно от легирани стомани с малко съдържание на добавки под формата на олово.

На роторния вал има и пръстени и колекторни четки с пружинни контакти. За да се приложи ток към ротора, са необходими хлъзгащи пръстени.

статор

Продължаваме да изучаваме устройството на автомобилния генератор. Статорът е възел, който е ядро ​​с голям брой слотове. В по-голямата част от моделите на такива жлебове 36. В тях са затворени телени намотки от три намотки. Намотките са свързани помежду си съгласно схемата „звезда“ или „триъгълник“. Ядрото или магнитното ядро ​​е направено във формата на кръг. Пишеше метални плочи. Плочите са свързани помежду си, използвайки нитове или заваряване. Ядрото е монолитен възел.

За увеличаване на нивото на напрежение се използва специален трансформаторно желязо на статорните намотки при производството на плочи. Той има повишени магнитни характеристики, за разлика от обикновените.

Регулатор на напрежението

Регулаторите на напрежението на автомобилните генератори служат за компенсиране на нестабилността по време на въртене на ротора, който е свързан с коляновия вал на двигателя чрез задвижващ ремък. Коляновият вал работи в широк диапазон на оборотите. Регулаторът е свързан с графитни четки и е предназначен да стабилизира постоянното изходно напрежение, което влиза в електрическата мрежа на автомобилите.

Без регулатор няма да бъде възможно да се стартира генераторът. Освен това, дори ако стартирането е успешно, няма да бъде възможно да се контролира текущото захранване. Регулаторите могат да задържат тока през определени интервали.

Принципът на работа на релейния контролер

Ако свържете намотка към източник на електроенергия без релеен регулатор, тогава нивото на постоянен ток ще бъде високо. С помощта на реле във веригата, този параметър се изравнява така, че електрическото оборудване в автомобила да не се повреди. Всъщност автомобилното реле на алтернатора е нещо като превключвател. Ако напрежението се повиши до 13-14 волта, устройството автоматично изключва намотката и го включва, когато токът е по-нисък. В резултат на това редовното свързване / изключване на кабелите позволява на генератора да генерира по-високо напрежение.

Колко такова устройство трябва да произвежда - няма значение. Когато енергията вече е генерирана, тя трябва да се изправи. За тези цели генераторът е оборудван с диоден мост. Тъй като напреженията са големи, регулаторът е включен, елементът реагира незабавно на промени в тока. След това тази информация се изпраща на сравняващото устройство. Необходимо е за анализ на индикациите и сравнение с току-що пристигналите. Ако напрежението на автомобилния генератор е ниско, тогава регулаторът ще увеличи постоянния ток във веригата, като по този начин ще го повиши до необходимото ниво.

Видове регулатори

Различните генератори използват различни типове релейни регулатори. Това са устройства на две нива, електронни устройства, три нива, много нива.

Първите двустепенни релета се считат за остарели днес. Но шофьорите, въпреки това, продължават активно да ги използват във веригите за свързване на автомобилния алтернатор. В основата на такъв двустепенен регулатор е включен електрически магнит към сензора на намотката. Пружините действат като настройващ елемент - има няколко от тях. Подвижният лост действа като сравнителен компонент - той също комутира кабелите. Основният недостатък на този тип регулатори е малък ресурс.

Електронни модели на регулатори с токова граница на автомобилния генератор до 40 А - полупроводник. Те имат голям ресурс. Що се отнася до техните недостатъци, в сравнение с двустепенните колеги, тук се срещат по-малко сривове.

Тристепенните решения не се различават от горните регулатори. Единствената разлика е, че тези устройства също имат допълнително съпротивление.

Решенията на няколко нива са друг тип релеен контролер. Те имат три или дори пет съпротива. В допълнение, наличните в търговската мрежа модели с проследяващ режим на работа.

Диоден мост или генератор

Тъй като за нормална работа на електрическото оборудване на автомобилите е необходим постоянен ток, изходът на автомобилния генератор захранва електрическата мрежа чрез специален възел, монтиран на изправителни диоди.

Дизайнът е трифазен изправител. Той има шест диода - три са свързани към земята, а още три - към положителния терминал на устройството. Те са предназначени за преобразуване на променливо напрежение в DC.

Комплект четки за генератор

Този елемент е пластмасова конструкция. Необходимо е да се прехвърли напрежението на хлъзгащите пръстени на ротора. Вътре има няколко подробности. Основните сред тях обаче са пружинните четки. Те могат да бъдат електрографитни или по-износоустойчиви - меден графит.

Структурно, в съвременните генератори четката е единично устройство с релеен контролер.

охлаждане

В процеса на работа генераторът може да се нагрее по същество. Излишната топлина се осигурява от вентилатор, който е монтиран на роторен вал. Генератори с четки, регулатор и токоизправител се изваждат за корпуса със защитния капак. Устройствата взимат студен въздух през процепите.

Режими на работа

За да разберете как работи автогенераторът, трябва да знаете малко за начините, по които работи. Има само два такива режима - това е началният етап в момента на стартиране на двигателя и режима на работа.

В момента на стартиране на енергийния блок основното устройство, консумиращо електроенергия, е стартерът. Генераторът още не работи и не генерира електричество. Поради факта, че стартерът консумира ток, батерията трябва да изразходва енергията си интензивно.

След като двигателят влезе в основния си режим на работа, генераторът ще започне да осигурява на всички потребители електричество. Тя ще генерира ток, необходим за работата на основните потребители. В същото време мощността на автомобилния генератор е достатъчна за зареждане на батерията. Когато се включат по-мощни потребители, генераторът може да не е достатъчен. Тогава енергията идва и от батерията. В този случай батерията се изразходва много бързо.

Ремонт на генератор

Отказът на генератора може да бъде много различен. В един случай, за ремонт е достатъчно да се замени диодния мост, а в другия - да се заменят по-значителни части.

Така че, сред основните недостатъци - неизправност на веригата. Това могат да бъдат паузи, закривания, всякакви други нарушения. В този случай, ремонтът на автомобилния генератор е да се провери какъв ток и какво напрежение произвежда генераторът. След това изберете решение. Също така един от отказите е износването на графитни четки или диоди в изправителен мост. Всички тези недостатъци лесно се елиминират със собствените си ръце.

Шумът по време на работа на генератора показва дефекти в лагерите, както и недостатъчно количество смазка. Износването на сепараторите, обръщане на пръстените също е възможно. С рев на звуци, можете да забележите такива повреди като преплитане затваряне на статорни намотки. В такива случаи по-добре е ремонтът на уреда да бъде поверен на професионалисти.

заключение

И така, открихме какво е генератор. Както виждате, това е значителен и необходим елемент във всяка кола.