Kāpēc jums ir nepieciešams ģenerators automašīnā. Auto ģeneratora shēma: darbības princips Kam paredzēts ģenerators automašīnā?
Ja salīdzinām automašīnu ar dzīvu organismu, tad tā dzinējs darbojas kā sirds, bet ģenerators darbojas kā nervu sistēma. Vai automašīna varēs pārvietoties bez šīs vienības? Jā, var, bet ne uz ilgu laiku, vēl ne. Tas ir automašīnas ģenerators, kas uzlādē akumulatoru, saglabājot kopējo darba tīkla spriegumu. Mēs jums pastāstīsim par ģeneratora darbības principu un tā galvenajiem elementiem.
Kā iekārta ir sakārtota
Rotors
Šī daļa faktiski ir elektromagnēts ar vienu tinumu. Tas atrodas uz vārpstas. Virs tinuma ir piestiprināts īpašs serdenis, kura diametrs ir pusotru līdz divus milimetrus mazāks par startera diametru. Strāvas padevi nodrošina vara gredzeni. Tie atrodas arī uz vārpstas un ir savienoti ar tinumu ar īpašām sukām.
Tinums
Startera tinums ir izgatavots no vara stieples. Tas ir piestiprināts pie serdes rievām. Pēdējais ir izgatavots apļa formā un ir izgatavots no metāla ar uzlabotām magnētiskajām īpašībām. Šo materiālu sauc par transformatora dzelzi. Tā kā ģenerators ir trīsfāzu, starteris ir aprīkots ar trim tinumiem. Tie ir savienoti viens ar otru un kopā atgādina trīsstūri.
To savienojuma vietā ir pievienots taisngrieža tilts. Vads, no kura tiek izgatavots tinums, ir nodrošināts ar dubultu karstumizturīgu izolāciju. Vairumā gadījumu šim nolūkam tiek izmantota īpaša laka.
Relejs-regulators
Vēl viens svarīgs elements ir relejs-regulators. Tā ir elektroniska shēma, un tai ir izeja uz grafīta sukām. Releju-regulatoru var uzstādīt ģeneratora korpusā vai atsevišķi no tā. Pirmajā gadījumā tas atrodas blakus grafīta sukām, bet otrajā - otas ir piestiprinātas.
Taisngrieža tilts
Daļa veidota no sešām diodēm. Pēdējie atrodas uz vadošas pamatnes pa pāriem un ir apvienoti viens ar otru. Izejā maiņstrāvas spriegums tiek pārveidots par līdzstrāvu. Tiltu sauc arī par "pakaviņu", jo ārēji tas atgādina šo izstrādājumu.
Videoklipā - ģeneratora ierīce:
Ģeneratora darbības princips
Automašīnas ģeneratora darbība balstās uz izglītošanas principu. Tas notiek statora tinumos. Elektriskais spriegums rodas pastāvīga magnētiskā lauka ietekmē, kas veidojas ap serdi. Motors darbina ģeneratora rotoru, izmantojot siksnas piedziņu. Tinumam tiek pielikts pastāvīgs spriegums, kas ir pietiekams, lai izveidotu magnētisko plūsmu.
Kad serde griežas gar tinumiem, tajos rodas elektromotora spēks. Relejs-regulators regulē magnētiskās plūsmas stiprumu atbilstoši slodzei, kas tiek noņemta no ģeneratora spailes. Izejā veidojas spriegums diapazonā no 13,6 līdz 14,2 (tas ir atkarīgs no gada laika). Tas ir pietiekami, lai uzlādētu un uzturētu to pastāvīgi uzlādētu. Borta tīkls arī tiek darbināts ar pozitīvo spaili un ir savienots paralēli akumulatoram. Neatkarīgi no tā, kuru ģeneratoru iegādājāties, ierīce un darbības princips visiem paraugiem būs vienādi. Visas šādas vienības darbojas vienādi.
Videoklipā - ģeneratora darbības princips:
Bez tā nevar strādāt neviens automašīnas ģenerators. Šis elements nodrošina nemainīga sprieguma saglabāšanu, ko iekārta ģenerē, mainoties strāvas stiprumam, kas notiek tinumos. Ja rotors griežas augstā frekvencē bez regulatora, spriegums var sasniegt pāris desmitus voltu. Tas novedīs pie lampu izdegšanas un tinumu, diožu un citu ierīču pārrāvuma.
Regulatoru veidi
Pēc konstrukcijas sprieguma regulatorus iedala divās galvenajās kategorijās:
- hibrīds;
- neatņemama.
Pirmajā grupā ietilpst regulatori, kuru elektroniskajā shēmā vienlaikus tiek izmantoti radioelementi un. Mūsdienu automašīnu modeļos visbiežāk tiek izmantoti integrētie regulatori. Visas šādu ierīču sastāvdaļas (izņemot izejas stadiju) ir izgatavotas, pamatojoties uz plānslāņa mikroelektronikas tehnoloģiju.
Pilotlampa
Lai izvairītos no problēmām ar regulatoru, pievērsiet uzmanību kontrollampiņai. Tas atrodas uz automašīnas paneļa. Ja lampiņa deg, kad ģenerators darbojas, tas norāda uz sprieguma regulatora vai pašas ierīces darbības traucējumiem.
Automašīnas ģeneratora stiprinājums
Automašīnas ģenerators parasti tiek piestiprināts pie dzinēja priekšpuses ar skrūvēm un speciāliem kronšteiniem. Montāžas ķepas un ierīces cilpa atrodas uz vākiem. Ja ģenerators ir piestiprināts ar divām kājām, tās atrodas uz diviem dzinēja pārsegiem. Ja tiek izmantota tikai viena montāžas pēda, tā tiek novietota tikai uz viena vāka (priekšpuse). Aizmugurējā kājā parasti ir caurums, kurā ir uzstādīts starplikas. Tas novērš spraugu, kas veidojas starp motora kronšteinu un pēdas pamatni.
Ģeneratora komplekta dažādi darbības režīmi
Lai saprastu automašīnas ģeneratoru, jums ir jāsaprot tā darbības režīmi. Pirmais režīms, ko mēs apsvērsim, ir automašīnas ģeneratora darbība motora iedarbināšanas laikā. Iedarbinot dzinēju, starteri galvenokārt patērē elektrība. Šajā režīmā strāvas stiprums ir ļoti liels, un tas izraisa ievērojamu sprieguma samazināšanos akumulatora spailē. Tādējādi elektroenerģijas patērētājus darbina tikai akumulators, kas tiek intensīvi izlādēts.
Tūlīt pēc dzinēja iedarbināšanas ģenerators kļūst par galveno enerģijas avotu. Ierīce nodrošina strāvu, kas nepieciešama akumulatora uzlādēšanai un dažādu elektroierīču darbināšanai. Pēc , uzlādes strāvas līmenis pazeminās. Ģenerators paliek elektroenerģijas avots.
Kad tiek ieslēgti spēcīgi elektroenerģijas patērētāji, piemēram, lukturu sildītāji vai plīts ventilatori, rotors sāk lēni griezties. Tad ģenerators nevar dot tik daudz strāvas, cik nepieciešams. Šajā režīmā slodze tiek pārnesta uz akumulatoru, kas ātri izlādējas.
Jūs varat nomainīt ģeneratoru automašīnā, taču šim nolūkam ir jāievēro daži noteikumi:
- jaunajai iekārtai jābūt ar tādiem pašiem strāvas ātruma parametriem kā standarta;
- ģeneratoru enerģijas parametriem jābūt vienādiem;
- jaunā ģeneratora izmēriem jābūt piemērotiem, lai to varētu viegli uzstādīt uz motora;
- agregātiem jābūt vienādiem pārnesumu skaitļiem;
- abu ģeneratoru ķēdēm jābūt pilnīgi identiskām.
Ņemiet vērā, ka parasti ārvalstu automašīnām uzstādītās vienības tiek piestiprinātas tikai ar vienu ķepu. Tajā pašā laikā sadzīves ierīces, izmantojot divas ķepas. Tāpēc, mainot svešu vienību pret mūsējo, jums būs jānomaina motora stiprinājuma kronšteins.
Uzstādot akumulatoru automašīnā, jums jāpārliecinās, vai polaritāte ir pareizi pievienota. Kļūdas gadījumā ģeneratora taisngriezis neizdosies, un tas var izraisīt ugunsgrēku. Tādas pašas briesmas rada motora iedarbināšana ar nepareizu polaritātes noteikšanu.
Mašīnas darbības laikā ir jāievēro šādi noteikumi:
- kontrolēt, uzraudzīt kontaktu tīrību un to savienojuma uzticamību (ja vadu kontakti ir slikti, borta spriegums ir ārpus diapazona);
- konstrukcijas elementu elektriskās metināšanas laikā atvienojiet vadus no automašīnas ģeneratora un akumulatora;
- pārliecinieties, vai ģeneratora siksna ir pareizi nospriegota (ja tā ir vāji nospriegota, ģenerators nespēs strādāt efektīvi, ja tā ir pārāk cieša, tā gultņi ātri nolietosies);
- ja signalizē ar kontrollampiņu - nekavējoties noskaidrojiet iemeslu.
Videoklipā - ģeneratora remonts:
Nekādā gadījumā nedrīkst rīkoties šādi:
- atstājiet automašīnu ar pievienotu akumulatoru, ja jums ir aizdomas, ka taisngriezis ir bojāts (tas novedīs pie akumulatora izlādes un vadu aizdegšanās);
- pārbaudiet, vai ģenerators darbojas, aizverot vienu pie otras izejas vai atvienojot akumulatoru, kad dzinējs darbojas (tā dēļ var salūzt sprieguma regulators, borta dators, aizdedzes sistēmas elektroniskie elementi);
- nodrošināt antifrīza vai cita šķidruma nogulšņu iekļūšanu uz ģeneratora;
- atstājiet ģeneratoru ieslēgtu, ja ir noņemti akumulatora spailes (tas var sabojāt iekārtas elektroierīces un sprieguma regulatoru).
Mēs jums pastāstījām par ģeneratora galvenajām īpašībām. Šīs zināšanas noderēs ikvienam autovadītājam, kurš vēlas izprast automašīnas. Atcerieties, ka ģenerators ir ļoti sarežģīta ierīce, tāpēc ir svarīgi par to rūpīgi rūpēties. Pastāvīgi uzraugiet visu tā daļu stāvokli, kā arī piedziņas siksnas nospriegojuma pakāpi. Tad auto ģenerators varēs jums kalpot pēc iespējas ilgāk.
Lūdzu, atstājiet savu komentāru par izlasīto! Mūs interesē jūsu viedoklis.
Elektrisko mašīnu, kas pārvērš mehānisko enerģiju elektriskā strāvā, sauc par automašīnas 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. Hibrīdautomobiļos ģenerators veic startera-ģeneratora darbu, līdzīga shēma tiek izmantota arī 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 atšķirībām, 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. Mūsdienu mašīnu ģeneratoros suku turētājs atrodas 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, uz nulles spailes 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. Šobrīd ģeneratori ir aprīkoti ar pusvadītāju elektroniskajiem (vai integrētajiem) sprieguma regulatoriem.
Sprieguma regulatoru konstrukcijas:
- hibrīds dizains - radioelementu un elektronisko ierīču izmantošana elektroniskā shēmā kopā;
- integrēts dizains - visas regulatora sastāvdaļas (neskaitot izejas stadiju) ir izgatavotas, izmantojot plānslāņa mikroelektronisko tehnoloģiju.
Sprieguma regulators rada izmaiņas spriegumam, kas tiek piegādāts, lai uzlādētu akumulatoru, izmantojot sprieguma temperatūras kompensāciju (atkarībā no 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 tiek realizēts lielāks pārnesumskaitlis. Mūsdienu ģeneratoru modeļiem ir ķīļrievu 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
Šis materiāls ir izglītojošs un informatīvs un paredzēts galvenokārt tiem, kuri nav nodarbojušies ar automašīnām vai tikko iegādājušies savu pirmo automašīnu. Apskatīsim vienu no svarīgākajām tēmām vai drīzāk atbildēsim uz jautājumu par to, kas ir automašīnas starteris un ģenerators, kā arī par to, kāpēc automašīnā ir nepieciešams ģenerators un starteris, kādu funkciju tie veic. To visu uzzināsiet šajā mācību materiālā.
Tātad, sāksim ar ģeneratoru. Ģeneratora galvenais mērķis ir nodrošināt strāvas padevi automašīnas elektriskajiem patērētājiem un uzlādēt akumulatoru (akumulatoru), kamēr darbojas dzinējs.
Pēdējo gadu laikā ģeneratora dizains ir būtiski mainījies, un līdzstrāvas ģeneratori, kā arī vibrācijas sprieguma regulatori jau ir kļuvuši par pagātni. Tagad mūsdienu ģeneratori ir palielinājuši specifiskos rādītājus, ir palielinājusies to izejas jauda, ir samazināts svars un izmēri, un ir parādījušies uzticami aizsardzības elementi. Iepriekšējo gadu ģeneratoru izejas strāva bija 45-60A, un tagad to jauda ir ievērojami palielinājusies un sasniedz 90-140 ampērus un pat vairāk. Tas viss ir saistīts ar papildu ierīču un aprīkojuma klātbūtni mūsdienu automašīnās. Tas ietver apgaismojumu, gaisa kondicionēšanu, apkures sistēmas un mūsdienu automašīnu izklaidi. Tas viss prasa papildu enerģijas resursus.
Kravas automašīnām un autobusiem, kā arī speciālai tehnikai tiek uzstādīti lieljaudas ģeneratori, kuriem ir atšķirības salīdzinājumā ar vieglajām automašīnām. Viņiem ir atšķirības to konstrukcijā, piemēram, ir uzstādītas divas rotora polu sistēmas, montētas uz vienas vārpstas, tiem ir arī 2 ierosmes tinumi utt. Automašīnu īpašniekiem mēs tālāk uzskaitām galvenos ģeneratora darbības traucējumu veidus. Es vēlos atzīmēt, ka startera vai ģeneratora remonts ar savām rokām prasa noteiktas zināšanas un prasmes. Ja jums tādas nav, tad šajā jautājumā ieteicams sazināties ar speciālistiem.
Galvenie ģeneratora darbības traucējumu veidi:
Netiek uzlādēts akumulators - vadības spuldze uz paneļa iedegas, kad dzinējs darbojas (ģenerātora ierosmes ķēdē ir izdedzis drošinātājs, piedziņas siksna ir vaļīga vai bojāta, elektroinstalācijā ir atvērts vai īssavienojums, bojāts sprieguma regulators );
Automašīnas darbības laikā izlādējas akumulators (rozetēs nav drošinātāja kontakta, vaļīga piedziņas siksna, bojāts sprieguma regulators);
Akumulators tiek uzlādēts automašīnas darbības laikā (bojāts sprieguma regulators, dažiem ģeneratoru modeļiem uz sprieguma regulatora nav papildu “+”);
Ģeneratora darbības laikā ir dzirdams skaļš troksnis (atslābt skriemeļa stiprinājuma uzgrieznis, bojāts taisngrieža bloks, slīdgredzenu un suku piesārņojums, gultņu eļļošanas trūkums vai to nodilums, viena statora tinuma pārrāvums) ;
utt.
Daži no vadošajiem ģeneratoru ražotājiem ir tādi zīmoli kā VALEO, BOSCH, NIPPON DENCO, MAGNETI MARELLI, MOTORCRAFT, HITACHI, DELCO REMY, MITSUBISHI.
Automašīnas ģeneratora darbības princips nepavisam nav grūti saprotams, ja ņemam vērā šīs svarīgās transportlīdzekļa ierīces galvenās sastāvdaļas, kas no automašīnas motora saņemto mehānisko enerģiju pārvērš elektroenerģijā.
Auto ģeneratora ķēde - no kā sastāv auto ģenerators?
Šis transportlīdzekļa komplekts ir nepieciešams, lai uzlādētu un nodrošinātu transportlīdzekļa dzinēja elektroiekārtas ar tai nepieciešamo elektrisko jaudu. Parasti ģenerators atrodas automašīnas dzinēja priekšā. Līdz šim mūs interesē divas konstruktīvas ierīces versijas:
- standarts;
- kompakts.
Gan pirmajam, gan otrajam dizainam ir vairāki kopīgi elementi. Tie ietver šādus mehānismus:
- suku mezgls;
- sprieguma regulators;
- stators;
- iztaisnošanas ierīce;
- rāmis;
- rotors.
Atšķirība starp standarta un kompakto ģeneratoru slēpjas to korpusa, piedziņas skriemeļa, taisngrieža komplekta un ventilatora dizainā. Turklāt tiem ir dažādi ģeometriskie izmēri, kas ir atkarīgi ne tikai no to ierīces, bet arī no ražotāja. Tajā pašā laikā automašīnas ģeneratora darbība paliek nemainīga, neatkarīgi no tā, kādu formu to piešķir projektēšanas inženieri.
Auto ģeneratora darbības princips - kā tieši tas darbojas?
Mūs interesējošās ierīces darbība balstās uz elektromagnētiskās indukcijas fenomenu. Tās būtība ir šāda. Kad magnētiskā plūsma iet caur vara spoli, tās spailēs tiek ģenerēts spriegums. Tā lielums ir proporcionāls ātrumam, ar kādu šī pati plūsma mainās.
Un, lai veidotos magnētiskā plūsma, atbilstoši indukcijas iedarbībai caur spoli ir jāizlaiž elektriskā strāva. Faktiski, ja jums ir nepieciešams iegūt elektrisko maiņstrāvu, pietiek ar to, ka jums ir pa rokai:
- spole (no tās tiks noņemts maiņspriegums);
- mainīga magnētiskā lauka avots.
Norādītais avots mūsdienu transportlīdzeklī ir rotējošs rotors, kas sastāv no vārpstas, polu sistēmas un slīdgredzeniem. Bet vēl viens svarīgs elements - stators - ir nepieciešams, lai izveidotu elektrisko strāvu (maiņstrāvu). Stators sastāv no serdeņa, kas iegūta no tērauda plāksnēm, un tinuma.
Automašīnas ģeneratora darbības princips - mezgla shēma
Ja vēlaties pilnībā izprast tā darbības principu, nepietiek zināt, kā vispār darbojas automašīnas ģenerators. Turklāt ir jāizpēta ģeneratora bloka elektriskā ķēde, kas ietver šādas sastāvdaļas:
- aizdedzes slēdzis;
- "masa";
- suku mezgls;
- kondensators, kas paredzēts traucējumu novēršanai;
- tinumu diodes;
- mehānisma pozitīva izvade;
- taisngriežu diodes (jauda) - negatīva un pozitīva;
- tinuma jauda;
- sprieguma regulators;
- statora tinumi;
- signāllampiņa (tā dod signālu par aprakstītās ierīces darbības traucējumiem).
No maiņstrāvas tiek iegūts pastāvīgs spriegums taisngrieža bloka darbības dēļ, kas ļauj ģeneratora ierīcei barot akumulatoru ar strāvu. Kad mainās kloķvārpstas ātrums un slodze, sāk darboties sprieguma regulators. Tās uzdevums ir savlaicīgi uzsākt ierosmes tinumu. Kā redzat, ģeneratora darbības princips ir diezgan vienkāršs un saprotams.
Transportlīdzekļa borta tīkla barošanai tiek nodrošināti divi strāvas avoti. Un autovadītājam ļoti svarīgi ir izprast automašīnas ģeneratora darbības principus, kas kopā ar akumulatoru ir paredzēti, lai nodrošinātu ar enerģiju automašīnas elektroiekārtām.
Šāda veida ierīču uzticamībai un stabilitātei tiek izvirzītas stingras prasības.
Krievijas Federācijā ražotajām un izmantotajām elektroiekārtām jāatbilst GOST R 52230-2004. Dokuments nosaka vispārīgos tehniskos nosacījumus, kas attiecas uz automašīnu startera akumulatoriem. Minētais nacionālais standarts pilnībā atbilst starptautiskajiem standartiem, kas ļauj izmantot ārzemēs ražotus komponentus vietējās iekārtās.
Automobiļu rūpniecības rītausmā un līdz pagājušā gadsimta 60. gadiem borta tīklos tika izmantoti līdzstrāvas ģeneratori - kaprīzi un mazjaudas. Līdz ar pusvadītāju (selēna un silīcija) taisngriežu parādīšanos mašīnās sāka uzstādīt maiņstrāvas blokus. Tie ir trīs reizes mazāki pēc svara un pie tādas pašas slodzes nodrošina lielāku izejas strāvas stabilitāti.
Kāpēc automašīnai ir nepieciešams ģenerators?
Ģeneratoru izmanto, lai uzturētu noteiktu spriegumu un strāvu borta tīklā. Automašīnas ģeneratora galvenais mērķis ir nodrošināt stabilu strāvas padevi elektroiekārtām, kad dzinējs darbojas, jo īpaši:
- Akumulatora uzlāde.
- Visu elektriskās strāvas patērētāju padeve normālos apstākļos.
- Patērētāju barošana kopā ar akumulatoru ekstrēmas darbības laikā.
Automašīnas ģeneratora izmantošana ļauj atjaunot akumulatora uzlādi, kas tiek iztērēta dzinēja iedarbināšanai, izmantojot starteri. Tajā pašā laikā borta tīkla spriegums paliek stingri noteiktajās robežās, pārsniedzot akumulatora plākšņu elektroķīmisko potenciālu.
Saprotot jautājumu, kāpēc automašīnā ir nepieciešams ģenerators, ir jāsaprot, ka agregāta atteices gadījumā dzinējs vēl kādu laiku darbosies akumulatora dēļ. Šo periodu var pagarināt, izslēdzot visus sekundāros patērētājus: sildītāja ventilatoru, gaisa kondicionieri, audio sistēmu. Kad akumulators izlādēsies, dzinējs izslēgsies.
Automobiļu ģeneratora ierīce un dizains
Trīsfāzu maiņstrāvas ģeneratori, kas uzstādīti uz modernām mašīnām, var būt 2 veidu: standarta un kompakti. 2 veidu automobiļu ģeneratoru vispārējais izvietojums ir vienāds - tie sastāv no šādiem elementiem:
- Skriemelis ar vārpstu un gultņiem.
- Rotors ar slīdēšanas gredzeniem.
- Statora tinums.
- Ģeneratoru korpusi.
- Sprieguma regulators.
- labošanas ierīce.
- Birstes mezgls.
Automobiļu ģeneratoru konstrukcijas atšķiras tikai pēc izkārtojuma iezīmēm. Ar vienādiem elektriskajiem parametriem standarta vienības ir daudz lielākas nekā mazās. Kompaktums tiek nodrošināts, izmantojot mūsdienīgus materiālus un tehnoloģijas.
Lūk, no kā sastāv ģenerators un kādas funkcijas veic tā komponenti:
- Skriemelis nodod rotāciju no kloķvārpstas uz rotoru, izmantojot siksnu.
- Ģeneratora korpusam ir divi vāki (priekšējais, aizmugurējais), un tas ir nepieciešams, lai savienotu elementus vienā konstrukcijā. Uz ārējās virsmas ir novietoti kronšteini, ar kuru palīdzību ierīce tiek uzstādīta uz dzinēja.
- Rotors ir vārpsta, uz kuras ir uzstādīti ierosmes tinumi un slīdgredzeni no elektrotehniskā vara.
- Stators ietver magnētisko ķēdi no tērauda plākšņu iepakojuma, kurā tiek izgrieztas cirtainas rievas. Tie satur trīsfāzu tinumus no viena kodola vara stieples, kur tiek ģenerēta strāva.
- Sprieguma regulators tiek izgatavots kā atsevišķs bloks vai apvienots ar suku komplektu. Galvenais mērķis ir kontrolēt ģeneratora darbību, mainot strāvu lauka tinumā.
- Taisngriezis saskaņā ar Larionova shēmu sastāv no divām daļām: alumīnija siltuma izlietnes, no kurām katrā ir iespiestas trīs jaudas diodes. Vārsti nodrošina maiņstrāvas sprieguma pārveidošanu līdzspriegumā, ko borta tīklā izmanto elektroiekārtu darbināšanai.
- Spriegums tiek pārsūtīts uz ierosmes tinumu caur īpašu bloku un cilindriskiem slīdgredzeniem. Birstes ir izgatavotas no īpašas klases grafīta un ir uzstādītas turētājā ar dielektriskām vadotnēm. Lai nodrošinātu ciešu kontaktu, tie ir noslogoti ar atsperi, un caur pamatnē iespiestu vadu tiek pievadīts spriegums.
Darbojoties ar modernas automašīnas ģeneratora ierīci, ir jāizceļ tajā esošās mehāniskās un elektriskās daļas. Pirmais (kurā ietilpst skriemelis un divi rotora gultņi) nodrošina tā griešanos korpusā. Otrā daļa faktiski ģenerē elektrisko strāvu, lai darbinātu borta tīklu. Aprakstītā automobiļa ģeneratora shēma pirmo reizi tika izmantota amerikāņu uzņēmuma Neuville izstrādājumos 1946. gadā. Šādas ierīces bija aprīkotas ar militārajiem transportlīdzekļiem un autobusiem.
Ģeneratora galvenie parametri
Galvenie nominālie parametri tiek noteikti, pamatojoties uz tehniskajām prasībām konkrēta transportlīdzekļa modeļa projektēšanai:
- Spriegums. Saskaņā ar GOST 52230-2004 tas ir izvēlēts diapazonā no 7,14 līdz 28 V.
- Atsitiena strāva.
- Uzbudinājuma un sevis ierosmes biežums.
Strāvas ātruma raksturlielums nosaka ģeneratora nominālās strāvas atkarību no tā griešanās frekvences. Automašīnu un komerctransporta, kā arī autobusu borta tīklā spriegums ir 12 V, īpaši jaudīgajiem un speciālajiem transportlīdzekļiem - 24 V. Maksimālo atsitiena strāvu nosaka pie rotora ātruma 6000 min-1.
Vēl viena svarīga šīs ierīces īpašība ir efektivitāte. Mūsdienu modeļiem šis rādītājs ir 50-60% līmenī.
Kā darbojas automašīnas ģenerators?
Ierīce sāk darboties tikai pēc tam, kad dzinēju iedarbina starteris, kas tiek darbināts tieši no akumulatora. Automašīnas ģeneratora galvenais princips ir pārveidot mehānisko enerģiju elektroenerģijā. Uz spēka agregāta kloķvārpstas ir uzstādīts skriemelis, kas caur siksnas piedziņu griež uz gultņiem uzstādīto rotoru.
Ierosmes tinums, kas atrodas uz rotējošās armatūras, tiek darbināts no akumulatora caur birstes bloku un slīdgredzeniem. Lai aizsargātu akumulatoru no pašizlādes, savienojums tiek veikts caur īpašu taisngriezi, kas sastāv no trim diodēm. Sprieguma vērtību šajā shēmā regulē elektronisks vai elektromehānisks stabilizators, kas ir integrēts vai izgatavots kā atsevišķa ierīce.
Rotējošā armatūra rada elektromagnētiskos laukus, kas izraisa maiņstrāvu statora tinumos. Tas iet uz taisngriezi, kas ir diožu bloks. Tajā ir seši vārsti: trīs negatīvi un trīs pozitīvi. Tie nodrošina fāzes sprieguma pārvēršanu lineārā. Ģeneratora tinumu pievienošana tiek veikta saskaņā ar "trijstūra" vai "zvaigžņu" shēmu. Pirmajā gadījumā strāva ir 1,7 reizes mazāka nekā otrajā. Trīsstūris tiek izmantots lieljaudas automašīnu modeļos.
Aprakstītais automobiļa ģeneratora darbības princips nodrošina sprieguma uzturēšanu borta tīklā no 13,9 līdz 14,5 V. Precīza vērtība ir atkarīga no kloķvārpstas apgriezienu skaita un slodzes līmeņa. Patērētāji (piemēram, akumulators) ir savienoti ar ģeneratoru, izmantojot “B+” izeju.
Kāds ir sprieguma regulatora mērķis ģeneratorā?
Mainot kloķvārpstas un attiecīgi rotora ātrumu, borta tīklā var rasties jaudas pārspriegumi, kas negatīvi ietekmē patērētāju darbību. Lēcieni tiek novērsti, ierobežojot ierosmes strāvu, kas tiek pārraidīta caur sukām no sprieguma regulatora uz rotoru. Vadība tiek veikta, mainot armatūras tinuma savienojuma laiku atkarībā no borta tīkla slodzes.
Ja rodas regulatora darbības traucējumi vai sukas bloka un slīdēšanas gredzenu bojājumi, akumulators var būt nepietiekami vai pārlādēts. Ilgstoša mašīnas darbība ar šādu defektu izraisīs akumulatora atteici.
Ģeneratora darbības traucējumus var noteikt pēc indikatora instrumentu paneļa. Akumulatora uzlādes indikators, kas iedegas pēc iedarbināšanas, norāda uz nepietiekamu spriegumu tīklā, un mirgojošs norāda uz pārmērīgu spriegumu.
Secinājums
Pat visvispārīgākais priekšstats par automašīnas ģeneratora ierīci un darbības principiem var palīdzēt izvairīties no elektroiekārtu darbības traucējumiem. Ģenerators sāk darboties pēc dzinēja iedarbināšanas un darbojas kā galvenais strāvas avots automašīnā.
Automašīnas darbības laikā ir rūpīgi jāuzrauga piedziņas siksnas spriegojums, kas ietekmē ģeneratora stāvokli. Vairākām modernām automašīnām iekārta ir stingri nostiprināta, un nolietota ķīļsiksna vai ķīļrievu siksna ir nekavējoties jāmaina. Ģeneratora uzturēšana labā stāvoklī ļaus izvairīties no lieliem izdevumiem par automašīnas kapitālo remontu.
