De ce ai nevoie de un generator într-o mașină. Schema unui generator auto: principiu de funcționare Pentru ce este un generator într-o mașină?
Dacă comparăm o mașină cu un organism viu, atunci motorul său acționează ca o inimă, iar un generator acționează ca un sistem nervos. Se va putea mișca mașina fără această unitate? Da, se poate, dar nu pentru mult timp, nu încă. Este generatorul auto care încarcă bateria, menținând tensiunea generală a rețelei de lucru. Vă vom spune despre principiul de funcționare a generatorului și elementele sale principale.
Cum este aranjată unitatea
Rotor
Această parte, de fapt, este un electromagnet cu o singură înfășurare. Este situat pe arbore. Un miez special este atașat peste înfășurare, al cărui diametru este cu unu și jumătate până la doi milimetri mai mic decât diametrul demarorului. Alimentarea cu curent este asigurată de inele de cupru. De asemenea, sunt amplasate pe arbore și sunt conectate la bobinaj cu perii speciale.
Serpuit, cotit
Înfășurarea demarorului este realizată din sârmă de cupru. Este atașat de canelurile miezului. Acesta din urmă este realizat sub formă de cerc și este realizat din metal cu proprietăți magnetice îmbunătățite. Acest material se numește fier transformator. Deoarece generatorul este trifazat, demarorul este echipat cu trei înfășurări. Sunt conectate între ele și împreună seamănă cu un triunghi.
O punte redresoare este conectată la punctul de conectare. Firul din care este realizata infasurarea este prevazut cu dubla izolatie termorezistenta. În cele mai multe cazuri, se folosește un lac special pentru aceasta.
Releu-regulator
Un alt element important este releul-regulator. Este un circuit electronic și are o ieșire către perii de grafit. Releul-regulator poate fi instalat în carcasa generatorului sau separat de acesta. În primul caz, se află lângă periile de grafit, iar în al doilea, periile sunt atașate.
Punte redresoare
Piesa este formată din șase diode. Acestea din urmă sunt situate pe o bază conductivă în perechi și sunt combinate între ele. La ieșire, tensiunea AC este convertită în DC. Podul mai este numit și „pocoavă” datorită faptului că la exterior seamănă cu acest produs.
Pe videoclip - dispozitivul generator:
Principiul de funcționare al generatorului
Funcționarea unui generator auto se bazează pe principiul educației. Acest lucru se întâmplă în înfășurările statorului. Tensiunea electrică este generată datorită influenței unui câmp magnetic constant format în jurul miezului. Motorul antrenează rotorul generatorului prin intermediul unei curea de transmisie. Înfășurării este aplicată o tensiune constantă, care este suficientă pentru a crea un flux magnetic.
Când miezul se rotește de-a lungul înfășurărilor, în ele ia naștere o forță electromotoare. Releul-regulator reglează puterea fluxului magnetic în funcție de sarcina care este îndepărtată de la borna generatorului. La ieșire, se formează o tensiune în intervalul 13,6-14,2 (aceasta depinde de perioada anului). Acest lucru este suficient pentru a-l reîncărca și a-l menține în mod constant încărcat. Rețeaua de bord este alimentată și de borna pozitivă și este conectată în paralel cu bateria. Indiferent de generatorul pe care l-ați cumpărat, dispozitivul și principiul de funcționare vor fi aceleași pentru toate probele. Toate aceste unități funcționează la fel.
Pe videoclip - principiul de funcționare al generatorului:
Niciun generator auto nu poate funcționa fără. Acest element asigură menținerea tensiunii constante, pe care unitatea o generează datorită modificării puterii curentului care are loc în înfășurări. Dacă rotorul se rotește la o frecvență înaltă fără un regulator, tensiunea poate ajunge la câteva zeci de volți. Acest lucru va duce la arderea lămpilor și la ruperea înfășurărilor, diodelor și a altor dispozitive.
Tipuri de regulatoare
În funcție de designul lor, regulatoarele de tensiune sunt împărțite în două categorii principale:
- hibrid;
- integrală.
Prima grupă include regulatoare, în circuitul electronic al cărora sunt utilizate simultan elemente radio și. În modelele de mașini moderne, regulatoarele integrale sunt cel mai des folosite. Toate componentele unor astfel de dispozitive (cu excepția etajului de ieșire) sunt realizate pe baza tehnologiei microelectronice cu peliculă subțire.
Lampa pilot
Pentru a evita problemele cu regulatorul, fii atent la lampa de control. Se află pe bordul mașinii. Dacă lampa este aprinsă când generatorul funcționează, aceasta indică o defecțiune a regulatorului de tensiune sau a unității în sine.
Suport alternator auto
Generatorul auto este de obicei atașat la partea din față a motorului cu șuruburi și suporturi speciale. Labele de montare și un ochi al dispozitivului sunt amplasate pe capace. Dacă generatorul este atașat cu două picioare, acestea sunt amplasate pe două capace ale motorului. Dacă se folosește un singur picior de montare, acesta este așezat pe un singur capac (față). Piciorul din spate are de obicei un orificiu în care este instalat distanțierul. Elimină spațiul format între suportul motorului și baza piciorului.
Diferite moduri de funcționare ale grupului electrogen
Pentru a înțelege generatorul auto, trebuie să înțelegeți modurile de funcționare a acestuia. Primul mod pe care îl vom lua în considerare este funcționarea generatorului auto în timpul pornirii motorului. La pornirea motorului, demarorul este consumat în principal de electricitate. În acest mod, puterea curentului este foarte mare și acest lucru determină o scădere semnificativă a tensiunii la borna bateriei. Astfel, consumatorii de energie electrică sunt alimentați doar de baterie, care este descărcată intens.
Imediat după pornirea motorului, generatorul devine principala sursă de energie. Aparatul furnizează curentul necesar pentru încărcarea bateriei și operarea diferitelor aparate electrice. După , nivelul curentului de încărcare scade. Generatorul rămâne sursa de energie electrică.
Când consumatorii puternici de energie electrică, cum ar fi încălzitoarele farurilor sau ventilatoarele aragazului, sunt porniți, rotorul începe să se rotească încet. Atunci generatorul nu poate da atât de mult curent cât este necesar. În acest mod, sarcina este transferată la baterie, care este descărcată rapid.
Puteți înlocui generatorul din mașină, dar pentru aceasta trebuie să urmați câteva reguli:
- noua unitate trebuie să aibă aceleași caracteristici curent-viteză ca și cea standard;
- parametrii energetici ai generatoarelor trebuie să fie aceiași;
- dimensiunile noului generator trebuie să fie adecvate astfel încât să poată fi instalat cu ușurință pe motor;
- unitățile trebuie să aibă aceleași rapoarte de transmisie;
- circuitele ambelor generatoare trebuie să fie complet identice.
Rețineți că, în general, unitățile instalate pe mașinile străine sunt atașate doar cu o singură labă. În același timp, dispozitivele domestice folosesc două labe. Prin urmare, atunci când schimbați o unitate străină cu a noastră, va trebui să înlocuiți suportul de montare pe motor.
Când instalați bateria într-o mașină, trebuie să vă asigurați că polaritatea este conectată corect. În cazul unei erori, redresorul alternatorului se va defecta, ceea ce poate duce la un incendiu. Același pericol este plin de pornirea motorului cu determinarea incorectă a polarității.
În timpul funcționării mașinii, trebuie respectate următoarele reguli:
- controlați, monitorizați curățenia contactelor și fiabilitatea conexiunii lor (dacă contactele firului sunt proaste, tensiunea de la bord este în afara intervalului);
- deconectați firele de la generatorul auto și de la baterie în timpul sudării electrice a elementelor structurale;
- asigurați-vă că cureaua alternatorului este tensionată corespunzător (dacă este tensionată slab, generatorul nu va putea funcționa eficient, dacă este prea strâns, rulmenții se vor uza rapid);
- în cazul semnalizării de către o lampă de control - aflați imediat motivul pentru aceasta.
Pe video - repararea generatorului:
În niciun caz nu trebuie să faceți următoarele:
- lăsați mașina cu bateria conectată dacă bănuiți că redresorul este defect (acest lucru va duce la descărcarea bateriei și incendiul cablajului);
- verificați dacă generatorul funcționează prin închiderea ieșirilor între ele sau deconectarea bateriei atunci când motorul funcționează (din această cauză, regulatorul de tensiune, computerul de bord, elementele electronice ale sistemului de aprindere se pot rupe);
- pentru a permite pătrunderea reziduurilor de antigel sau alt lichid pe generator;
- lăsați generatorul pornit dacă bornele bateriei sunt îndepărtate (acest lucru duce la deteriorarea echipamentului electric al mașinii și a regulatorului de tensiune).
V-am povestit despre principalele caracteristici ale generatorului. Aceste cunoștințe vor fi utile oricărui șofer care caută să înțeleagă mașinile. Amintiți-vă că generatorul este un dispozitiv foarte complex, așa că este important să aveți grijă de el. Monitorizați în mod constant starea tuturor pieselor sale, precum și gradul de tensiune al curelei de transmisie. Atunci generatorul auto vă va putea servi cât mai mult timp posibil.
Vă rugăm să lăsați un comentariu despre ceea ce ați citit! Ne interesează opinia dumneavoastră.
O mașină electrică care transformă energia mecanică în curent electric se numește generator auto. Funcția alternatorului din mașină este de a încărca bateria și de a alimenta echipamentul electric în timp ce motorul este pornit. Un alternator este folosit ca generator auto.
Generatorul este situat în motor, cel mai adesea în partea sa din față, antrenat de arborele cotit. Pe vehiculele hibride, generatorul efectuează activitatea unui generator de pornire, o schemă similară este utilizată în alte modele ale sistemului de oprire-pornire. Denso, Delphe și Bosch sunt în prezent cei mai importanți producători mondiali de alternatoare.
Există două tipuri de modele de generatoare auto: compacte și tradiționale. Diferențele care caracterizează aceste tipuri constau într-o diferență în aspectul ventilatorului, diferă în designul carcasei, unitatea redresorului și scripetele de antrenare și dimensiunile geometrice. Parametrii generali disponibili pentru ambele tipuri de generatoare auto sunt:
- Rotor;
- stator;
- Cadru;
- Regulator de voltaj;
- Bloc redresor;
- Nod de perie.
| 1 - manșon de prindere | 14 - ieșire „67” |
| 2 - bucșă | 15 - mufa fir neutru |
| 3 - manșon tampon | 16 – un ac de par de fixare a generatorului |
| 4 - coperta din spate | 17 - rotor ventilator |
| 5 - șurub pentru fixarea unității redresorului | 18 - scripete |
| 6 - bloc redresor | 19 - farfurii |
| 7 - supapă (diodă) | 20 - inel |
| 8 - rulment spate | 21 - rulment frontal |
| 9 - inele de contact | 22 - înfășurarea rotorului |
| 10 - arborele rotorului | 23 - rotor |
| 11 - perii | 24 - înfășurarea statorului |
| 12 - ieșire „30” | 25 - stator |
| 13 - suport perie | 26 - capacul frontal |
| 1 - carcasă | 17 - scripete |
| 2 - ieșire „B +” pentru conectarea consumatorilor | 18 - nucă |
| 3 - condensator de suprimare a zgomotului 2,2 uF | 19 - arborele rotorului |
| 4 - ieșire comună a diodelor suplimentare (conectate la ieșirea „D +” a regulatorului de tensiune) | 20 - lagăr frontal al arborelui rotorului |
| 5 - suport de diode pozitive ale unității redresoare | 21 - piese polare în formă de cioc ale rotorului |
| 6 - suport de diode negative ale unității redresoare | 22 - înfășurarea rotorului |
| 7 - conductoare de înfășurare a statorului | 23 - maneca |
| 8 - regulator de tensiune | 24 - șurub de cuplare |
| 9 - suport perie | 25 - rulment rotor spate |
| 10 - coperta din spate | 26 - manșon de rulment |
| 11 - capacul frontal | 27 - inele colectoare |
| 12 - miezul statorului | 28 - diodă negativă |
| 13 - înfășurarea statorului | 29 - diodă pozitivă |
| 14 - inel de la distanță | 30 - diodă suplimentară |
| 15 - mașină de spălat | 31 - ieșire „D” (ieșire comună a diodelor suplimentare) |
| 16 - șaibă conică |
1 - generator; 2 - diodă negativă; 3 - diodă suplimentară; 4 - diodă pozitivă; 5 - lampă de control a descărcării bateriei; 6 - grup de instrumente; 7 - voltmetru; 8 - bloc de montaj; 9 - rezistențe suplimentare de 100 Ohm, 2 W; 10 - releu de aprindere; 11 - comutator de contact; 12 - baterie; 13 - condensator; 14 - înfășurarea rotorului; 15 - regulator de tensiune
Sarcina principală a rotorului- creați un câmp magnetic rotativ, în acest scop, înfășurarea de excitație este amplasată pe arborele rotorului. Este plasat în două jumătăți de stâlp, fiecare jumătate de stâlp are șase proeminențe - se numesc cioc. Există și inele de contact pe arbore, sunt două dintre ele și prin ele este alimentată înfășurarea de excitație. Inelele, cel mai adesea, sunt făcute din cupru, inelele din oțel sau inelele din alamă sunt destul de rare. Conductoarele înfășurării de excitație sunt lipite direct pe inele.
Unul sau două rotoare ale ventilatorului sunt plasate pe arborele rotorului (numărul acestora depinde de proiectare) și se fixează un scripete de antrenare antrenat. Doi rulmenti cu bile care nu necesita intretinere alcatuiesc ansamblul rulmentului rotorului. Un rulment cu role poate fi amplasat și pe partea laterală a inelelor colectoare de pe arbore.
Statorul este necesar pentru a crea un curent electric alternativ, combină un miez metalic și înfășurări, miezul este făcut din plăci, sunt din oțel. Are 36 de caneluri pentru înfășurarea înfășurării, înfășurările sunt așezate în aceste caneluri, sunt trei dintre ele, formează o conexiune trifazată. Există două moduri de a așeza înfășurările în caneluri - metoda undelor și metoda buclei. Înfășurările sunt conectate între ele conform schemelor „stea” și „triunghi”.
Care sunt aceste scheme?
- „Steaua” - unul dintre capete ale înfășurărilor sunt conectate la un punct, iar celelalte capete sunt concluzii;
- „Triunghi” - o conexiune inelară a capetelor înfășurărilor într-o secvență, concluziile provin din punctele de conectare.
Ansamblul periei servește la asigurarea transferului curentului de excitație către inelele de contact. Este format din două perii de grafit, arcuri care le presează și un suport pentru perii. La generatoarele mașinilor moderne, suportul periei este amplasat cu un regulator de tensiune într-o singură unitate neseparabilă.
Unitatea de redresor îndeplinește funcția de a converti tensiunea sinusoidală generată de generator în tensiunea continuă a rețelei de bord a mașinii. Acestea sunt plăci care acționează ca radiatoare, cu diode montate. Există șase diode semiconductoare de putere în bloc, două diode pentru fiecare fază, una pentru ieșirea „pozitivă” și cealaltă pentru ieșirea „negativă” a generatorului.
La multe generatoare, înfășurarea de excitație este conectată printr-un grup separat, care constă din două diode. Aceste redresoare împiedică curentul de descărcare a bateriei să curgă prin bobină atunci când motorul nu este pornit. Când înfășurările sunt conectate conform principiului „stea”, două diode de putere suplimentare sunt instalate pe terminalul zero, permițându-vă să creșteți puterea generatorului cu până la 15 la sută. Unitatea redresorului este conectată la circuitul generatorului în locuri speciale de montare prin lipire, sudare sau șuruburi.
Regulator de voltaj- scopul său este menținerea tensiunii generatorului în anumite limite. În prezent, generatoarele sunt echipate cu regulatoare de tensiune electronice (sau integrate) cu semiconductor.
Modele regulatoare de tensiune:
- design hibrid - utilizarea împreună a elementelor radio și a dispozitivelor electronice într-un circuit electronic;
- design integrat - toate componentele regulatorului (fără a număra treapta de ieșire) sunt realizate folosind tehnologia microelectronică cu peliculă subțire.
Regulatorul de tensiune produce o modificare a tensiunii furnizate pentru încărcarea bateriei prin compensarea temperaturii tensiunii (în funcție de t aer). Cu cât temperatura aerului este mai mare, cu atât mai puțină tensiune ajunge la baterie.
Generatorul este antrenat de o curea de transmisie, asigura rotirea rotorului la o viteza care depaseste de doua pana la trei ori viteza arborelui cotit. În diferite modele ale generatorului, poate fi utilizată o curea poli-V sau o curea trapezoială:
- Cureaua trapezoidala are condițiile prealabile pentru uzura rapidă (în funcție de diametrul scripetelui specific), deoarece domeniul de aplicare al curelei trapezoidale este limitat de dimensiunea scripetei antrenate.
- Cureaua cu nervuri este considerat mai universal, aplicabil pentru diametre mici ale scripetelui condus, cu ajutorul acestuia se realizeaza un raport de transmisie mai mare. Modelele moderne de generatoare au o curea cu nervuri în V în designul lor.
Când cheia este rotită în contactul, curent este furnizat bobinei de excitație prin ansamblul periei și inelele colectoare. În înfășurare este indus un câmp magnetic. Rotorul generatorului începe să se miște odată cu rotirea arborelui cotit. Înfășurările statorului sunt străpunse de câmpul magnetic al rotorului. La bornele înfășurărilor statorului apare o tensiune alternativă. Când se atinge o anumită viteză, înfășurarea de excitație este alimentată direct de la generator, adică generatorul intră în modul de autoexcitare.
Tensiunea alternativă este transformată de unitatea redresor într-una constantă. În această stare, generatorul este angajat în furnizarea curentului necesar pentru a încărca sursa de alimentare consumatorilor și bateriei.
Regulatorul de tensiune este activat atunci când sarcina și viteza arborelui cotit se modifică. El este angajat în reglarea timpului de pornire al înfășurării de excitație. Timpul de pornire al înfășurării de câmp scade cu o scădere a sarcinii externe și o creștere a vitezei generatorului. Timpul crește odată cu creșterea sarcinii și scăderea vitezei. Când curentul consumat depășește capacitățile generatorului, bateria este pornită. Pe tabloul de bord există o lampă de control care controlează starea de funcționare a generatorului.
Principalii parametri ai generatorului:
- Tensiune nominală;
- frecvența de excitație nominală;
- curent nominal;
- frecvența autoexcitației;
- Eficiență (coeficient de performanță).
Caracteristica curent-viteză- aceasta este dependența puterii curentului de frecvența de rotație a generatorului.
Pe lângă valorile nominale, caracteristica curent-viteză are alte puncte:
- curent minim și viteza minimă de funcționare (40-50% din curentul nominal este curentul minim);
- curentul maxim și viteza maximă (nu mai mult de 10% curentul maxim depășește curentul nominal).
Video
Acest material este educativ și informativ și este destinat în principal celor care nu s-au ocupat de mașini, sau tocmai și-au achiziționat prima mașină. Să luăm în considerare unul dintre subiectele importante sau, mai degrabă, să răspundem la întrebarea ce sunt un demaror și un generator de mașină, precum și de ce sunt necesare un generator și un demaror într-o mașină, ce funcție îndeplinesc. Toate acestea le veți învăța în acest material educațional.
Deci, să începem cu generatorul. Scopul principal al generatorului este de a furniza energie consumatorilor electrici ai mașinii și de a încărca bateria (bateria) în timp ce motorul funcționează.
În ultimii ani, designul generatorului s-a schimbat semnificativ, iar generatoarele de curent continuu, precum și regulatoarele de tensiune de vibrație, au devenit deja un lucru din trecut. Acum generatoarele moderne au crescut indicatorii specifici, puterea lor de ieșire a crescut, greutatea și dimensiunile au fost reduse și au apărut elemente de protecție fiabile. Generatoarele din anii trecuți aveau un curent de ieșire de 45-60A, iar acum puterea lor a crescut semnificativ și ajunge la 90-140 Amperi și chiar mai mult. Toate acestea se datorează prezenței dispozitivelor și echipamentelor suplimentare în mașinile moderne. Aceasta include iluminatul, aerul condiționat, sistemele de încălzire și divertismentul mașinilor moderne. Toate acestea necesită resurse energetice suplimentare.
Pentru camioane și autobuze, precum și echipamente speciale, sunt instalate generatoare de mare putere, care au diferențe față de mașini. Au diferențe în designul lor, de exemplu, sunt instalate două sisteme de poli ale rotorului, montate pe un arbore, au și 2 înfășurări de excitație și așa mai departe. Pentru proprietarii de mașini, enumeram mai jos principalele tipuri de defecțiuni ale generatorului. Aș dori să menționez că repararea de către dvs. a unui demaror sau generator necesită anumite cunoștințe și abilități. Dacă nu aveți, atunci este recomandat să contactați specialiști în această problemă.
Principalele tipuri de defecțiuni ale generatorului:
Fără încărcare a bateriei - lampa de control de pe tabloul de bord se aprinde când motorul funcționează (siguranța din circuitul de excitare a generatorului este arsă, cureaua de transmisie este slăbită sau deteriorată, un circuit deschis sau scurt în cablaj, regulatorul de tensiune este defect );
Bateria este descărcată în timpul funcționării mașinii (nu există un contact siguranța în prize, cureaua de transmisie este slăbită, regulatorul de tensiune este defect);
Bateria este reîncărcată în timpul funcționării mașinii (regulatorul de tensiune este defect, nu există un „+” suplimentar pe regulatorul de tensiune pentru unele modele de generatoare);
Se aude un zgomot puternic în timpul funcționării generatorului (slăbirea piuliței de fixare a scripetelor, unitatea redresorului este defectă, contaminarea inelelor colectoare și a periilor, lipsa lubrifierii lagărelor sau uzura acestora, ruperea uneia dintre înfășurările statorului) ;
etc.
Unii dintre cei mai importanți producători de generatoare sunt mărci precum VALEO, BOSCH, NIPPON DENCO, MAGNETI MARELLI, MOTORCRAFT, HITACHI, DELCO REMY, MITSUBISHI.
Principiul de funcționare al unui generator auto nu este deloc greu de înțeles dacă luăm în considerare principalele componente ale acestui important dispozitiv auto, care transformă energia mecanică primită de la motorul mașinii în energie electrică.
Circuitul generator auto - în ce constă un generator auto?
Acest ansamblu vehicul este necesar pentru încărcarea și furnizarea echipamentelor electrice cu motorul vehiculului cu puterea electrică de care are nevoie. De regulă, generatorul este situat în fața motorului mașinii. Până în prezent, există două versiuni constructive ale dispozitivului care ne interesează:
- standard;
- compact.
Atât primul, cât și cel de-al doilea model au o serie de elemente comune. Acestea includ următoarele mecanisme:
- nod perie;
- regulator de voltaj;
- stator;
- dispozitiv de redresare;
- cadru;
- rotor.
Diferența dintre un generator standard și unul compact constă în designul carcasei, al scripetei de antrenare, al ansamblului redresor și al ventilatorului.În plus, au dimensiuni geometrice diferite, care depinde nu numai de dispozitivul lor, ci și de producător. În același timp, funcționarea unui generator auto rămâne neschimbată, indiferent de forma pe care o oferă inginerii proiectanți.
Principiul de funcționare al unui generator auto - cum funcționează exact?
Funcționarea dispozitivului care ne interesează se bazează pe fenomenul de inducție electromagnetică. Esența sa este următoarea. Când fluxul magnetic trece prin bobina de cupru, la bornele acesteia este generată o tensiune. Este în mărime proporțională cu viteza cu care se modifică același flux.
Iar pentru ca fluxul magnetic să se formeze, după efectul inducției, prin bobină trebuie să treacă un curent electric. De fapt, dacă trebuie să obțineți un curent electric alternativ, este suficient să aveți la îndemână:
- bobină (se va elimina tensiunea alternativă din ea);
- sursă de câmp magnetic alternativ.
Sursa specificată într-un vehicul modern este un rotor rotativ, format dintr-un arbore, un sistem de stâlpi și inele colectoare. Dar un alt element important - statorul - este necesar pentru a forma un curent electric (alternant). Statorul este format dintr-un miez, care este recrutat din plăci de oțel, și o înfășurare.
Principiul de funcționare al unui generator de mașini - schema de circuit a unui nod
Nu este suficient să știi cum funcționează un generator auto în general dacă vrei să înțelegi pe deplin principiul funcționării acestuia. De asemenea, este necesar să se studieze circuitul electric al unității generatoare, care include următoarele componente:
- comutator de aprindere;
- "masa";
- nod perie;
- un condensator conceput pentru a suprima interferența;
- diode de înfăşurare;
- ieșire pozitivă a mecanismului;
- diode redresoare (putere) - negative și pozitive;
- puterea de bobinaj;
- regulator de voltaj;
- înfășurări statorice;
- lampă de semnalizare (da un semnal despre defecțiunea dispozitivului descris).
Dintr-una alternativă se obține o tensiune constantă datorită funcționării unității redresoare, ceea ce face posibil ca dispozitivul generator să alimenteze bateria cu curent. Când viteza și sarcina arborelui cotit se modifică, regulatorul de tensiune începe să acționeze. Sarcina sa este de a începe înfășurarea excitației în timp. După cum puteți vedea, principiul de funcționare al generatorului este destul de simplu și de înțeles.
Sunt prevăzute două surse de curent pentru alimentarea rețelei de bord a vehiculului. Și este foarte important ca șoferul să înțeleagă principiile de funcționare ale generatorului auto, care, împreună cu bateria, este conceput pentru a furniza energie echipamentului electric al mașinii.
Se impun cerințe stricte privind fiabilitatea și stabilitatea dispozitivelor de acest fel.
În Federația Rusă, echipamentele electrice fabricate și utilizate trebuie să respecte GOST R 52230-2004. Documentul stabilește condiții tehnice generale care se aplică bateriilor de pornire auto. Standardul național menționat respectă pe deplin standardele internaționale, ceea ce permite utilizarea componentelor de fabricație străină pe mașinile autohtone.
În zorii industriei auto și până în anii 60 ai secolului trecut, generatoarele de curent continuu au fost folosite în rețelele de bord - capricioase și cu putere redusă. Odată cu apariția redresoarelor cu semiconductori (seleniu și siliciu), unitățile de curent alternativ au început să fie instalate pe mașini. Sunt de trei ori mai mici ca greutate și la aceeași sarcină asigură o stabilitate mai mare a curentului de ieșire.
De ce are nevoie o mașină de un generator?
Generatorul este folosit pentru a menține o anumită tensiune și curent în rețeaua de bord. Scopul principal al unui generator de mașină este de a oferi o sursă stabilă de energie echipamentelor electrice atunci când motorul funcționează - în special, pentru:
- Încărcare baterie.
- Alimentarea tuturor consumatorilor de curent electric în condiții normale.
- Alimentarea cu energie a consumatorilor împreună cu bateria în timpul funcționării extreme.
Utilizarea unui generator auto vă permite să restabiliți încărcarea bateriei, care este cheltuită pentru pornirea motorului folosind un demaror. Totodată, tensiunea din rețeaua de bord rămâne în limite strict stabilite, depășind potențialul electrochimic al plăcilor bateriei.
După ce am înțeles întrebarea de ce este necesar un generator într-o mașină, este necesar să înțelegem că, în cazul unei defecțiuni a unității, motorul va funcționa mai mult timp datorită bateriei. Puteți prelungi această perioadă prin oprirea tuturor consumatorilor secundari: ventilator încălzire, aer condiționat, sistem audio. Când bateria se epuizează, motorul se va opri.
Dispozitivul și designul generatorului auto
Grupurile electrogene de curent alternativ trifazate instalate pe mașinile moderne pot fi de 2 tipuri: standard și compacte. Aranjamentul general al generatoarelor de automobile de 2 tipuri este același - ele constau din următoarele elemente:
- Scripete cu arbore și rulmenți.
- Rotor cu inele colectoare.
- Înfășurarea statorului.
- Carcase generatoare.
- Regulator de voltaj.
- dispozitiv de rectificare.
- Nod de perie.
Design-urile generatoarelor auto diferă numai prin caracteristicile de aspect. Cu aceiași parametri electrici, unitățile standard sunt mult mai mari decât cele mici. Compactitatea este asigurată prin utilizarea materialelor și tehnologiilor moderne.
Iată în ce constă generatorul și ce funcții îndeplinesc componentele sale:
- Roata transmite rotația de la arborele cotit la rotor folosind o curea.
- Carcasa generatorului are două capace (față, spate) și este necesară pentru conectarea elementelor într-o singură structură. Pe suprafața exterioară sunt amplasate console, cu ajutorul cărora dispozitivul este montat pe motor.
- Rotorul este un arbore pe care sunt instalate înfășurări de excitație și inele colectoare din cupru electrotehnic.
- Statorul include un circuit magnetic dintr-un pachet de plăci de oțel, în care sunt tăiate caneluri ondulate. Acestea conțin înfășurări trifazate dintr-un fir de cupru cu un singur miez, unde este generat curentul.
- Regulatorul de tensiune este realizat ca o unitate separată sau combinat cu un ansamblu perie. Scopul principal este controlul funcționării generatorului prin schimbarea curentului din înfășurarea câmpului.
- Redresorul conform schemei Larionov constă din două părți: radiatoare din aluminiu, fiecare având trei diode de putere presate în el. Supapele asigură conversia tensiunii alternative în tensiune continuă, care este utilizată în rețeaua de bord pentru alimentarea echipamentelor electrice.
- Tensiunea este transmisă înfășurării de excitație printr-o unitate specială și inele colectoare cilindrice. Periile sunt realizate din grade speciale de grafit și sunt montate într-un suport cu ghidaje dielectrice. Pentru a asigura un contact strâns, acestea sunt încărcate cu arc și li se aplică tensiune printr-un fir presat în bază.
În ceea ce privește dispozitivul generatorului unei mașini moderne, este necesar să se evidențieze părțile mecanice și electrice din acesta. Primul (care include un scripete și doi lagăre de rotor) asigură rotirea acestuia în carcasă. A doua parte generează de fapt curent electric pentru a alimenta rețeaua de bord. Schema descrisă a unui generator de automobile a fost folosită pentru prima dată în produsele companiei americane Neuville în 1946. Astfel de dispozitive erau echipate cu vehicule militare și autobuze.
Parametrii principali ai generatorului
Principalii parametri nominali sunt determinați pe baza cerințelor tehnice pentru proiectarea unui anumit model de vehicul:
- Voltaj. În conformitate cu GOST 52230-2004, este selectat din intervalul de la 7,14 la 28 V.
- Curent de recul.
- Frecvența excitației și a autoexcitației.
Caracteristica curent-viteză determină dependența curentului nominal al generatorului de frecvența de rotație a acestuia. Tensiunea din rețeaua de bord a mașinilor și vehiculelor comerciale, precum și a autobuzelor este de 12 V, în special vehiculele puternice și speciale - 24 V. Curentul maxim de recul este determinat la o viteză a rotorului de 6.000 min-1.
O altă caracteristică importantă a acestei unități este eficiența. Pentru modelele moderne, această cifră este la nivelul de 50-60%.
Cum funcționează un generator auto?
Dispozitivul începe să funcționeze numai după ce motorul este pornit de un demaror, care este alimentat direct de la baterie. Principiul cheie al generatorului auto este transformarea energiei mecanice în energie electrică. Pe arborele cotit al unității de putere este instalată un scripete, care învârte rotorul montat pe rulmenți fără întreținere printr-o transmisie prin curea.
Înfășurarea de excitație situată pe armătura rotativă este alimentată de la baterie prin ansamblul periei și inelele colectoare. Pentru a proteja bateria de autodescărcare, conexiunea se face printr-un redresor special format din trei diode. Valoarea tensiunii din acest circuit este reglată de un stabilizator electronic sau electromecanic, integrat sau realizat ca dispozitiv separat.
Armătura rotativă creează câmpuri electromagnetice care induc un curent alternativ în înfășurările statorului. Se duce la redresor, care este un bloc de diode. Include șase supape: trei negative și trei pozitive. Ele asigură conversia tensiunii de fază în liniară. Conectarea înfășurărilor generatorului se realizează conform schemei „triunghi” sau „stea”. În primul caz, curentul este de 1,7 ori mai mic decât în al doilea. Triunghiul este folosit pe modelele de mașini de mare putere.
Principiul descris de funcționare a generatorului de automobile asigură menținerea tensiunii din rețeaua de bord în intervalul de la 13,9 la 14,5 V. Valoarea exactă depinde de viteza arborelui cotit și de nivelul de sarcină. Consumatorii (de exemplu, o baterie) sunt conectați la grupul electrogen prin ieșirea „B+”.
Care este scopul unui regulator de tensiune într-un generator?
La schimbarea vitezei arborelui cotit și, în consecință, a rotorului, pot apărea supratensiuni în rețeaua de bord, care afectează negativ funcționarea consumatorilor. Salturile sunt eliminate prin limitarea curentului de excitație transmis prin perii de la regulatorul de tensiune către rotor. Controlul se realizează prin modificarea timpului de conectare al înfășurării armăturii în funcție de sarcina rețelei de bord.
Dacă regulatorul funcționează defectuos sau ansamblul periei și inelele colectoare sunt deteriorate, bateria poate fi subîncărcată sau supraîncărcată. Funcționarea pe termen lung a mașinii cu un astfel de defect va duce la defectarea bateriei.
O defecțiune a generatorului poate fi identificată printr-un indicator de pe tabloul de bord. Ledul de încărcare a bateriei aprins după pornire indică o tensiune insuficientă în rețea, iar clipirea indică un exces.
Concluzie
Chiar și cea mai generală idee despre dispozitivul și principiile de funcționare a unui generator auto poate ajuta la evitarea defecțiunilor echipamentelor electrice. Generatorul începe să funcționeze după pornirea motorului și acționează ca sursă principală de curent în mașină.
În timpul funcționării mașinii, este necesar să se monitorizeze cu atenție tensiunea curelei de transmisie, care afectează poziția generatorului. Pe o serie de mașini moderne, unitatea este fixată ferm, iar cureaua trapezoidale sau cureaua cu nervuri trapezoidali uzate trebuie schimbată imediat. Menținerea în stare bună a generatorului va evita cheltuieli mari pentru revizia mașinii.
