Hva er en generator? Diagram over en bilgenerator: driftsprinsipp Hva brukes generatoren til i en bil?

Når det gjelder å drive en bil med elektrisk energi, husker mange bileiere av en eller annen grunn bare batteriet (batteriet), her leser vi - hvordan velge et batteri. Men hoveddelen, takket være hvilken energien som kommer fra motoren konverteres fra mekanisk til elektrisk, er generatoren. Det er han som driver alt det elektriske utstyret i bilen (når den kjører) og lader batteriet.

Enheten til en bilgenerator.

La oss se på hva den består av og hvordan denne bilenheten fungerer. Jeg tar imidlertid umiddelbart forbehold om at vi skal snakke om en bilgenerator, siden dette er typen som er installert på moderne kjøretøy.

Hva består generatoren av?

En bilgenerator har som regel følgende komponenter:

1. remskiven er et slags inngangspunkt (ved hjelp av et belte) av mekanisk energi inn i generatoren;
2. generatorhuset, som er dannet av to deksler, foran og bak, som praktisk talt alle andre komponenter i delen vi vurderer er festet til;
3. rotor - festet til frontdekselet til generatorhuset og består av en stålaksel med 2 stålbøssinger (de har form som et nebb) og en eksitasjonsvikling mellom dem, som som regel sylindriske kobberslipringer er festet til ;
4. stator - ansvarlig for kraften til generatoren og består av en metallkjerne med 36 spor og viklinger;
5. likeretterkort - ved hjelp av 6 kraftige dioder (3 positive og 3 negative) konverterer spenningen skapt av statoren til likespenning i bilens ombordnettverk;
6. spenningsregulator – overvåker at, d.v.s. regulerer slik at spenningen til maskinens ombordnettverk alltid er innenfor spesifiserte grenser, uavhengig av belastning, omgivelsestemperatur og rotordrift.

Bilgenerator kretsskjema.

Prinsippet for drift av generatoren.

Dette betyr at når sjåføren vrir om nøkkelen i tenningsbryteren, tilføres spenning til eksitasjonsviklingen (den inneholder et magnetfelt) i rotoren fra batteriet gjennom børsteenheten. Og så snart motorens veivaksel begynner å rotere, som du husker, takket være remskiven, begynner også generatorrotoren å rotere. Magnetfeltet som skapes i sistnevnte setter i gang statorviklingene, og skaper derved en vekselspenning ved terminalene deres. Ved en viss rotasjonshastighet slutter generatoren å drives av mekanisk energi og begynner å skape spenningen den trenger selv (eksitasjonsviklingen drives inne i generatoren).

Den resulterende spenningen sendes til likeretterpanelet, hvor den omdannes til likestrøm, som lader batteriet og driver bilens elektriske apparater.

Dessuten, hvis veivakselen endrer rotasjonshastigheten, er en spenningsregulator også inkludert i dette systemet. Avhengig av den eksterne belastningen, regulerer den koblingstiden til feltviklingen: når belastningen reduseres og/eller veivakselens rotasjonshastighet øker, reduseres koblingstiden til feltviklingen, og når belastningen øker og/eller veivakselhastigheten avtar, den øker. Dette er akkurat hva en bilgenerator gjør. I tillegg anbefaler jeg at du leser to artikler:

En elektrisk maskin som konverterer mekanisk energi til elektrisk strøm kalles en bilgenerator. Funksjonen til en generator som den utfører i en bil, er å lade batteriet og drive elektrisk utstyr når motoren er i fungerende tilstand. En dynamo fungerer som en bilgenerator.

Generatoren er plassert i motoren oftest i dens fremre del, drevet fra veivakselen. På hybridbiler utfører generatoren arbeidet til startgeneratoren, og en lignende krets brukes i noen andre stopp-start-systemdesign. For tiden rangerer Denso, Delphe og Bosch først i verden innen produksjon av generatorer.

Det er to typer design av bilgeneratorer: kompakt og tradisjonell. Forskjellene som kjennetegner disse typene består av forskjeller i vifteoppsett, ulik husdesign, likeretterenhet og drivremskive, og geometriske dimensjoner. De generelle parametrene som er tilgjengelige i begge typer bilgeneratorer er:

• Rotor;
• Stator;
• Ramme;
• Spenningsregulator;
• Likeretter blokk;
• Børsteenhet.

1 - generator; 2 - negativ diode; 3 - ekstra diode; 4 - positiv diode; 5 - indikatorlampe for batteriutladning; 6 - instrumentklynge; 7 - voltmeter; 8 - monteringsblokk; 9 - ekstra motstander 100 Ohm, 2 W; 10 - tenningsrelé; 11 - tenningsbryter; 12 - batteri; 13 - kondensator; 14 - rotorvikling; 15 - spenningsregulator

En eller to viftehjul er plassert på rotorakselen (deres antall avhenger av designet) og en drevet drivremskive er festet. To vedlikeholdsfrie kulelager utgjør rotorlagerenheten. Et rullelager kan også plasseres på sleperingens side av akselen.

Statoren er nødvendig for å lage en elektrisk vekselstrøm; den kombinerer en metallkjerne og viklinger, kjernen består av plater, de er laget av stål. Den har 36 spor for vikling av viklinger, viklinger legges i disse sporene, det er tre av dem, de danner en trefaseforbindelse. Det er to måter å legge viklinger i spor - bølgemetoden og løkkemetoden. Viklingene er koblet til hverandre ved hjelp av stjerne- og deltakretser.

Hva er disse diagrammene?

• "Star" - noen ender av viklingene er koblet sammen på ett punkt, og de andre endene er konklusjonene;
• "Trekant" er en sirkulær forbindelse av endene av viklingene i rekkefølge, konklusjonene kommer fra koblingspunktene.

Børsteenheten tjener til å sikre overføring av eksitasjonsstrøm til kontaktringene. Den består av to grafittbørster, fjærer som presser dem, og en børsteholder. I generatorer av moderne maskiner er børsteholderen plassert med spenningsregulatoren i en enkelt ikke-separerbar enhet.

Likeretterenheten utfører funksjonen å konvertere den sinusformede spenningen generert av generatoren til likespenningen til kjøretøyets ombordnettverk. Dette er plater som fungerer som kjøleribber, med påmonterte dioder. Blokken inneholder seks effekthalvlederdioder, for hver fase er det to dioder, en for den "positive" og den andre for den "negative" utgangen til generatoren.

På mange generatorer er eksitasjonsviklingen koblet gjennom en egen gruppe, som består av to dioder. Disse likeretterne hindrer batteriutladningsstrømmen i å gå gjennom viklingen når motoren ikke går. Når viklingene er koblet til i henhold til stjerneprinsippet, installeres to ekstra strømdioder på nullterminalen, slik at generatoreffekten kan økes med opptil 15 prosent. Likeretterenheten kobles til generatorkretsen på spesielle monteringssteder ved lodding, sveising eller bolting.

Spenningsregulator– formålet er å holde generatorspenningen innenfor visse grenser. For tiden er generatorer utstyrt med halvleder elektroniske (eller integrerte) spenningsregulatorer.

Spenningsregulatordesign:

• hybrid design - bruk av radioelementer og elektroniske enheter i en elektronisk krets sammen;
• integrert design - alle komponenter i regulatoren (uten å telle utgangstrinnet) er laget ved hjelp av tynnfilm mikroelektronisk teknologi.

Spenningsregulatoren endrer spenningen som tilføres for å lade batteriet ved å termisk kompensere spenningen (avhengig av lufttemperaturen). Jo høyere lufttemperatur, jo mindre spenning går det til batteriet.

Generatoren drives av en remdrift og sikrer rotasjon av rotoren med en hastighet som overstiger veivakselhastigheten med to til tre ganger. I forskjellige generatorutforminger kan en poly-V-ribbet eller kilerem brukes:

1. Kilerem har forutsetninger for rask slitasje (dette avhenger av remskivens spesifikke diameter) siden anvendelsesområdet for kileremmen er begrenset av størrelsen på den drevne remskiven.
2. Kileribberem Den anses som mer universell, egnet for små diametre på den drevne remskiven, og med dens hjelp oppnås et større girforhold. Moderne generatormodeller har et poly-V-belte i sine design.

Vekselspenningen omdannes av likeretterenheten til likespenning. I denne tilstanden gir generatoren den nødvendige strømmen for å lade strømforsyningen til forbrukere og batteriet.

Spenningsregulatoren trer i drift når lasten og veivakselhastigheten endres. Han regulerer koblingstiden til eksitasjonsviklingen. Koblingstiden til feltviklingen avtar når den eksterne belastningen avtar og generatorhastigheten øker. Tiden øker når belastningen øker og rotasjonshastigheten avtar. Når strømmen som forbrukes overstiger generatorens kapasitet, slås batteriet på. Det er en varsellampe på instrumentpanelet som overvåker driftstilstanden til generatoren.

Hovedparametre for generatoren:

• Merkespenning;
• nominell eksitasjonsfrekvens;
• merkestrøm;
• selveksitasjonsfrekvens;
• Effektivitet (effektivitetskoeffisient).

Nåværende hastighetskarakteristikk– dette er strømmens avhengighet av generatorhastigheten.

I tillegg til de nominelle verdiene har strømhastighetskarakteristikken andre punkter:

• minimum strøm og minimum driftshastighet (40-50% av merkestrømmen er minimumsstrømmen);
• maksimal strøm og maksimal rotasjonshastighet (maksimal strøm er ikke mer enn 10 % høyere enn merkestrømmen).

Video

Det mest grunnleggende generator funksjon – batterilading batteri og strømforsyning til motorens elektriske utstyr.

La oss derfor ta en nærmere titt generatorkrets, hvordan du kobler den riktig, og gi også noen tips om hvordan du sjekker det selv.

Generator- en mekanisme som konverterer mekanisk energi til elektrisk energi. Generatoren har en aksel som en trinse er montert på, gjennom hvilken den mottar rotasjon fra motorens veivaksel.

En bilgenerator brukes til å drive elektriske forbrukere, for eksempel tenningssystem, datamaskin ombord, billys, diagnosesystem, og det er også mulig å lade et bilbatteri. Effekten til en personbilgenerator er omtrent 1 kW. Bilgeneratorer er ganske pålitelige i drift fordi de sikrer uavbrutt drift av mange enheter i bilen, og derfor er kravene til dem passende.

Generator enhet

Utformingen av en bilgenerator innebærer tilstedeværelsen av sin egen likeretter og kontrollkrets. Den genererende delen av generatoren, ved hjelp av en stasjonær vikling (stator), genererer trefaset vekselstrøm, som deretter likerettes av en serie på seks store dioder og likestrømmen lader batteriet. Vekselstrøm induseres av det roterende magnetfeltet til viklingen (rundt feltviklingen eller rotoren). Deretter tilføres strømmen til den elektroniske kretsen gjennom børstene og sleperingene.

Generatorstruktur: 1.Mutter. 2. Skive. 3. Remskive 4. Frontdeksel. 5. Avstandsring. 6.Rotor. 7. Stator. 8. Bakside. 9. Foringsrør. 10. Pakning. 11.Beskyttelseshylse. 12. Likeretterenhet med kondensator. 13.Lastholder med spenningsregulator.

Generatoren er plassert foran på bilmotoren og startes ved hjelp av veivakselen. Koblingsskjemaet og driftsprinsippet til en bilgenerator er de samme for enhver bil. Det er selvfølgelig noen forskjeller, men de er vanligvis forbundet med kvaliteten på det produserte produktet, kraften og utformingen av komponentene i motoren. Alle moderne biler er utstyrt med vekselstrømgeneratorsett, som ikke bare inkluderer selve generatoren, men også en spenningsregulator. Regulatoren fordeler strømmen likt i eksitasjonsviklingen, og det er på grunn av dette at kraften til selve generatorsettet svinger på et tidspunkt da spenningen ved strømutgangsterminalene forblir uendret.

Nye biler er oftest utstyrt med en elektronisk enhet på spenningsregulatoren, slik at datamaskinen ombord kan kontrollere mengden belastning på generatorsettet. På sin side, på hybridbiler, utfører generatoren arbeidet til startgeneratoren; en lignende krets brukes i andre design av stopp-start-systemet.

Prinsippet for drift av en bilgenerator

Tilkoblingsskjema for VAZ 2110-2115 generator

Generatorkoblingsskjema AC inkluderer følgende komponenter:

1. Batteri.
2. Generator.
3. Sikringsblokk.
4. Tenning.
5. Dashbord.
6. Likeretterblokk og tilleggsdioder.

Driftsprinsippet er ganske enkelt: når tenningen slås på pluss gjennom låsen, går tenningen gjennom sikringsskapet, lyspæren, diodebroen og går gjennom en motstand til minus. Når lyset på dashbordet lyser, går plusset til generatoren (til eksitasjonsviklingen), og under prosessen med å starte motoren begynner remskiven å rotere, ankeret roterer også på grunn av elektromagnetisk induksjon, elektromotorisk kraft genereres og vekselstrøm vises.

Det farligste for generatoren er kortslutningen til kjøleribbeplatene koblet til "jorden" og "+"-terminalen til generatoren av metallgjenstander som ved et uhell faller mellom dem eller ledende broer dannet av forurensning.

Deretter går dioden pluss inn i likeretterblokken gjennom en sinusbølge inn i venstre arm, og minus inn i høyre arm. Ytterligere dioder på lyspæren kuttet av negativene og bare positive oppnås, så går den til dashbordmontasjen, og dioden som er der lar bare det negative passere gjennom, som et resultat av at lyset slukkes og det positive så går gjennom motstanden og går til det negative.

Prinsippet for drift av en bil DC-generator kan forklares som følger: en liten likestrøm begynner å strømme gjennom eksitasjonsviklingen, som reguleres av kontrollenheten og opprettholdes av den på et nivå på litt mer enn 14 V. De fleste generatorer i en bil er i stand til å generere minst 45 ampere. Generatoren går på 3000 o/min og oppover – ser man på forholdet mellom størrelsen på vifteremmene til remskivene, blir det to eller tre til én i forhold til motorfrekvensen.

For å unngå dette er platene og andre deler av generatorens likeretter delvis eller fullstendig dekket med et isolerende lag. Kjøleribbene kombineres til en monolitisk utforming av likeretterenheten hovedsakelig ved monteringsplater laget av isolasjonsmateriale, forsterket med koblingsstenger.

Generatorkoblingsskjema for VAZ 2107

VAZ 2107-ladeordningen avhenger av hvilken type generator som brukes. For å lade batteriet på biler som VAZ-2107, VAZ-2104, VAZ-2105, som har en forgassermotor, trenger du en generator av typen G-222 eller tilsvarende med en maksimal utgangsstrøm på 55A. På sin side bruker VAZ-2107-biler med injeksjonsmotor en generator 5142.3771 eller dens prototype, som kalles en høyenergigenerator, med en maksimal utgangsstrøm på 80-90A. Det er også mulig å installere kraftigere generatorer med en utgangsstrøm på opptil 100A. Absolutt alle typer vekselstrømgeneratorer har innebygde likeretterenheter og spenningsregulatorer, de er vanligvis laget i samme hus med børster eller er avtagbare og montert på selve huset.

VAZ 2107-ladekretsen har mindre forskjeller avhengig av produksjonsåret for bilen. Den viktigste forskjellen er tilstedeværelsen eller fraværet av en ladeindikatorlampe, som er plassert på instrumentpanelet, samt metoden for å koble den til og tilstedeværelsen eller fraværet av et voltmeter. Slike kretser brukes hovedsakelig på forgasserbiler, mens på biler med injeksjonsmotorer endres ikke kretsen, den er identisk med de bilene som ble produsert tidligere.

Generatorsettbetegnelser:

1. "Pluss" til strømlikeretteren: "+", V, 30, V+, WAT.
2. "Ground": "-", D-, 31, B-, M, E, GRD.
3. Eksitasjonsviklingsutgang: Ш, 67, DF, F, EXC, E, FLD.
4. Utgang for tilkobling til brukslampe: D, D+, 61, L, WL, IND.
5. Fase utgang: ~, W, R, STA.
6. Utgang fra statorviklingens nullpunkt: 0, MP.
7. Utgang fra spenningsregulatoren for å koble den til ombordnettverket, vanligvis til "+" på batteriet: B, 15, S.
8. Spenningsregulatorutgang for å drive den fra tenningsbryteren: IG.
9. Spenningsregulatorutgang for å koble den til datamaskinen ombord: FR, F.

Generatorkrets VAZ-2107 type 37.3701

1. Akkumulatorbatteri.
2. Generator.
3. Spenningsregulator.
4. Monteringsblokk.
5. Tenningslåsen.
6. Voltmeter.
7. Indikatorlampe for batterilading.

Når tenningen er slått på, går plussen fra låsen til sikring nr. 10, og går deretter til batteriladningsindikatorlampens relé, går deretter til kontakten og til spoleutgangen. Den andre terminalen på spolen samhandler med den sentrale terminalen til starteren, der alle tre viklingene er koblet sammen. Hvis relékontaktene lukkes, lyser kontrollampen. Når motoren starter, genererer generatoren strøm og en vekselspenning på 7V vises på viklingene. Strøm går gjennom reléspolen og ankeret begynner å tiltrekke seg, og kontaktene åpnes. Generator nr. 15 fører strøm gjennom sikring nr. 9. Tilsvarende mottar eksitasjonsviklingen strøm gjennom børstespenningsgeneratoren.

Ladediagram for VAZ med injeksjonsmotorer

Denne ordningen er identisk med ordningene på andre VAZ-modeller. Den skiller seg fra de forrige i metoden for å spennende og overvåke brukbarheten til generatoren. Det kan utføres ved hjelp av en spesiell kontrollampe og et voltmeter på instrumentpanelet. Også gjennom ladelampen blir generatoren i utgangspunktet begeistret i det øyeblikket den begynner å fungere. Under drift fungerer generatoren «anonymt», det vil si at eksitasjonen kommer direkte fra pinne 30. Når tenningen slås på, går strøm gjennom sikring nr. 10 til ladelampen i instrumentpanelet. Deretter går den gjennom monteringsblokken til pinne 61. Tre ekstra dioder gir strøm til spenningsregulatoren, som igjen overfører den til generatorens eksitasjonsvikling. I dette tilfellet vil indikatorlampen lyse. Det er i det øyeblikket når generatoren opererer på platene til likeretterbroen at spenningen vil være mye høyere enn batteriet. I dette tilfellet vil ikke kontrollampen lyse, fordi spenningen på siden på tilleggsdiodene vil være lavere enn på siden av statorviklingen, og diodene lukkes. Hvis kontrollampen lyser mens generatoren går, kan dette bety at ytterligere dioder er ødelagt.

Kontrollerer generatordrift

Det er flere måter å bruke visse metoder på, for eksempel: du kan sjekke utgangsstrømmen til generatoren, spenningsfallet på ledningen som kobler strømutgangen til generatoren til batteriet, eller sjekke den regulerte spenningen.

For å sjekke trenger du et multimeter, et bilbatteri og en lampe med loddede ledninger, ledninger for tilkobling mellom generatoren og batteriet, og du kan også ta en drill med passende hode, siden du kanskje må vri rotoren ved å mutteren på remskiven.

Grunnsjekk med lyspære og multimeter

Tilkoblingsskjema: utgangsklemme (B+) og rotor (D+). Lampen skal kobles mellom hovedutgangen til generator B+ og kontakt D+. Etter dette tar vi strømledningene og kobler "minus" til den negative polen på batteriet og til generatorjorden, henholdsvis "pluss", til pluss av generatoren og til B+-utgangen til generatoren. Vi fikser den på en skrustikke og kobler den til.

"Jord" må kobles til aller sist for ikke å kortslutte batteriet.

Vi slår på testeren i DC-modus, fester en sonde til batteriet til "pluss", og den andre også, men til "minus". Deretter, hvis alt er i orden, skal lyset lyse opp, spenningen i dette tilfellet vil være 12,4V. Så tar vi en drill og begynner å snu generatoren, følgelig vil lyspæren slutte å brenne i dette øyeblikket, og spenningen vil allerede være 14,9V. Så legger vi til en last, tar en H4 hologenlampe og henger den på batteripolen, den skal lyse. Deretter kobler vi til boret i samme rekkefølge og spenningen på voltmeteret vil vise 13,9V. I passiv modus gir batteriet under lyspæren 12,2V, og når vi dreier det med bor gir det 13,9V.

Generator testkrets

1. Sjekk funksjonaliteten til generatoren ved kortslutning, det vil si "å gnist".
2. Det er også uønsket å la generatoren fungere uten at forbrukerne er slått på; det er også uønsket å operere med batteriet frakoblet.
3. Koble terminal “30” (i noen tilfeller B+) til jord eller terminal “67” (i noen tilfeller D+).
4. Utfør sveisearbeid på karosseriet med generator og batteriledninger tilkoblet.

En bilgenerator, som absolutt er en del av utstyret til ethvert kjøretøy, kan sammenlignes med rollen til et kraftverk i å levere energi til behovene til den nasjonale økonomien.

Det er den viktigste (med motoren i gang) elektrisitetskilden i bilen og er konstruert, gjennom elektriske ledninger som vikler inn hele bilen fra innsiden, for å opprettholde en gitt og stabilisert spenning i bilens elektriske nettverk. Driftsprinsippet til en bilgenerator er basert på det teoretiske konseptet om driften av en klassisk elektrisk generator som transformerer ikke-elektriske energityper til elektrisk energi.

I det spesifikke tilfellet med en bilgenerator skjer genereringen av elektrisk energi gjennom transformasjonen av den mekaniske rotasjonsbevegelsen til veivakselen til motorenheten.

Generelt driftsprinsipp

De teoretiske premissene som ligger til grunn for driftsskjemaet til elektriske generatorer er basert på det velkjente tilfellet med elektromagnetisk induksjon, som forvandler en type energi (mekanisk) til en annen (elektrisk). Denne effekten manifesterer seg når kobbertråder plasseres i form av en spole og plasseres i et magnetfelt med variabel størrelse.

Dette bidrar til at det oppstår en elektromotorisk kraft i ledningene, som setter elektroner i bevegelse. Denne bevegelsen av elektriske partikler genererer inn, og ved terminalkontaktene til ledningene, oppstår en elektrisk spenning, nivået direkte avhengig av hastigheten som magnetfeltet endres med. Den således genererte vekselspenningen må tilføres et eksternt nettverk.

I en bilgenerator, for å skape et magnetisk fenomen, brukes statorviklinger, der rotorankeret roterer under påvirkning av et felt. På armaturakselen er det ledende viklinger koblet til spesielle kontakter i form av ringer. Disse ringkontaktene er også festet til akselen og roterer med den. Elektrisk spenning fjernes fra ringene ved hjelp av ledende børster og den genererte energien tilføres kjøretøyets elektriske forbrukere.

Generatoren startes ved hjelp av en drivrem fra friksjonshjulet til veivakselen til motorenheten, som startes fra en batterikilde for å starte driften. For å sikre effektiv transformasjon av den produserte energien, må diameteren på generatorskiven være merkbart mindre i diameter enn veivakselfriksjonshjulet. Dette sikrer høyere akselhastigheter til generatorsettet. Under disse forholdene opererer den med økt effektivitet og gir økte strømegenskaper.

Krav

For å sikre sikker drift innenfor et gitt spekter av egenskaper for hele komplekset av elektriske enheter, må driften av en bilgenerator tilfredsstille høye tekniske parametere og garantere produksjon av et spenningsnivå som er stabilt over tid.

Hovedkravet for bilgeneratorer er stabil strømgenerering med de nødvendige kraftegenskapene. Disse parameterne er utformet for å gi:

• opplading;
• samtidig drift av alt elektrisk utstyr som er involvert;
• stabil nettspenning over et bredt spekter av rotorakselrotasjonshastigheter og dynamisk tilkoblede belastninger;

I tillegg til parametrene ovenfor, er generatoren designet med tanke på driften under kritiske belastningsforhold og må ha et slitesterkt hus, være lett i vekt og ha akseptable totale dimensjoner, og ha lave og akseptable nivåer av industriell radiointerferens.

Design og design av bilgenerator

Festing

Bilens generator finner du enkelt i motorrommet ved å løfte panseret. Der er den sikret med bolter og spesielle vinkler foran på motoren. Generatorhuset inneholder monteringsføtter og et spennøye for enheten.

Ramme

Nesten alle enhetene er installert i generatorhusboksen. Den er produsert av lettlegerte metaller basert på aluminium, som er utmerket for oppgaven med varmeavledning. Husdesignet er en kombinasjon av to hoveddeler:

• frontdeksel fra siden av glideringene;
• endehette på drivsiden;

Frontdekselet inneholder børster, en spenningsregulator og en likeretterbro. Lokkene er kombinert til en enkelt husstruktur ved hjelp av spesielle bolter.

De indre overflatene på dekslene fester den ytre overflaten av statoren, og sikrer dens posisjon. Også viktige strukturelle komponenter i huskonstruksjonen er de fremre og bakre lagrene, som gir riktige driftsforhold for rotoren og fester den til dekselet.

Rotor

Utformingen av rotorenheten består av en elektromagnetkrets med en eksitasjonsvikling montert på støtteakselen. Selve skaftet er laget av legert stål supplert med blytilsetningsstoffer.

Kobbersliperinger og spesielle fjærbelastede børstekontakter er også festet til rotorakselen. Slipringene er ansvarlige for å levere strøm til rotoren.

Stator

Statorenheten er en struktur som består av en kjerne med mange spor (i de fleste brukte tilfeller er antallet 36), der svingene til tre viklinger legges inn i, som har elektrisk kontakt med hverandre enten i en "stjerne" eller i en "trekant" mønster. Kjernen, også kalt en magnetisk krets, er laget i form av en hul sfærisk sirkel fra metallplater, bundet sammen med nagler eller sveiset til en enkelt monolittisk blokk.

For å øke nivået av magnetisk feltstyrke på statorviklingene under produksjonen av disse platene, brukes transformatorjern med forbedrede magnetiske parametere.

Spenningsregulator

Denne elektroniske enheten er utformet for å kompensere for ustabilitet ved rotasjon av rotorakselen, som er koblet til veivakselen til kjøretøyets kraftenhet, og fungerer over et bredt spekter av hastighetsvariasjoner. Spenningsregulatoren er koblet til grafittstrømkollektorer og bidrar til å stabilisere en gitt konstant utgangsspenning som tilføres maskinens elektriske nettverk. Dette sikrer uavbrutt drift av elektrisk utstyr.

I henhold til deres designløsning er regulatorer delt inn i to grupper:

• diskret;
• integrert;

Den første typen inkluderer elektroniske enheter, på strukturplaten som radioelementer er montert på, utviklet ved bruk av diskret (pakket) teknologi, preget av en ikke-optimal tetthet av elementer arrangement.

Den andre typen inkluderer de fleste moderne elektroniske spenningsreguleringsenheter, utviklet under hensyntagen til den integrerte metoden for å arrangere radioelementer laget på grunnlag av tynnfilm mikroelektronisk teknologi.

Likeretter

På grunn av det faktum at en konstant spenning er nødvendig for riktig funksjon av innebygde enheter, driver utgangen fra generatoren kjøretøyets nettverk gjennom en elektronisk enhet satt sammen på kraftige likeretterdioder.

Denne 3-fase likeretteren, som består av seks halvlederdioder, hvorav tre er koblet til den negative terminalen (jord), og de tre andre er koblet til den positive terminalen på generatoren, er designet for å transformere vekselspenning til likespenning. Rent fysisk består likeretterblokken av en hesteskoformet kjøleribbe av metall med likeretterdioder plassert på.

Børsteenhet

Denne enheten ser ut som en plastkonstruksjon og er designet for å overføre spenning til sleperingene. Den inneholder flere elementer inne i huset, hvorav de viktigste er fjærbelastede børsteglidekontakter. De kommer i to modifikasjoner:

• elektrografitt;
• kobber-grafitt (mer slitesterk).

Strukturelt er børsteenheten ofte laget i en blokk med en spenningsregulator.

Kjølesystem

Fjerning av overflødig varme som genereres inne i generatorhuset er gitt av vifter montert på rotorakselen. Generatorer, hvis børster, spenningsregulator og likeretterenhet er plassert utenfor kroppen og beskyttet av et spesielt hus, tar inn frisk luft gjennom spesielle kjølespalter i den.

Enheten med klassisk design, med plassering av de ovennevnte komponentene inne i generatorhuset, sikrer strømmen av frisk luft fra siden av sleperingene.

Driftsmoduser

For å forstå driftsprinsippet til en bilgenerator, er det nødvendig å forstå driftsmodusene.

• første periode med motorstart;
• motorens driftsmodus.

I det første øyeblikket av å starte motoren, er den viktigste og eneste forbrukeren som bruker elektrisk energi starteren. Generatoren er ennå ikke involvert i energiproduksjonsprosessen, og tilførselen av elektrisitet i øyeblikket leveres kun av batteriet. På grunn av det faktum at strømmen som forbrukes i denne kretsen er veldig høy og kan nå hundrevis av ampere, forbrukes den tidligere lagrede elektriske energien intensivt.

Etter at oppstartsprosessen er fullført, går motoren tilbake til driftsmodus, og generatoren blir en fullverdig kraftleverandør. Den genererer strømmen som er nødvendig for funksjonen til forskjellige elektriske utstyr knyttet til arbeidet. Sammen med denne funksjonen lader generatoren batteriet mens motoren går.

Etter at batteriet når det nødvendige nivået, reduseres behovet for opplading, strømforbruket synker merkbart, og generatoren fortsetter å støtte driften av bare elektrisk utstyr. Ettersom andre ressurskrevende forbrukere av elektrisitet settes i drift, kan det hende at kraften til generatoren på visse tidspunkter ikke er nok til å gi den totale belastningen, og da er batteriet inkludert i den totale driften, hvis drift i denne modus er preget av et raskt tap av ladning.

Konklusjon

En bilgenerator er designet og designet for å drive standard elektriske apparater og transformere den mekaniske energien til veivakselen til kraftenheten til elektrisk energi.

Generatoren er plassert under panseret foran på motoren. Utformingen av generatoren inneholder hovedkomponentene - hus, stator, rotor, lagre, spenningsregulator, likeretterbro, børsteenhet og vifter.

En generator er et av hovedelementene i bilens elektriske utstyr, som gir samtidig strøm til forbrukerne og lader batteriet.

Prinsippet for drift av enheten er basert på konvertering av mekanisk energi som kommer fra motoren til spenning.

I kombinasjon med en spenningsregulator kalles enheten et generatorsett.

Moderne biler er utstyrt med en vekselstrømsenhet som fullt ut tilfredsstiller alle oppgitte krav.

Generator enhet

Elementene til vekselstrømkilden er skjult i ett hus, som også danner grunnlaget for statorviklingen.

I produksjonsprosessen av foringsrøret brukes lette legeringer (oftest aluminium og duralumin), og for kjøling er det gitt hull for å sikre rettidig fjerning av varme fra viklingen.

Det er lagre i de fremre og bakre delene av foringsrøret, som rotoren, hovedelementet til strømkilden, er festet til.

Nesten alle elementene i enheten passer i dekselet. I dette tilfellet består selve huset av to deksler plassert på venstre og høyre side - nær henholdsvis drivakselen og kontrollringene.

De to dekslene er koblet til hverandre ved hjelp av spesielle bolter laget av aluminiumslegering. Dette metallet er lett og har evnen til å spre varme.

En like viktig rolle spilles av børsteenheten, som overfører spenning til sleperingene og sikrer driften av enheten.

Produktet består av et par grafittbørster, to fjærer og en børsteholder.

Vi vil også ta hensyn til elementene som er plassert inne i foringsrøret:

Hva er kravene til en bilgenerator?

Det er en rekke krav til et bilgeneratorsett:

• Spenningen ved enhetens utgang og følgelig i nettverket ombord må holdes innenfor et visst område, uavhengig av belastningen eller veivakselhastigheten.
• Utgangsparametrene må være slik at batteriet i enhver driftsmodus til maskinen får tilstrekkelig ladespenning.

Samtidig bør hver bileier være spesielt oppmerksom på nivået og stabiliteten til utgangsspenningen. Dette kravet skyldes at batteriet er følsomt for slike endringer.

For eksempel, hvis spenningen faller under normalen, lades ikke batteriet til det nødvendige nivået. Som et resultat kan det oppstå problemer under prosessen med å starte motoren.

I motsatt situasjon, når installasjonen produserer økt spenning, blir batteriet overladet og brytes ned raskere.

Prinsippet for drift av en bilgenerator, kretsfunksjoner

Driftsprinsippet til generatorenheten er basert på effekten av elektromagnetisk induksjon.

Hvis en magnetisk fluks passerer gjennom spolen og endres, vises en spenning og endres ved terminalene (avhengig av hastigheten på fluksendringen). Den omvendte prosessen fungerer på samme måte.

Så for å oppnå magnetisk fluks, må spenning påføres spolen.

Det viser seg at for å lage en vekselspenning, kreves det to komponenter:

• Spole (det er fra den at spenningen fjernes).
• Magnetisk feltkilde.

Et like viktig element, som nevnt ovenfor, er rotoren, som fungerer som en kilde til magnetfeltet.

Polsystemet til noden har en gjenværende magnetisk fluks (selv i fravær av strøm i viklingen).

Denne parameteren er liten, så den kan forårsake selveksitasjon bare ved høye hastigheter. Av denne grunn føres først en liten strøm gjennom rotorviklingen, noe som sikrer magnetisering av enheten.

Kjeden nevnt ovenfor involverer passasje av strøm fra batteriet gjennom kontrollampen.

Hovedparameteren her er strømstyrken, som skal være innenfor normale grenser. Hvis strømmen er for høy, vil batteriet raskt utlades, og hvis det er for lavt, vil risikoen for eksitasjon av generatoren ved tomgang øke.

Tatt i betraktning disse parametrene, velges effekten til lyspæren, som skal være 2-3 W.

Så snart spenningen når den nødvendige parameteren, slukker lyset, og eksitasjonsviklingene drives av selve bilgeneratoren. I dette tilfellet går strømkilden inn i selveksitasjonsmodus.

Spenning fjernes fra statorviklingen, som er laget i en trefaset design.

Enheten består av 3 individuelle (fase) viklinger viklet etter et bestemt prinsipp på en magnetisk kjerne.

Strømmer og spenninger i viklingene forskyves med 120 grader. Samtidig kan viklingene selv settes sammen i to versjoner - "stjerne" eller "trekant".

Hvis deltakretsen velges, vil fasestrømmene i de 3 viklingene være 1,73 ganger mindre enn den totale strømmen som leveres av generatorsettet.

Det er grunnen til at i høyeffekts bilgeneratorer brukes "trekant"-kretsen oftest.

Dette er nøyaktig forklart av lavere strømmer, takket være at det er mulig å vikle viklingen med en ledning med et mindre tverrsnitt.

Den samme ledningen kan også brukes i stjernekoblinger.

For å sikre at den opprettede magnetiske fluksen går til det tiltenkte formålet og blir rettet mot statorviklingen, er spolene plassert i spesielle spor i magnetkjernen.

På grunn av utseendet til et magnetfelt i viklingene og i statormagnetkretsen, oppstår det virvelstrømmer.

Virkningen av sistnevnte fører til oppvarming av statoren og en reduksjon i generatorkraft. For å redusere denne effekten brukes stålplater i produksjonen av den magnetiske kretsen.

Den genererte spenningen leveres til nettverket ombord gjennom en gruppe dioder (likeretterbro), som ble nevnt ovenfor.

Etter åpning skaper ikke diodene motstand og lar strømmen passere uhindret inn i nettverket ombord.

Men med reversspenning føres jeg ikke gjennom. Faktisk er det bare den positive halvbølgen som gjenstår.

Noen bilprodusenter bytter ut dioder med zener-dioder for å beskytte elektronikken.

Hovedtrekket til delene er muligheten til ikke å sende strøm opp til en viss spenningsparameter (25-30 volt).

Etter å ha passert denne grensen, "bryter zenerdioden gjennom" og sender tilbakestrøm. I dette tilfellet forblir spenningen på den "positive" ledningen til generatoren uendret, noe som ikke utgjør noen risiko for enheten.

Forresten, evnen til en zenerdiode til å opprettholde en konstant U ved terminalene selv etter et "sammenbrudd" brukes i regulatorer.

Som et resultat, etter å ha passert gjennom diodebroen (zenerdioder), blir spenningen rettet og blir konstant.

For mange typer generatorsett har eksitasjonsviklingen sin egen likeretter, satt sammen av 3 dioder.

Takket være denne forbindelsen er strømmen av utladningsstrøm fra batteriet utelukket.

Diodene knyttet til feltviklingen fungerer på et lignende prinsipp og forsyner viklingen med konstant spenning.

Her består likeretteranordningen av seks dioder, hvorav tre er negative.

Under drift av generatoren er eksitasjonsstrømmen lavere enn parameteren som leveres av bilgeneratoren.

Følgelig, for å rette opp strømmen på eksitasjonsviklingen, er dioder med en merkestrøm på opptil to ampere tilstrekkelig.

Til sammenligning har strømlikerettere en merkestrøm på opptil 20-25 Ampere. Hvis det er nødvendig å øke generatoreffekten, installeres en annen arm med dioder.

Driftsmoduser

For å forstå driftsfunksjonene til en bilgenerator, er det viktig å forstå funksjonene til hver modus:

• Når du starter motoren, er hovedforbrukeren av elektrisk energi starteren. Et trekk ved modusen er opprettelsen av økt belastning, noe som fører til en reduksjon i spenningen ved batteriutgangen. Som et resultat trekker forbrukerne kun strøm fra batteriet. Derfor utlades batteriet i denne modusen med størst aktivitet.
• Etter å ha startet motoren, bytter bilgeneratoren til strømkildemodus. Fra dette øyeblikket gir enheten den nødvendige strømmen for å drive lasten i bilen og lade batteriet. Så snart batteriet når den nødvendige kapasiteten, synker ladestrømnivået. I dette tilfellet fortsetter generatoren å spille rollen som hovedstrømkilden.
• Etter å ha koblet til en kraftig last, for eksempel klimaanlegg, innvendig oppvarming, etc., reduseres rotorrotasjonshastigheten. I dette tilfellet er ikke bilgeneratoren lenger i stand til å dekke dagens behov til bilen. En del av belastningen overføres til batteriet, som fungerer parallelt med strømkilden og begynner å utlades gradvis.

Spenningsregulator - funksjoner, typer, varsellampe

Nøkkelelementet i generatorsettet er spenningsregulatoren - en enhet som opprettholder et trygt nivå av U ved statorutgangen.

Det er to typer slike produkter:

• Hybrid - regulatorer, hvis elektriske krets inkluderer både elektroniske enheter og radiokomponenter.
• Integrert - enheter basert på tynnfilm mikroelektronisk teknologi. I moderne biler er dette alternativet mest utbredt.

Et like viktig element er en kontrollampe montert på dashbordet, hvorfra man kan konkludere med at det er problemer med regulatoren.

Tenningen av lyspæren ved start av motoren skal være kortvarig. Hvis den lyser konstant (når generatorsettet er i drift), indikerer dette et sammenbrudd av regulatoren eller selve enheten, samt behov for reparasjon.

Finesser av feste

Generatorsettet er festet ved hjelp av en spesiell brakett og boltforbindelse.

Selve enheten er festet foran på motoren, takket være spesielle poter og øyne.

Hvis en bilgenerator har spesielle poter, er sistnevnte plassert på motordekslene.

Hvis bare én festepote brukes, plasseres sistnevnte kun på frontdekselet.

I poten som er installert i den bakre delen, er det som regel et hull med en avstandsbøssing installert i den.

Oppgaven til sistnevnte er å eliminere gapet som er opprettet mellom stopperen og festingen.

Audi A8 generatorfeste.

Og så er enheten montert på en VAZ 21124.

Generatorfeil og måter å eliminere dem på

Det elektriske utstyret til en bil har en tendens til å gå i stykker. I dette tilfellet oppstår de største problemene med batteriet og generatoren.

Hvis noen av disse elementene svikter, blir drift av kjøretøyet i normal driftsmodus umulig eller kjøretøyet blir fullstendig immobilisert.

Alle generatorsammenbrudd er delt inn i to kategorier:

• Mekanisk. I dette tilfellet oppstår det problemer med integriteten til huset, fjærer, beltedrift og andre elementer som ikke er relatert til den elektriske komponenten.
• Elektrisk. Disse inkluderer funksjonsfeil på diodebroen, slitasje på børstene, kortslutninger i viklingene, sammenbrudd i regulatorreléet og andre.

La oss nå se på listen over feil og symptomer mer detaljert.

1. Det er utilstrekkelig ladestrøm ved utgangen:

2. Andre situasjon.

Når en bil dynamo produserer det nødvendige nivået av strøm, men batteriet fortsatt ikke lades.

Årsakene kan være forskjellige:

• Dårlig kvalitet på å tegne jordkontakten mellom regulatoren og hovedenheten. I dette tilfellet, kontroller kvaliteten på kontaktforbindelsen.
• Spenningsreléfeil - sjekk og skift den ut.
• Hvis børstene er utslitte eller sitter fast, skift dem ut eller rengjør dem fra skitt.
• Regulatorens beskyttelsesrelé har løst ut på grunn av kortslutning til jord. Løsningen er å finne skadestedet og fikse problemet.
• Andre årsaker er oljeholdige kontakter, sammenbrudd i spenningsregulatoren, kortslutning i statorviklingene, dårlig remspenning.

3. Generatoren fungerer, men lager mye støy.

Mulige funksjonsfeil:

• Kortslutning mellom statorens svinger.
• Slitasje på lagersetet.
• Løsne remskivens mutter.
• Lagersvikt.

Reparasjon av en bilgenerator bør alltid begynne med en nøyaktig diagnose av problemet, hvoretter årsaken elimineres gjennom forebyggende tiltak eller erstatte den mislykkede enheten.

Driftspraksis viser at det ikke er vanskelig å bytte en bilgenerator, men for å løse problemet må du følge en rekke regler:

• Den nye enheten må ha tilsvarende strømhastighetsparametere som fabrikkenheten.
• Energiindikatorer må være identiske.
• Girforholdet til den gamle og den nye kraftkilden må stemme overens.
• Enheten som installeres må ha passende størrelse og enkelt festes til motoren.
• Kretsene til den nye og gamle bilgeneratoren må være de samme.

Vær oppmerksom på at enheter som er montert på utenlandsproduserte biler, fikses annerledes enn innenlandske, for eksempel på en TOYOTA COROLLA-generator
og Lada Granta
Derfor, hvis du erstatter en utenlandsk enhet med et innenlandsk produkt, må du installere et nytt feste.

For å avslutte historien om bilgeneratorer, er det verdt å trekke frem en rekke tips om hva bileiere bør og ikke bør gjøre under drift.

Hovedpoenget er installasjon, der det er viktig å nærme seg polaritetsforbindelsen med største oppmerksomhet.

Hvis du gjør en feil i denne saken, vil likeretteranordningen gå i stykker og faren for brann øker.

Å starte motoren med feil tilkoblede ledninger utgjør en lignende fare.

For å unngå problemer under drift, bør du følge en rekke regler:

• Hold kontaktene rene og overvåk brukbarheten til kjøretøyets elektriske ledninger. Vær spesielt oppmerksom på påliteligheten til forbindelsen. Hvis det brukes dårlige kontaktledninger, vil spenningsnivået ombord overstige den tillatte grensen.
• Overvåk generatorspenningen. Hvis spenningen er svak, vil ikke strømforsyningen kunne utføre sine tiltenkte oppgaver. Hvis du strammer beltet kan dette føre til rask slitasje på lagrene.
• Kast ledningene fra generatoren og batteriet når du utfører elektrisk sveisearbeid.
• Hvis varsellampen tennes og fortsetter å lyse etter at motoren er startet, må du finne ut og eliminere årsaken.

Spesiell oppmerksomhet bør rettes mot reléregulatoren, samt kontrollere spenningen ved utgangen til strømkilden. I lademodus skal denne parameteren være på nivået 13,9-14,5 volt.

I tillegg, sjekk fra tid til annen slitasjen og tilstrekkeligheten til kraften til generatorbørstene, tilstanden til lagrene og sleperingene.

Høyden på børstene skal måles med holderen fjernet. Hvis sistnevnte er slitt ned til 8-10 mm, kreves utskifting.

Når det gjelder kraften til fjærene som holder børstene, bør den være på nivået 4,2 N (for VAZ). Inspiser samtidig sleperingene - det skal ikke være spor av olje på dem.

Bileieren må også huske en rekke forbud, nemlig:

• Ikke la bilen stå med batteriet tilkoblet hvis det er mistanke om havari i diodebroen. Ellers vil batteriet raskt utlades og risikoen for ledningsbrann øker.
• Ikke kontroller at generatoren fungerer korrekt ved å hoppe over polene eller koble fra batteriet mens motoren går. I dette tilfellet kan det oppstå skade på elektroniske komponenter, innebygd datamaskin eller spenningsregulator.
• Ikke la tekniske væsker komme i kontakt med generatoren.
• Ikke la enheten være slått på hvis batteripolene er fjernet. Ellers kan dette føre til skade på spenningsregulatoren og det elektriske utstyret til bilen.