Generaatori tööpõhimõte.

Generaatori töö põhineb elektromagnetilise induktsiooni mõjul. Kui näiteks vasktraadist pärit mähis on läbistatud magnetvooga, siis selle muutumisel tekib pooli klemmidele vahelduv elektripinge. Ja vastupidi, magnetvoo moodustamiseks piisab elektrivoolu suunamisest läbi mähise. Seega on vahelduva elektrivoolu saamiseks vaja mähist, mille kaudu voolab alalisvool, moodustades magnetvoo, mida nimetatakse väljamähiseks, ja teraspooluste süsteemi, mille eesmärk on viia magnetvoog mähistele. , mida nimetatakse staatori mähiseks, milles indutseeritakse vahelduvpinge. Need mähised asetatakse soontesse terasest ehitis, staatori magnetahel (raudpakett). Staatori mähis koos oma magnetahelaga moodustab generaatori staatori enda, selle kõige olulisema püsiosa, milles genereeritakse elektrivool, ning ergutusmähis koos poolussüsteemi ja mõnede muude osadega (võll, liugrõngad) moodustab rootori, selle kõige suurema oluline pöörlev osa. Ergastusmähist saab toita generaatorist endast. Sel juhul töötab generaator iseergastusega. Sel juhul on generaatori jääkmagnetvoog ehk voog, mis ergutusmähises voolu puudumisel moodustab magnetahela terasosad, väike ja tagab generaatori iseergastuse ainult liiga kõrgel. kiirused. Seetõttu on generaatorikomplekti ahelas, kus ergutusmähised ei ole akuga ühendatud, selline väline ühendus sisse, tavaliselt generaatorikomplekti terviselambi kaudu. Vool, mis voolab läbi selle lambi ergutusmähisesse pärast süütelüliti sisselülitamist ja annab generaatori esialgse ergastuse. Selle voolu tugevus ei tohiks olla liiga suur, et mitte akut tühjendada, kuid mitte liiga väike, sest sel juhul ergastatakse generaator liiga suurel kiirusel, mistõttu tootjad näevad ette vajalik võimsus kontrolllamp - tavaliselt 2 ... 3 vatti.

Kui rootor pöörleb staatori mähise poolide vastas, ilmuvad vaheldumisi rootori "põhja" ja "lõuna" poolused, st muutub mähisesse tungiva magnetvoo suund, mis põhjustab selles vahelduvpinge ilmnemise. Selle pinge f sagedus sõltub generaatori rootori N pöörlemissagedusest ja selle pooluste paaride arvust p:

f = p*N/60

Harvade eranditega on välismaiste ja ka kodumaiste ettevõtete generaatoritel rootori magnetsüsteemis kuus "lõuna" ja kuus "põhjapoolust". Sel juhul on sagedus f 10 korda väiksem kui generaatori rootori pöörlemissagedus i. Kuna generaatori rootor saab oma pöörlemise mootori väntvõllilt, saab mootori väntvõlli pöörlemissagedust mõõta generaatori vahelduvpinge sagedusega. Selleks teeb generaator staatori mähise väljundi, millega tahhomeeter on ühendatud. Sel juhul on tahhomeetri sisendi pingel pulseeriv iseloom, kuna see osutub paralleelselt ühendatud generaatori toitealaldi dioodiga. Võttes arvesse ülekandearv i rihmülekanne mootorist generaatorisse, tahhomeetri sisendis oleva signaali sagedus f t on seotud mootori N-mootori väntvõlli kiirusega suhtega:

f = p*N dv (i)/60

Veorihma libisemisel on see suhe muidugi pisut häiritud ja seetõttu tuleb jälgida, et rihm oleks alati piisavalt pingutatud. Kui p=6, on (enamikul juhtudel) ülaltoodud suhe lihtsustatud f t = N dv (i)/10. Rongisisene võrk nõuab selle pidevat pinget. Seetõttu toidab staatori mähis sõiduki pardavõrku generaatorisse ehitatud alaldi kaudu.

Välismaiste ja ka kodumaiste generaatorite staatorimähis on kolmefaasiline. See koosneb kolmest osast, mida nimetatakse faasimähisteks või lihtsalt faasideks, mille pinget ja voolusid nihutatakse üksteise suhtes kolmandiku perioodi võrra ehk 120 elektrikraadi võrra, nagu on näidatud joonisel fig. I. Faase saab ühendada "tähe" või "kolmnurga" kujul. Sel juhul eristatakse faasi- ja lineaarpingeid ja voolusid. Faasimähiste otste vahel toimivad faasipinged U f. Nendes mähistes voolavad I voolud I f, staatori mähist alaldiga ühendavate juhtmete vahel aga lineaarpinged U l. Nendes juhtmetes voolavad lineaarsed voolud J l. Loomulikult alaldab alaldi neid koguseid, mis talle tarnitakse, st lineaarselt.

Joonis 1. elektriskeem generaatori komplekt.

U f1 - U f3 - pinge faasimähistes: U d - alaldatud pinge; 1, 2, 3 - kolme staatori faasi mähised: 4 - võimsusalaldi dioodid; 5 - aku; 6 - koormus; 7 - ergutusmähise alaldi dioodid; 8 - ergastusmähis; 9 - pinge regulaator

"Deltaga" ühendamisel on faasivoolud 3 korda väiksemad kui lineaarsed, samas kui "tähel" on samad lineaar- ja faasivoolud. See tähendab, et generaatori poolt välja antud sama voolu korral on faasimähiste vool "kolmnurgaga" ühendatuna palju väiksem kui "tähe" oma. Seetõttu kasutatakse suure võimsusega generaatorites sageli "kolmnurkset" ühendust, kuna väiksema voolu korral saab mähised kerida peenema traadiga, mis on tehnoloogiliselt arenenum. Kuid lineaarpinged "tähe" juurest 3 juureni on suuremad kui faasipinge, samas kui "kolmnurga" juures on need võrdsed ja sama väljundpinge saamiseks samadel kiirustel on "kolmnurga" jaoks vaja. selle faaside pöörete arvu vastav kasv võrreldes "tähega".

Tärniühendusega saab kasutada ka peenemat traati. Sel juhul on mähis valmistatud kahest paralleelsest mähisest, millest igaüks on ühendatud "täheks", st saadakse "topelttäht".

Kolmefaasilise süsteemi alaldi sisaldab kuut võimsusega pooljuhtdioodi, millest kolm: VD1, VD3 ja VD5 on ühendatud generaatori "+" klemmiga ning ülejäänud kolm: VD2, VD4 ja VD6 on ühendatud " -" ("maapind"). Kui on vaja generaatori võimsust suurendada, kasutatakse täiendavat alaldi õla, mis põhineb dioodidel VD7, VD8, mis on näidatud joonisel 1, punktiirjoon. Selline alaldi ahel saab toimuda ainult siis, kui staatori mähised on ühendatud "tähega", kuna lisaõla toide on "tähe" "null" punktist.

Märkimisväärse hulga välismaiste ettevõtete generaatoritüüpide puhul on väljamähis ühendatud oma alaldiga, mis on kokku pandud dioodidele VD9-VD 11. Selline väljamähise ühendus takistab aku tühjendusvoolu läbimist, kui auto mootor ei tööta. Pooljuhtdioodid on avatud olekus ja ei näita olulist takistust voolu läbimisel, kui neile rakendatakse pinget edasisuunas ja praktiliselt ei läbi voolu, kui rakendatakse vastupidist pinget. Faasipinge graafiku järgi (vt joonis 1) saate määrata, millised dioodid on avatud ja millised suletud. Sel hetkel. Faasipinged U f1 toimivad esimese faasi mähises, U f2 - teine, U f3 - kolmas. Need pinged muutuvad mööda sinusoidi lähedasi kõveraid ja mõnel ajahetkel on need positiivsed, teistel negatiivsed. Kui faasi pinge positiivne suund võetakse piki noolt, mis on suunatud staatori mähise nullpunkti, ja sellest negatiivne, siis näiteks aja t 1 jaoks, kui teise faasi pinge puudub. , esimene faas on positiivne ja kolmas negatiivne. Faasipingete suund vastab joonisel fig. 1. Mähiste, dioodide ja koormuse läbiv vool liigub nende noolte suunas. Samal ajal on avatud dioodid VD1 ja VD4. Arvestades muid ajahetki, on lihtne veenduda, et kolmefaasilises pingesüsteemis, mis esineb generaatori faaside mähistes, lähevad võimsusalaldi dioodid avatud olekust kinniseks ja tagasi nii, et koormuse voolul on ainult üks suund - generaatori "+" klemmist kuni selle väljundini "-" ("mass"), st koormuses voolab alalisvool. Ergastusmähise alaldi dioodid töötavad sarnaselt, varustades seda mähist alaldatud vooluga. Veelgi enam, ergutusmähise alaldis on ka 6 dioodi, kuid kolm neist VD2, VD4, VD6 on võimsusalaldiga ühised. Nii et ajahetkel t 1 on avatud dioodid VD4 ja VD9, mille kaudu alaldatud vool siseneb ergutusmähisesse. See vool on palju väiksem kui generaatori poolt koormusele antud vool. Seetõttu kasutatakse VD9-VD11 dioodidena väikese suurusega nõrkvoolu dioode, mille vool ei ületa 2 A (võrdluseks, võimsusalaldi dioodid võimaldavad voolata kuni 25 ... 35 A voolu).

Jääb veel kaaluda dioode VD7 ja VD8 sisaldava alaldi õla tööpõhimõtet. Kui faasipinged muutuksid puhtalt sinusoidaalselt, ei osaleks need dioodid vahelduvvoolu alalisvooluks muundamise protsessis üldse. Päris generaatorites erineb faasipingete kuju aga sinusoidist. See on sinusoidide summa, mida nimetatakse harmoonilisteks komponentideks või harmoonilisteks - esimene, mille sagedus langeb kokku faasipinge sagedusega, ja kõrgemad, peamiselt kolmas, mille sagedus on kolm korda kõrgem kui esimene. Faasipinge tegelik kuju kahe harmoonilise (esimene ja kolmas) summana on näidatud joonisel 2. Elektrotehnikast on teada, et lineaarpinges, s.o pinges, mis antakse alaldi ja alaldatakse, puudub kolmas harmooniline. See on tingitud asjaolust, et kõigi faaside kolmas harmooniline

Joonis 2. Faasipinge U f esitamine esimese, U 1 ja kolmanda U 3 siinuste summana

Alaldatud pinge, nagu on näidatud joonisel 1, pulseerib. Neid lainetusi saab kasutada alaldi diagnoosimiseks. Kui lainetus on identne, töötab alaldi normaalselt, kuid kui ostsilloskoobi ekraanil olev pilt on sümmeetria rikkumisega, võib diood ebaõnnestuda. Seda kontrolli tuleks teha lahtiühendatud akuga. Tasub pöörata tähelepanu asjaolule, et termin "alaldiood" ei varja alati tavalist disaini, millel on korpus, juhtmed jne. Mõnikord on see lihtsalt jahutusradiaatorile suletud pooljuht-räni ühendus.

Elektroonika ja eriti mikroelektroonika kasutamine pingeregulaatoris, s.o väljatransistoride kasutamine või kogu pingeregulaatori ahela realiseerimine räni monokristallil, nõudis elementide sisseviimist, et kaitsta seda generaatori kõrgepinge eest. komplekt, mis tekivad näiteks aku ootamatul lahtiühendamisel, koormuse kadumisel. Sellise kaitse tagab asjaolu, et toitesilla dioodid asendatakse zeneri dioodidega. Zener-dioodi ja alaldi dioodi erinevus seisneb selles, et kui sellele rakendatakse pinget vastupidises suunas, ei liigu see voolu ainult kuni selle pinge teatud väärtuseni, mida nimetatakse stabiliseerimispingeks. Tavaliselt on võimsus-zeneri dioodides stabiliseerimispinge 25 ... 30 V. Kui see pinge saavutatakse, "murravad" zeneri dioodid läbi, see tähendab, et nad hakkavad voolu läbima vastupidises suunas ja teatud piirides. selle voolu tugevuse muutus, pinge zeneri dioodil ja seega ka generaatori väljundis "+" jääb muutumatuks, saavutamata väärtusi, mis on elektroonilistele komponentidele ohtlikud. Zener-dioodi omadust säilitada oma klemmides pärast "rikke" püsivat pinget kasutatakse ka pingeregulaatorites.

Generaatori seade

Konstruktsiooni järgi võib generaatorikomplektid jagada kahte rühma - traditsioonilise konstruktsiooniga generaatorid ventilaatoriga ajamirattal ja nn kompaktse konstruktsiooniga generaatorid, millel on kaks ventilaatorit. sisemine õõnsus generaator. Tavaliselt on "kompaktsed" generaatorid varustatud kiilrihma kaudu suurendatud ülekandearvuga ajamiga ja seetõttu nimetatakse neid mõne ettevõtte terminoloogia kohaselt kiireteks generaatoriteks. Samas saab nendes rühmades eristada generaatoreid, milles harjasõlm paikneb generaatori sisemises õõnsuses rootori poolussüsteemi ja tagakaane vahel ning generaatoreid, kus paiknevad libisemisrõngad ja harjad. väljaspool sisemist õõnsust. Sel juhul on generaatoril korpus, mille all on harjakomplekt, alaldi ja reeglina pingeregulaator.

Iga generaator sisaldab mähisega staatorit, mis on asetatud kahe katte vahele - ees, ajami poolel ja taga, libisemisrõngaste küljel. Alumiiniumisulamitest valatud katetel on tuulutusaknad, mille kaudu puhutakse õhku ventilaatoriga läbi generaatori.

Traditsioonilise konstruktsiooniga generaatorid on varustatud tuulutusakendega ainult otsaosas, "kompaktse" konstruktsiooniga generaatorid on ka silindrilisel osal staatorimähise esikülgede kohal. "Kompaktset" disaini eristab ka kõrgelt arenenud soonik, eriti kaante silindrilises osas. Libisemisrõngaste küljelt kinnitatakse kaane külge harjasõlm, mis on sageli kombineeritud pingeregulaatoriga, ja alaldi komplekt. Tavaliselt pingutatakse kaaned kokku kolme-nelja kruviga ning kaante vahele jääb tavaliselt staator, mille istumispinnad katavad staatorit mööda välispinda. Mõnikord on staator esikaanes täielikult süvistatud ja ei toetu tagakaane vastu, on konstruktsioone, kus staatoripaki keskmised lehed ulatuvad ülejäänutest välja ja need on katete istmed. Generaatori kinnitusjalad ja pingutusaas on valatud koos katetega, pealegi kui kinnitus on kahe jalaga, siis on jalgadel mõlemad katted, kui ühe jalaga siis ainult eesmine. Siiski on konstruktsioone, mille puhul ühe jalaga kinnitamine toimub taga- ja esikaane loodete ühendamise teel, aga ka kahe jalaga kinnitusi, mille puhul üks stantsitud terasest jalgadest on tagaküljele kruvitud. kaas, nagu näiteks mõnel eelmiste numbrite Pariisi-Rhone'i generaatoritel. Kahevarrelise kinnituse korral asub tagumise jala augus tavaliselt vahemuhv, mis võimaldab generaatori paigaldamisel valida mootoriklambri ja generaatori vahe. iste käpad. Pingutuskõrva auk võib olla nii keermega kui ka ilma, kuid seal on ka mitu auku, mis võimaldab paigaldada selle generaatori erinevad kaubamärgid mootorid. Samal eesmärgil kasutatakse ühel generaatoril kahte pingutuskõrva.

Joonis 3

1 - südamik, 2 - mähis, 3 - soonega kiil, 4 - soon, 5 - väljund alaldiga ühendamiseks

Generaatori staator (joonis 3) on valmistatud teraslehtedest paksusega 0,8 ... 1 mm, kuid sagedamini on see keritud "servale". See disain tagab töötlemisel vähem jäätmeid ja kõrget valmistatavust. Kui staatoripakett on valmistatud mähisega, on staatori ikkel tavaliselt soonte kohal väljaulatuvad osad, mida mööda mähimisel fikseeritakse kihtide asend üksteise suhtes. Need eendid parandavad staatori jahutamist tänu selle arenenumale välispinnale. Metalli säästmise vajadus viis ka staatoripaketi disaini loomiseni, mis on kokku pandud eraldi hobuserauakujulistest segmentidest. Staatori paketi üksikute lehtede kokku kinnitamine monoliitne struktuur teostatakse keevitamise või neetimise teel. Peaaegu kõigil masstoodanguna toodetud autogeneraatoritel on 36 pilu, milles asub staatori mähis. Sooned isoleeritakse kileisolatsiooniga või pihustatakse epoksüseguga.

Joonis 4

A - silmus hajutatud, B - laine kontsentreeritud, C - laine hajutatud
------- 1 faas, - - - - - - 2 faas, -..-..-..- 3 faas

Soonetes on staatori mähis, mis teostatakse vastavalt skeemidele (joonis 4) hajutatud silmuse (joonis 4, A) või kontsentreeritud laine (joonis 4, B), laine jaotatud (joonis 4) kujul. , C) mähised. Silmusmähist iseloomustab asjaolu, et selle sektsioonid (või poolsektsioonid) on valmistatud poolide kujul, mille eesmised ühendused on staatori paketi mõlemal küljel üksteise vastas. Lainemähis meenutab tõesti lainet, kuna selle esiühendused sektsiooni (või poolsektsiooni) külgede vahel paiknevad vaheldumisi staatoripaketi ühel või teisel küljel. Jaotatud mähise jaoks jagatakse sektsioon kaheks ühest soonest tulevaks poolsektsiooniks, millest üks läheb vasakule, teine ​​paremale. Iga faasimähise sektsiooni (või poolsektsiooni) külgede vaheline kaugus on 3 soone jaotust, s.o. kui sektsiooni üks külg asub tavapäraselt esimeseks võetavas soones, siis teine ​​külg sobib neljandasse soonde. Mähis kinnitatakse soonde soone kiiluga, mis on valmistatud isoleermaterjal. Pärast mähise paigaldamist on kohustuslik immutada staator lakiga.

Autogeneraatorite eripäraks on rootori poolussüsteemi tüüp (joonis 5). See sisaldab kahte eenditega pooli - nokakujulisi vardaid, mõlemal poolel kuus. Postipooled on valmistatud stantsimise teel ja neil võivad olla eendid – poolpuksid. Väljaulatuvate osade puudumisel paigaldatakse võllile vajutamisel raami külge keritud ergutusmähisega puks postipoolte vahele, mähis aga toimub pärast puksi paigaldamist raami sisse.

Joonis 5. Autogeneraatori rootor: a - kokku pandud; b - lahtivõetud pooluste süsteem; 1,3-pooluselised pooled; 2 - ergastusmähis; 4 - kontaktrõngad; 5 - võll

Kui postipooltel on poolpuksid, siis keritakse ergutusmähis eelnevalt raamile ja paigaldatakse pooluste sissepressimisel nii, et poolpuksid sisenevad raami. Raami otsapõskedel on riivi väljaulatuvad osad, mis sisenevad poolusepoolte otstes olevatesse polaarvahedesse ja takistavad raami pöördumist hülsi külge. Postipoolte võllile vajutamisega kaasneb nende pahteldamine, mis vähendab õhuvahesid puksi ja pooluste või poolpukside vahel ning avaldab positiivset mõju generaatori väljundomadustele. Tihendamisel voolab metall võlli soontesse, mistõttu on ergutusmähise läbipõlemisel või purunemisel raske tagasi kerida, kuna rootori pooluste süsteemi on raske lahti võtta. Rootoriga kokku pandud ergutusmähis on immutatud lakiga. Pooluste nokad on tavaliselt ühelt või mõlemalt poolt servadest faasitud, et vähendada generaatorite magnetmüra. Mõnes konstruktsioonis asetatakse samal eesmärgil müravastane mittemagnetiline rõngas nokade teravate koonuste alla, mis asub ergutusmähise kohal. See rõngas hoiab ära nokade võnkumise magnetvoo muutumisel ja seega ka magnetmüra tekitamise.

Pärast kokkupanekut teostatakse rootori dünaamiline tasakaalustamine, milleks puuritakse välja liigne materjal pooluste juurest. Rootori võllil on ka kontaktrõngad, mis on enamasti valmistatud vasest, plastikust pressitud. Ergastusmähise juhtmed on joodetud või keevitatud rõngaste külge. Mõnikord on sõrmused valmistatud messingist või roostevabast terasest, mis vähendab nende kulumist ja oksüdeerumist, eriti niiskes keskkonnas töötamisel. Rõngaste läbimõõt, kui harja-kontakti koost asub generaatori sisemisest õõnsusest väljaspool, ei tohi ületada libisemisrõngaste küljelt kaanesse paigaldatud laagri siseläbimõõtu, kuna kokkupaneku ajal läheb laager üle rõngaste. Rõngaste väike läbimõõt aitab vähendada ka harja kulumist. Just paigaldustingimuste jaoks kasutavad mõned ettevõtted rootori tagumise toena rull-laagreid, kuna. sama läbimõõduga kuullaagritel on lühem ressurss.

Rootori võllid on reeglina valmistatud pehmest vabalõikelisest terasest, kuid rull-laagri kasutamisel, mille rullid töötavad otse võlli otsas libisemisrõngaste küljelt, on võll valmistatud legeeritud terasest ning võlli tihvt on tsementeeritud ja karastatud. Võlli keermestatud otsas lõigatakse rihmaratta kinnitamiseks võtme jaoks soon. Siiski paljudes kaasaegsed kujundused tüübel puudub. Sel juhul on võlli otsaosal süvend või võtmed kätte eend kuusnurga kujul. See aitab vältida võlli pöörlemist rihmaratta mutri pingutamisel või lahtivõtmise ajal, kui on vaja eemaldada rihmaratas ja ventilaator.

Pintslikomplekt on plastkonstruktsioon, mis mahutab harjad st. libisevad kontaktid. Autode generaatorites kasutatakse kahte tüüpi harju – vaskgrafiiti ja elektrografiiti. Viimastel on rõngaga kokkupuutel suurenenud pingelang võrreldes vaskgrafiidiga, mis mõjutab negatiivselt generaatori väljundomadusi, kuid need kulutavad kontaktrõngaid oluliselt vähem. Harjad surutakse vedrude jõul vastu rõngaid. Tavaliselt paigaldatakse harjad piki libisemisrõngaste raadiust, kuid on ka nn reaktiivharjahoidjaid, kus harja telg moodustab harja kokkupuutepunktis rõnga raadiusega nurga. See vähendab harja hõõrdumist harjahoidja juhikutes ja tagab seeläbi harja usaldusväärsema kontakti rõngaga. Sageli moodustavad harjahoidja ja pingeregulaator lahutamatu ühtse üksuse.

Alaldiplokke kasutatakse kahte tüüpi - kas need on jahutusradiaatorid, millesse pressitakse (või joodetakse) võimsusalaldi dioodid või millele on joodetud ja tihendatud nende dioodide räniühendused, või on need kõrgelt arenenud ribidega konstruktsioonid, milles dioodid , tavaliselt tahvelarvuti tüüpi, on joodetud jahutusradiaatorite külge. Täiendavad alaldi dioodid on tavaliselt plastikust korpusega silindriline kuju või herne kujul või on valmistatud eraldi suletud ploki kujul, mille vooluringi kaasamist teostavad kõrtsid. Alaldi sõlmede kaasamine generaatori vooluringi toimub faasijuhtmete jootmise või keevitamise teel alaldi spetsiaalsetele kinnituspatjadele või kruvide abil. Generaatorile ja eriti autode pardavõrgu juhtmestikule on kõige ohtlikum maandusega ja generaatori "+" klemmiga ühendatud jahutusradiaatori plaatide sillamine metallesemetega, mis juhuslikult vahele jäävad. need või reostusest tekkinud juhtivad sillad, tk. see põhjustab lühise aku vooluringis ja on võimalik tulekahju. Selle vältimiseks katavad osade firmade alaldi generaatorite plaadid ja muud osad osaliselt või täielikult isolatsioonikiht. Alaldi monoliitses konstruktsioonis on jahutusradiaatorid peamiselt kombineeritud isoleermaterjalist kinnitusplaatidega, mis on tugevdatud ühendusvardadega.

Generaatori laagriüksused on tavaliselt sügava soonega kuullaagrid, millel on ühekordne määrdega kogu eluiga ja ühe- või kahepoolsed tihendid, mis on laagrisse sisse ehitatud. Rulllaagreid kasutatakse ainult libisemisrõngaste küljel ja üsna harva, peamiselt Ameerika firmade poolt. Kuullaagrite sobivus võllile libisemisrõngaste küljelt on tavaliselt tihe, ajami poolelt - libisemine, kattepesas, vastupidi - libisemisrõngaste küljelt - libisemine, ajami küljest külg - tihe. Kuna libisemisrõngaste küljel on laagri välimine ring, millel on katte pesas pöörlemisvõime, võib laager ja kate peagi üles öelda, rootor puudutab staatorit. Laagri keeramise vältimiseks asetatakse katte istmesse erinevad seadmed - kummirõngad, plasttopsid, gofreeritud terasvedrud jne.

Joonis 6. Boschi erineva konstruktsiooniga pingeregulaatorid.
a - diskreetsetel elementidel; b - hübriidpaigaldus; c - skeem räni monokristallil.
1 - võimsuse väljundaste, 2 - juhtimisahel

Pingeregulaatorite konstruktsiooni määrab suuresti nende valmistamise tehnoloogia. Diskreetsetel elementidel vooluringi valmistamisel on regulaatoril tavaliselt trükkplaat millel need elemendid asuvad. Samal ajal saab mõnda elementi, näiteks häälestustakistid, valmistada paksukiletehnoloogia abil. Hübriidtehnoloogia eeldab, et takistid valmistatakse keraamilisele plaadile ja ühendatakse pooljuhtelementidega - dioodid, zeneri dioodid, transistorid, mis pakitakse lahti või pakitakse ja joodetakse metallist aluspinnale. Ränist monokristallil valmistatud regulaatoris asub kogu regulaatori ahel selles kristallis. Joonisel 6 on näidatud Boschi pingeregulaatorite väljatöötamine, mis hõlmab kõiki ülaltoodud konstruktsioone. Hübriid- ja monokristallpingeregulaatoreid ei tohi lahti võtta ega parandada.

Generaatorit jahutatakse ühe või kahe ventilaatoriga, mis on paigaldatud selle võllile. Sel juhul imetakse generaatorite traditsioonilises konstruktsioonis (joonis 7, a) õhku tsentrifugaalventilaatori abil kaanesse libisemisrõngaste küljelt. Generaatorite jaoks, millel on väljaspool siseõõnsust ja korpusega kaitstud harjakoost, pingeregulaator ja alaldi, imetakse õhku selles korpuses olevate pilude kaudu, suunates õhu kõige soojematesse kohtadesse - alaldi ja pingeregulaatorisse. Tiheda mootoriruumi paigutusega autodel, mille õhutemperatuur on liiga kõrge, kasutatakse spetsiaalse korpusega generaatoreid (joonis 7, b), mis on kinnitatud tagakaanele ja varustatud toruga voolikuga, mille kaudu generaatorisse siseneb külm ja puhas välisõhk. Selliseid kujundusi kasutatakse näiteks BMW autodel. "Kompaktsete" generaatorite puhul võetakse jahutusõhku nii tagumisest kui esikaanest.

Joonis 7. Generaatori jahutussüsteem.
a - tavapärase disaini generaatorid; b - generaatorid kõrgendatud temperatuur mootoriruumis; c - kompaktse disainiga generaatorid.
Nooled näitavad õhuvoolu suunda

Erisõidukitele, veoautodele ja bussidele paigaldatud suurtel elektrigeneraatoritel on mõned erinevused. Eelkõige on neil ühele võllile paigaldatud rootori kaks poolusesüsteemi ja sellest tulenevalt kaks ergutusmähist, staatoril 72 pilu jne. Põhilised erinevused disain vaadeldavatest konstruktsioonidest selliseid generaatoreid pole.

Generaatorikomplektide omadused

Generaatorikomplekti võime varustada tarbijaid elektriga mootori erinevates töörežiimides määratakse selle voolukiiruse karakteristiku (TLC) järgi - generaatori maksimaalse väljundvoolu sõltuvus rootori kiirusest konstantse pinge korral väljundvõimsustel. . Joonisel fig. 1 näitab generaatori voolukiiruse karakteristikut.

Riis. 1. Generaatorikomplektide voolukiiruse karakteristikud.
Graafik sisaldab järgmisi iseloomulikke punkte:
n 0 - rootori algkiirus ilma koormuseta, mille juures generaator hakkab voolu andma;
I xd - generaatori tagasilöögivool kiirusel, mis vastab mootori minimaalsele stabiilsele tühikäigupööretele. Kaasaegsetel generaatoritel on selles režiimis antud vool 40-50% nimiväärtusest;
I dm on maksimaalne (nimi) väljundvool rootori kiirusel 5000 min "" (kaasaegsete generaatorite puhul 6000 min "").

Seal on määratud TLC:

iseergastusega (ergutusmähise ahelat toidab oma generaator);

sõltumatu ergutusega (ergutusmähise ahel saab toite välisest allikast);

generaatorikomplekti jaoks (vooluringis on pingeregulaator);

generaatori jaoks (pingeregulaator on keelatud);

külmas olekus (külma all mõistetakse sellist olekut, kus generaatori sõlmede temperatuur on praktiliselt võrdne ümbritseva õhu temperatuuriga (25 ± 10) ° C, kuna generaator soojeneb TLC eksperimentaalse määramise ajal, katse aeg peaks olema minimaalne, st mitte rohkem kui 1 minut, ja katset tuleks korrata pärast seda, kui sõlmede temperatuur on taas võrdne ümbritseva õhu temperatuuriga);

kuumutatud olekus.

AT tehniline dokumentatsioon sageli ei ole generaatoritel näidatud kogu TLC-d,
vaid ainult selle üksikud iseloomulikud punktid (vt joon. 1).

Need punktid hõlmavad järgmist:

algkiirus tühikäigul n 0 . See vastab generaatori seatud pingele ilma koormuseta;

generaatori poolt antud suurim vool I dm. (Autode klapigeneraatorid on isepiiravad, st saavutanud jõu I dm, mille väärtus on lähedane voolu väärtusele lühis, ei saa pöörlemiskiiruse edasise suurenemisega generaator praegustele tarbijatele anda suurem väärtus. Voolu I dm korrutatuna nimipingega määrab autogeneraatorite nimivõimsuse);

pöörlemiskiirus n pn ja voolutugevus I dn projekteerimisrežiimis. (Projekteerimisrežiimi punkt määratakse punktis, kus TLC puudutab lähtepunktist tõmmatud puutujat. Ligikaudu saab voolutugevuse arvutuslikuks väärtuseks määrata 0,67 I dm pöörlemiskiiruse suurenemine suurendab generaatori voolu ja , järelikult suureneb selle sõlmede kuumutamine, kuid samal ajal suureneb generaatori jahutamise intensiivsus selle võllil asuva ventilaatori poolt.

pöörlemiskiirus n xd ja voolutugevus I xd mootori tühikäigule vastavas režiimis sisepõlemine(ICE). Selles režiimis peab generaator tagama voolutugevuse, mis on vajalik mitmete oluliste tarbijate, peamiselt karburaatori sisepõlemismootorite süüte toiteks.

Kuidas määrata oma generaatori parameetreid:

Kodumajapidamises kasutatavate generaatorite jaoks: kodumaiste mootorite uute mudelite jaoks (VAZ-2111, 2112, ZMZ-406 jne): paigaldatakse kompaktse disainiga generaatorid (94.3701 jne). Harjadeta (induktor) generaatorid (955.3701 VAZ-idele, G700A UAZ-idele) erinevad traditsioonilisest konstruktsioonist selle poolest, et neil on rootoril püsimagnetid ja staatoril ergutusmähised (segaergutus). See võimaldas hakkama saada ilma harjasõlme (generaatori haavatav osa) ja libisemisrõngasteta. Need generaatorid on aga veidi suurema massi ja kõrgema müratasemega.

Generaatori kilbil on tavaliselt näidatud selle peamised parameetrid:

Generaatorikomplekti peamine omadus on selle voolukiiruse karakteristik (TLC), st generaatori poolt võrku antud voolu sõltuvus selle rootori kiirusest konstantsel pingel generaatori väljundvõimsusel.

See omadus määratakse kindlaks, kui generaator töötab täielikult laetud akuga, mille nimivõimsus on väljendatud A / h ja mis on vähemalt 50% generaatori nimivoolust. Karakteristikut saab määrata generaatori külmas ja kuumutatud olekus. Sel juhul mõistetakse külma olekut sellisena, kus generaatori kõigi osade ja sõlmede temperatuur on võrdne ümbritseva keskkonna temperatuuriga, mille väärtus peaks olema 23±5°C. Õhutemperatuur määratakse generaatori õhu sisselaskeavast 5 cm kaugusel asuvas punktis. Kuna generaator kuumeneb iseloomustuse käigus selles vabanevate võimsuskadude tõttu, on külmas olekus TLC-d metoodiliselt raske registreerida ja enamik ettevõtteid annab generaatorite voolukiiruse karakteristikud kuumutatud olekus, st olekus. mille puhul generaatori komponente ja osi kuumutatakse igas määratud punktis püsiva väärtuseni generaatoris tekkivate võimsuskadude tõttu ülaltoodud jahutusõhu temperatuuril.

Pöörlemiskiiruse muutumise vahemik karakteristikute eemaldamise ajal on minimaalse sageduse, mille juures generaatorikomplekt arendab voolu 2A (umbes 1000 min -1) ja maksimumi vahel. Iseloomustus viiakse läbi intervalliga 500 kuni 4000 min -1 ja 1000 min -1 kõrgematel sagedustel. Mõned ettevõtted pakuvad voolukiiruse karakteristikuid, mis on määratud nimipingel, st 14 V juures, mis on tüüpilised autod. Selliseid omadusi on aga võimalik eemaldada ainult kõrgetasemelise pinge säilitamiseks spetsiaalselt ümberehitatud regulaatoriga. Pingeregulaatori töö vältimiseks voolukiiruse karakteristiku eemaldamisel määratakse see 12-voldise pardasüsteemi jaoks pingetel U t \u003d 13,5 ± 0,1 V. Voolukiiruse karakteristiku määramiseks on lubatud ka kiirendatud meetod, mis nõuab spetsiaalset automatiseeritud alust, milles generaator soojeneb 30 minutit kiirusega 3000 min -1, mis vastab sellele sagedusele, voolutugevusele ja ülaltoodud pingele. Iseloomustusaeg ei tohiks pidevalt muutuva kiiruse juures ületada 30 s.

Voolukiiruse karakteristikul on iseloomulikud punktid, mille hulka kuuluvad:

n 0 - algkiirus ilma koormuseta. Kuna iseloomustus algab tavaliselt koormusvooluga (umbes 2A), saadakse see punkt x-teljega ristumiskohani võetud iseloomustuse ekstrapoleerimisel.

n L on minimaalne töökiirus, st kiirus, mis vastab ligikaudu mootori tühikäigu pöörlemissagedusele. Tinglikult aktsepteeritud, n L = 1500 min -1. See sagedus vastab voolule I L . Firma Bosch "kompaktsete" generaatorite jaoks võttis n L =1800 min -1 . Tavaliselt on I L 40...50% nimivoolust.

n R - nimikiirus, mille juures tekib nimivool I R. See kiirus on võetud n R = 6000 min -1 . I R - väikseim vool, mida generaatorikomplekt peab tootma pöörlemiskiirusel n R .

N MAX – maksimaalne kiirus. Sellel kiirusel toodab generaator maksimaalset voolu I max. Tavaliselt erineb maksimaalne vool nimiväärtusest I R vähe (mitte rohkem kui 10%).

Tootjad esitavad oma teabematerjalides peamiselt ainult voolukiiruse karakteristiku iseloomulikud punktid. Sõiduautode generaatorikomplektide puhul on aga piisava täpsusega võimalik määrata voolukiiruse karakteristikut voolu I R teadaoleva nimiväärtuse ja joonise 8 kohase karakteristiku järgi, kus generaatori vool on antud selle nimiväärtuse suhtes.

Lisaks voolu-kiiruse karakteristikule iseloomustab generaatorikomplekti ka iseergastuse sagedus. Kui generaator töötab akuga autol, peab generaator olema iseergastuv mootori pöörlemissagedusel, mis on väiksem kui tühikäigul. Sel juhul peab vooluahel loomulikult sisaldama lampi generaatorikomplekti tööoleku jälgimiseks generaatori tootja poolt selle jaoks määratud võimsusega ja sellega paralleelseid takisteid, kui need on vooluringis ette nähtud.

Teine omadus, mille abil on võimalik kujutada generaatori energiavõimet, st määrata generaatori poolt mootorilt võetud võimsust, on selle kasuteguri väärtus (COP), mis määratakse punktidele vastavates režiimides. voolukiiruse karakteristikust (joonis 8) on orienteerumiseks antud kasuteguri väärtus vastavalt joonisele 8, sest see sõltub generaatori konstruktsioonist - plaatide paksusest, millest staator on kokku pandud, libisemisrõngaste, laagrite läbimõõdust, mähiste takistusest jne, kuid peamiselt generaatori võimsusest. Mida võimsam on generaator, seda suurem on selle kasutegur.

Joonis 8
Autogeneraatorite väljundomadused:
1 - voolukiiruse karakteristik, 2 - efektiivsus voolukiiruse karakteristiku punktide kaupa

Lõpuks iseloomustab generaatorikomplekti selle väljundpinge vahemik, kui kiirus, koormusvool ja temperatuur muutuvad teatud piirides. Tavaliselt on ettevõtte brošüürides märgitud pinge väljundvõimsuse "+" ja generaatorikomplekti "massi" vahel kontrollpunktis või regulaatori seadistuspinge, kui generaatorikomplekt on külm kiirusel 6000 min -1, vooluga. koormus 5 A ja töö koos akuga, samuti termiline kompensatsioon - reguleeritud pinge muutus sõltuvalt ümbritseva õhu temperatuurist. Termiline kompensatsioon on näidatud koefitsiendina, mis iseloomustab pinge muutust, kui ümbritseva õhu temperatuur muutub ~1°C võrra. Nagu ülal näidatud, väheneb temperatuuri tõustes generaatori seatud pinge. Sõiduautode jaoks pakuvad mõned ettevõtted generaatorikomplekte järgmiste regulaatori seadistuste ja soojuskompensatsiooniga:

Seadistuspinge, V ........................... 14,1±0,1 14,5+0, üks
Soojuskompensatsioon, mV/°С................................ -7+1,5 -10±2

Generaatori valikud.

Tabelis on kasutatud järgmisi tähistusi: P max - maksimaalne väljundvõimsus, U nom - nimipinge, I max - maksimaalne väljundvool rootori maksimaalsel pöörlemissagedusel (enamiku generaatorite puhul võetakse maksimumkiiruseks 6000 p/min), N o - algne võimsus. ergastussageduse generaator (I \u003d 0), N r - generaatori kiirus projekteerimisrežiimis, I r - voolutugevus projekteerimisrežiimis.
Seega, teades algset ergastuse sagedust ja voolu sellel sagedusel, lõppsagedust ja maksimaalset voolu ning üht vaheväärtust, on võimalik ehitada üsna täpne generaatori kolmepunktiline TLC.

Kodumaise toodangu generaatorid.

Välisfirmade toodetud generaatorid

Märgistus	Rakendus	Pmax, W. (U nom, V)	Ei, min -1	I pH, A	N pH, min -1	Ma max , A	Ergastus
G502A	ZAZ-968M LuAZ-969M	420 (14)	1500	20	3200	30	eneseergastus
G250 ja muudatused	M412 M427 UAZ ZIL-131 ZIL-157 ZIL-130	500 (12)	950	28	2100	40	sõltumatu
G221A ja muudatused	VAZ-2101 VAZ-21011 VAZ-2103 VAZ-2106 VAZ-2121	600 (14)	1150	30	2500	42	ise
G222	VAZ-2104 VAZ-2105 VAZ-2107 VAZ-1111 ZAZ-1102 M2141	700 (14)	1250	35	2400	50	ise
16.3701 ja muudatused	GAZ-2410 RAF-2203-01 GAZ-31029 GAZ-3102	900 (14)	1100	45	2500	65	ise
16.3771	UAZ	800 (14)	1000	40	2050	57	ise
17.3701	ZIL-425850 ZIL-157	500 (14)	1000	24	2000	40	sõltumatu
19.3701		1260 (14)	1050	60	2150	90	ise
19.3771	GAZ-3102 GAZ-31029 GAZ-3110	940 (14)	800	45	2200	67
25.3771	GAZ-3110	1120 (14)	1100	53	2200	80	ise
26.3771	VAZ-2104 VAZ-2105 VAZ-2108 VAZ-2109	940 (14)	800	45	2200	67
29.3701	M2140 M412 IZH-2125 IZH-2715	700 (14)	1250	32	2250	50	ise
32.3701	ZIL-130 ZIL-157	840 (14)	1050	40	2200	60	ise
37.3701	VAZ-2108 VAZ-2109 VAZ-21213 M2141	770 (14)	1100	35	2000	55	ise
38.3701 ja muudatused	ZIL-4331 ZIL-133GYA	1330 (14)	900	60	1800	95	sõltumatu
45.3701		630 (14)	1100	28	2000	45	ise
58.3701	M2140 M2141 M412 IZH-2125 IZH-2715	730 (14)	1400	32	2400	52	ise
63.3701	BelAZ	4200 (28)	1500	150	2500	150	ise
65.3701	LAZ-42021 LiAZ-5256	2500 (28)	1250	60	2400	90
66.3701	PAZ-672M PAZ-3201	840 (14)	1150	40	2600	60
94.3701	GAZ-3302 VAZ-2110	1000 (14)	900	40	1800	70	ise
851.3701	ZIL-53012	1150 (14)	1200	55	3000	82
9002.3701	ZIL-4334	2240 (28)	1350	53	2600	80
G254		560 (14)	1100	28	2350	40	sõltumatu
G266 ja muudatused		840 (14)	1250	40	2750	60	ise
G286		1200 (14)	900	63	1700	85	sõltumatu
G273 ja muudatused	KAMAZ-5320 MAZ-5335	780 (28)	1100	20	2200	28	sõltumatu
G289 ja muudatused		2200 (28)	1250	60	2400	80	ise
G263A,B		4200 (28)	1500	80	2500	150	ise
955.3701 harjadeta	VAZ-2108 VAZ-2109	900 (14)	1050	50	2800	65	ise
583.3701	ZAZ-1102 VAZ-2108 VAZ-2109	740 (14)	1400	40	2500	53	ise

Generaatorkomplektide ühendusskeemid

Ergutusmähise ühendamise võimalus sõiduki pardavõrku ja pingetaseme hälve töö ajal sõltub generaatorikomplekti elektriskeemist. Generaatori ühendamine pingeregulaatori ja generaatori jõudlust reguleerivate elementidega toimub peamiselt vastavalt joonisel 2 näidatud skeemidele. Klemmide tähistused diagrammidel 1 ja 2 vastavad BOSCHi tähistustele ja 3 - NIPPON DENSO omadele. Teised ettevõtted võivad siiski kasutada teistsuguseid nimetusi.

Skeemi 1 kasutatakse kõige laialdasemalt, eriti Euroopas toodetud autodel Volvo, Audi, Mercedes, Opel, BMW jne. Olenevalt generaatori tüübist, võimsusest, tootjast ja eriti väljalaske ajast võib voolualaldi ei sisalda täiendavat alaldi õla, mis on ühendatud staatori mähise nullpunktiga, st. pole 8, vaid 6 dioodi, tuleb kokku panna võimsus-zeneri dioodidele, nagu on näidatud joonisel 3.

Generaatori ajam

Generaatorite paigaldamine

Vibratsioonikontrollerites on mõõte- ja käitamiselemendiks elektromagnetrelee. Kontakt-transistori kontrollerite puhul asub elektromagnetrelee mõõteosas ja elektroonilised elemendid käitamisosas. Need kahte tüüpi regulaatorid on nüüd täielikult asendatud elektrooniliste regulaatoritega.

Pooljuhtkontaktivabad elektroonilised regulaatorid on tavaliselt generaatorisse sisse ehitatud ja kombineeritud harjasõlmega. Nad muudavad ergutusvoolu, muutes rootori mähise toitevõrku sisselülitamise aega. Need regulaatorid ei allu kõrvalekaldumisele ja ei vaja hooldust, välja arvatud kontaktide töökindluse kontrollimiseks.

Pingeregulaatoritel on termilise kompensatsiooni omadus – aku optimaalse laadimise tagamiseks akule antava pinge muutmine sõltuvalt mootoriruumi õhutemperatuurist. Mida madalam on õhutemperatuur, seda rohkem tuleb akule pinget anda ja vastupidi. Soojuskompensatsiooni väärtus ulatub kuni 0,01 V 1°C kohta. Mõnel kaugregulaatorite mudelil (2702.3702, РР-132А, 1902.3702 ja 131.3702) on astmelised manuaalsed pingetaseme lülitid (talv/suvi).

Pingeregulaatori tööpõhimõte.

Praegu on kõik generaatorikomplektid varustatud pooljuhtelektrooniliste pingeregulaatoritega, mis on tavaliselt generaatorisse sisse ehitatud. Nende teostamise ja ülesehituse skeemid võivad olla erinevad, kuid kõigi regulaatorite tööpõhimõte on sama. Ilma regulaatorita generaatori pinge sõltub selle rootori kiirusest, ergutusmähise tekitatud magnetvoost ja sellest tulenevalt ka voolutugevusest selles mähises ja generaatori poolt tarbijatele antava vooluhulgast. Mida suurem on pöörlemiskiirus ja ergutusvool, seda suurem on generaatori pinge, mida suurem on koormusvool, seda väiksem on see pinge.

Pingeregulaatori ülesanne on stabiliseerida pinget, kui kiirus ja koormus muutuvad ergutusvoolu mõju tõttu. Muidugi saate ergutusahela voolu muuta, lisades sellesse vooluringi täiendava takisti, nagu tehti eelmistes vibratsioonipinge regulaatorites, kuid see meetod on seotud selle takisti võimsuse kadumisega ja seda ei kasutata elektroonilistes regulaatorites. Elektroonilised regulaatorid muudavad ergutusvoolu, lülitades ergutusmähise võrgust sisse ja välja, muutes samal ajal ergutusmähise sisselülitusaja suhtelist kestust. Kui pinge stabiliseerimiseks on vaja ergutusvoolu vähendada, siis ergutusmähise sisselülitusaeg väheneb, kui on vaja seda suurendada, siis suureneb.

Toimimispõhimõte elektrooniline regulaator seda on mugav demonstreerida Boschi EE 14V3 tüüpi regulaatori üsna lihtsal diagrammil, mis on näidatud joonisel fig. 9:

Joonis 9
BOSCH EE14V3 pingeregulaatori ahel:
1 - generaator, 2 - pingeregulaator, SA - süütelukk, HL - juhtlamp armatuurlaual.

Ahela toimimise mõistmiseks tuleb meeles pidada, et nagu ülal näidatud, ei lase zeneri diood voolu läbi stabiliseerimispingest madalamal pingel. Kui pinge jõuab selle väärtuseni, "murdab" zeneri diood läbi ja vool hakkab seda läbima. Seega on regulaatoris olev zeneri diood pingestandard, millega generaatori pinget võrreldakse. Lisaks on teada, et transistorid läbivad voolu kollektori ja emitteri vahel, st. on avatud, kui vool liigub "baas-emitteri" ahelas ja ei lase seda voolu läbi, s.t. suletud, kui baasvool on katkenud. Zeneri dioodi VD2 pinge antakse generaatori "D +" väljundist läbi takistitel R1 oleva pingejaguri (R3 ja diood VD1, mis teostab temperatuuri kompenseerimist. Samal ajal kui generaatori pinge on madal ja pinge zeneril diood on oma stabiliseerimispingest madalamal, zeneri diood on selle kaudu suletud ja seetõttu, ja transistori VT1 baasahelas ei voola voolu, on ka transistor VT1 suletud.Sellisel juhul on takisti R6 läbiv vool alates väljund "D +" siseneb transistori VT2 baasahelasse, mis avaneb, selle emitter-kollektori ristmiku kaudu hakkab voolama vool transistori VT3 aluses , mis samuti avaneb.Sellisel juhul generaatori ergutusmähis on ühendatud toiteahelaga emitter-kollektori ristmiku VT3 kaudu.

Transistoride VT2 ja VT3 ühendust, milles nende kollektori klemmid on kombineeritud ja ühe transistori baasahelat toidetakse teise emitterist, nimetatakse Darlingtoni ahelaks. Selle ühendusega võib mõlemat transistorit pidada üheks suure võimendusega liittransistoriks. Tavaliselt valmistatakse selline transistor ühel ränikristallil. Kui generaatori pinge on suurenenud näiteks selle rootori pöörlemiskiiruse suurenemise tõttu, suureneb pinge ka zeneri dioodil VD2, kui see pinge jõuab stabiliseerimispinge väärtuseni, siis Zeneri diood VD2 "murdab läbi" , hakkab seda läbiv vool voolama transistori VT1 baasahelasse, mille emitter-kollektori ristmik avab ja lühistab liittransistori VT2, VT3 aluse väljundi maandusega. Komposiittransistor sulgub, katkestades ergutusmähise toiteahela. Ergastusvool langeb, generaatori pinge väheneb, zeneri diood VT2, transistor VT1 sulgub, komposiittransistor VT2, VT3 avaneb, ergutusmähis ühendatakse uuesti toiteahelaga, generaatori pinge tõuseb ja protsess kordub. Seega toimub generaatori pinge reguleerimine regulaatori poolt diskreetselt, muutes toiteahelas ergutusmähise sisselülitamise suhtelist aega. Sel juhul muutub ergutusmähises vool, nagu on näidatud joonisel 10. Kui generaatori pöörlemiskiirus on suurenenud või selle koormus vähenenud, väheneb mähise sisselülitamise aeg, kui kiirus on vähenenud või koormus on suurenenud, siis see suureneb. Regulaatori ahelas (vt joonis 9) on kõigi autodel kasutatavate pingeregulaatorite ahelatele iseloomulikud elemendid. Diood VD3 hoiab komposiittransistori VT2, VT3 sulgemisel ära ohtlikud pingetõusud, mis tekivad olulise induktiivsusega ergutusmähise avatud vooluahela tõttu. Sellisel juhul saab väljamähise voolu selle dioodi kaudu sulgeda ja ohtlikke pingetõkkeid ei teki. Seetõttu nimetatakse VD3 dioodi summutamiseks. Takistus R7 on kõva tagasiside takistus.

Joonis 10. Voolutugevuse muutus ergutusmähises J B aja jooksul t pingeregulaatori töötamise ajal: t sisse, t välja - vastavalt pingeregulaatori ergutusmähise sisse- ja väljalülitamise aeg; n 1 n 2 - generaatori rootori kiirus ja n 2 on suurem kui n 1 ; J B1 ja J B2 - keskmine vool väljamähises

Kui komposiittransistor VT2, VT3 avatakse, selgub, et see on ühendatud paralleelselt pingejaguri takistusega R3, samal ajal kui zeneri dioodi VT2 pinge väheneb järsult, see kiirendab regulaatori vooluringi ümberlülitamist ja suurendab selle lülitamise sagedus, millel on kasulik mõju generaatorikomplekti pinge kvaliteedile. Kondensaator C1 on omamoodi filter, mis kaitseb regulaatorit selle sisendis olevate pingeimpulsside mõju eest. Üldiselt takistavad regulaatori ahela kondensaatorid selle ahela üleminekut võnkerežiimile ja kõrvaliste kõrgsageduslike häirete mõju regulaatori tööle või kiirendavad transistoride ümberlülitamist. Viimasel juhul tühjendatakse ühel ajahetkel laetud kondensaator teisel hetkel transistori baasahelasse, kiirendades tühjendusvoolu hüppega transistori lülitumist ja vähendades seega selle kuumenemist ja energiat. kaotus selles.

Joonisel 9 on selgelt näidatud lambi HL roll generaatori tööoleku jälgimisel (auto armatuurlaual asuv laadimise kontrolllamp). Kui sõiduki mootor on välja lülitatud, võimaldab süütelüliti SA kontaktide sulgemine aku GA voolul voolata läbi selle lambi generaatori ergutusmähisesse. See tagab generaatori esialgse ergastuse. Samal ajal põleb lamp, mis annab märku, et ergutusmähises pole avatud vooluringi. Pärast mootori käivitamist ilmub generaatori klemmidele "D +" ja "B +" peaaegu sama pinge ja lamp kustub. Kui generaatoril ei teki auto mootori töötamise ajal pinget, põleb HL-lamp selles režiimis edasi, mis on signaal generaatori rikke või veorihma purunemise kohta. Takisti R lisamine generaatorikomplekti aitab laiendada HL-lambi diagnostikavõimalusi. Selle takisti olemasolul süttib ergutusmähises avatud vooluahel, kui auto mootor töötab, HL-lamp. Praegu läheb üha enam ettevõtteid üle generaatorikomplektide tootmisele ilma täiendava ergutusmähise alaldita. Sel juhul on generaatori faasiväljund ühendatud regulaatoriga. Kui auto mootor ei tööta, ei ole generaatori faasi väljundis pinget ja pingeregulaator lülitub sel juhul režiimile, mis takistab aku tühjenemist ergutusmähisesse. Näiteks kui süüde on sisse lülitatud, lülitab regulaatori vooluahel oma väljundtransistori võnkerežiimi, kus ergutusmähises olev vool on väike ja moodustab ampri murdosa. Pärast mootori käivitamist lülitab generaatori faasiväljundi signaal regulaatori vooluringi normaalsesse töösse. Sel juhul juhib regulaatori ahel ka lampi generaatori tööoleku jälgimiseks.

Joonis 11. Boschi EE14V3 regulaatori poolt hoitava pinge sõltuvus temperatuurist kiirusel 6000 min -1 ja koormusvoolul 5A.

Aku sinu jaoks usaldusväärne töö nõuab, et elektrolüüdi temperatuuri langusega suureneks generaatorikomplektist akule antav pinge veidi ja väheneks temperatuuri tõustes. Säilitatud pinge taseme muutmise protsessi automatiseerimiseks kasutatakse andurit, mis asetatakse aku elektrolüüti ja lülitatakse pingeregulaatori ahelasse. Kuid see kehtib ainult täiustatud autode kohta. Lihtsamal juhul valitakse temperatuuri kompensatsioon regulaatoris selliselt, et sõltuvalt generaatorisse siseneva jahutusõhu temperatuurist muutub generaatorikomplekti pinge etteantud piirides. Joonisel 11 on näidatud Boschi EE14V3 regulaatori poolt ühes töörežiimis hoitava pinge sõltuvus temperatuurist. Graafik näitab ka selle pinge väärtuse tolerantsivälja. Sõltuvuse langev iseloom tagab aku hea laetuse, kui negatiivne temperatuur ja selle elektrolüüdi suurenenud keemise vältimine selle ajal kõrge temperatuur. Samal põhjusel paigaldatakse spetsiaalselt troopikas töötamiseks mõeldud autodele pingeregulaatorid teadlikult madalama häälestuspingega kui parasvöötme ja külma kliima jaoks.

Generaatori töö erinevates režiimides

Kui sisse lülitatakse võimsad elektritarbijad (näiteks tagaklaasi soojendus, esituled, soojenduse ventilaator jne) ja rootori väike pöörete arv (mootori pöörlemissagedus madal), võib tarbitav koguvool olla suurem, kui generaator suudab. toimetades. Sel juhul langeb koormus akule ja see hakkab tühjenema, mida saab juhtida täiendava pingeindikaatori või voltmeetri näitude abil.

generaatoritel on samad voolukiiruse karakteristikud või energianäitajate poolest ei ole asendusgeneraatori omadused halvemad kui asendataval;

mootori ja generaatori ülekandearv on sama;

üldiselt ja ühendavad mõõtmed asendusgeneraator võimaldab teil selle mootorile paigaldada. Tuleb meeles pidada, et enamikul välismaiste sõiduautode generaatoritel on ühe jalaga kinnitus, samas kui kodumaised generaatorid on mootorile kinnitatud kahe jalaga, nii et välismaise generaatori asendamine kodumaise generaatoriga nõuab tõenäoliselt generaatori väljavahetamist. kinnitusklamber mootorile;

asendus- ja asendusgeneraatorikomplektide skeemid on identsed.

jälgida elektrijuhtmestiku seisukorda, eelkõige generaatorile, pingeregulaatorile sobivate juhtmete kontaktide puhtust ja töökindlust. Halbade kontaktide korral võib rongisisene pinge ületada lubatud piire;

auto kereosade elektrikeevitamise ajal ühendage kõik juhtmed generaatorist ja akust lahti;

kontrollige generaatori rihma õiget pinget. Lõdvalt pingutatud rihm ei taga generaatori tõhusat tööd, liiga pingutatud rihm viib selle laagrite hävimiseni;

viivitamatult selgitage välja generaatori kontrolllambi süttimise põhjus.

jätke auto ühendatud akuga, kui kahtlustate generaatori alaldi talitlushäireid. See võib viia aku täieliku tühjenemiseni ja isegi tulekahjuni elektrijuhtmetes;

kontrollige generaatori töövõimet, lühistades selle väljundid maandusega ja üksteisega;

kontrollige generaatori töökõlblikkust, ühendades mootori töötamise ajal aku lahti pingeregulaatori, sissepritsesüsteemide elektrooniliste elementide, süüte, pardaarvuti jms rikke tõttu;

lasta elektrolüüdil, "Tosolil" jne generaatorile sattuda.

Auto normaalse töö tagamiseks on vaja autogeneraatorit. See seade võimaldab teil muuta liikumise energia elektrivooluks.

Kuidas näeb välja auto generaator?

Voolugeneraator on vajalik valgustustoodete toiteks, akude (patareide), mõõteriistade laadimiseks, pardaarvuti ühendamiseks jne.

DC generaator

Esimesena hakati autodes kasutama generaatoreid. alalisvool millel oli palju puudusi. Uute, uut tüüpi alaltide (räni ja seleen) kasutuselevõtt võimaldas transpordiks kasutada vahelduvvoolugeneraatoreid, mis võimaldas tõsta paigaldise efektiivsust ja anda sama sisendvoolu juures rohkem võimsust.

Kuidas näeb välja kaasaegne generaator?

Sõidukitel, mis on toodetud kuni 60ndate keskpaigani. XX sajandil kasutatud alalisvoolu generaatorid.

Seadmete peamiseks puuduseks oli seadmete kiire rike, ebatäiuslik ühendusskeem, väike võimsus paigaldus, vajadus seadmete pideva jälgimise ja hoolduse järele, hoolimata asjaolust, et väljundvõimsus oli tühine.

Auto elektriskeem sisaldab pingeregulaatori releed. Staator sisaldab ergutusmähist, mis ühendatakse paralleelselt toitemähisega (generaatori armatuuri juures) vedruharjadega.

Pingeregulaatori üldvaade

Generaatori seade ja tööpõhimõte

• Kolme mähisega staator (täht).
• Ergutusmähisega rootor. Sellele antakse voolu libisemisrõngaste ja harjade abil.
• Alaldiplaat koosneb 6 pooljuhtdioodist. Muudab voolu alalisvooluks ja saadab selle sõiduki elektrivõrku. Samuti täidab see pöördvoolurelee funktsiooni.
• Pinge regulaator. Võimaldab juhtida ergutusmähiste voolukoormuste väärtust, st stabiliseerib seadme pingetaset. Tavaliselt tehakse ühes korpuses. Skeem viiakse läbi aastal kolm võimalust: mittekontaktne (ei sisalda elektromagnetreleed; vahelduvvoolu reguleerimine toimub elektrooniline võti); kontakt-transistor (juhtimine toimub transistorite abil); vibratsioon (juhtimine toimub elektromagnetrelee abil).
• Vahelduvvoolu generaatori töö näidu kaasamise relee. Töötab allika kahest faasist või alaldi nullist.

Vedruharja tüüp

Voolupiirajaid ei pakuta, kuna vooluring sisaldab isepiiravaid elemente.

Eelised:

• autogeneraatorite vähendamine;
• kõrge töökindlus ja tõrgeteta töö.
• suurema võimsusega generaatorite saamine võrreldes alalisvoolumudelitega.

Regulaatori relee

Seade koosneb kolmest põhielemendist:

1. OT (voolupiiraja) – komponent relee, mis juhib voolu. Kui alalisvool ületab seatud väärtuse, lülitub seade välja. See sisaldub generaatori ja väljundpinge vahel järjestikuses ahelas.
   Tööpõhimõte: relee aktiveerub, kui saavutatakse konstantne vool seatud väärtus. Seejärel ühendatakse elektriahelaga täiendav takistus voolukoormuse vähendamiseks.

Kui koormus on välja lülitatud, hoiab OT aku parameetrid samal tasemel. Ülemist piirväärtust ületava vooluga kaasneb aku tühjenemine.

1. SN (pinge stabilisaator). Reguleerib staatori väljamähise magnetvoo võimsust. Maksimaalse pinge väärtuse saavutamisel aktiveerub kaitse ja elektriahelasse lisatakse lisatakistus, mille tõttu potentsiaal väheneb.

Pinge stabilisaator, mis on vajalik magnetvoo võimsuse juhtimiseks

Kui pinge langeb alla töörelee, eemaldatakse üks või mitu takistust (shuntide abil) ja vool hakkab tõusma.

1. ROT (vastuvoolurelee). Seade on vajalik generaatori automaatseks sisse- ja väljalülitamiseks väliskoormusest, kui välise aku vooluahela pinge väheneb (ületab). ROT-i puudumine toob kaasa mähiste ülekuumenemise ja akude kontrollimatu tühjenemise.

Generaatori töö täielikuks juhtimiseks täiendatakse elektriahelat releel oleva lambiga, mis annab märku mähiste madalpingest ja väike võimsus aku.

OT ja pingeregulaator ei saa korraga töötada. Pärast kriitilise väärtuse saavutamist hakkab vahelduvvoolu piiraja tööle.

Vahelduvvoolu generaator

Töö põhineb elektromagnetilise induktsiooni toimel - püsimagneti pöörlemisel ristkülikukujulises väljas.

Tüübid disainifunktsioonide järgi:

• Statsionaarse staatoriga pöörlevate magnetpoolustega. Need on leidnud laialdast rakendust, kuna puudub vajadus kompenseerida rootori suuri voolusid.
• Fikseeritud magnetvälja ja liigutatava armatuuriga mudelid. Vähem levinud madala efektiivsuse tõttu.

Ergutuse tüüp:

• Ergastus püsimagnetitest.
• Ergastamine toimub alaldatud voolu abil. Kujunduses pole pintsleid.
• Ergastamine toimub väikese võimsusega primaarsest generaatorist, mis on paigaldatud peamise võlliga samale võllile.
• Väljamähise toide alates võrguühenduseta allikas elekter, akud jne.

Faaside arvu järgi: ühe-, kahe- ja kolmefaasiline.

Iga seade sisaldab metallist ühes tükis valatud rootorit. Rootori otsad on valmistatud lehtterasest. Magnetilise induktsiooni protsessi normaalse toimimise tagamiseks on vaja säilitada tühimik.

Südamikutele on paigaldatud ergutusmähised, mis töötavad alalisvoolul. Vahelduvvool antakse vahelduvvoolugeneraatoritele harjade või liugrõngaste abil.

Kaasaegsed mudelid kasutavad vahelduvvoolu generaatoreid. Alaldi on valmistatud sisseehitatud pooljuhi kujul.

Autogeneraatori seade ja tööpõhimõte

Peamine seade, mis juhib auto mehhanismi, on autogeneraator. Seade võimaldab teil saada elektrienergiat mehaanilise energia muundamise teel. Sõiduki elektrisüsteemi kohustuslik element on pingeregulaatori relee, mis juhib süsteemi parameetreid.

Pingeregulaatori ülesanded:

• Stabiliseerige võrgu potentsiaal kiiruse levikuga.
• Vältige aku kontrollimatut tühjenemist. Potentsiaali madal väärtus põhjustab alalaadimist, suurenenud väärtus kutsub esile aku kiire rikke.

Alalisvoolu generaatori seade:

• Raam. See avaneb kahest küljest: libisemisrõngaste küljelt - taga (sellesse on paigutatud laagrid ja staator on fikseeritud, seal on harjad ja muud sõlmed, mis vastutavad elektrienergia tootmise ja juhtimise eest), esiosa - rihmaratta küljelt (kinnitatud auto mehaanilise osa külge).
• Staator. Lehtterasest silindriline kest, milles asub kolmefaasiline mähis. See sõlm toodab elektrienergiat.
• Nokakujuline rootor, mille sees on kaks puksi. Nendevahelises ruumis on ergutusmähis, mis on otse ühendatud vasest liugrõngastega (silindriline).
• Pingeregulaatori relee, vajalik ostsillaatori voolukoormuse reguleerimiseks.
• Rihmaratas on seade mehaanilise energia edastamiseks rihmajami generaatorile.
• Alaldid on kuue dioodiga, mis on jagatud kahte rühma, mis on kolmega ühendatud positiivseteks ja negatiivseteks jahutusradiaatoriteks.
• Vedruga koormatud harjad.
• Kaitsekate.

Kuidas näeb välja auto rihmaratas?

Generaator erineb suuruse, põhikomponentide paigalduskoha ja kvaliteedi poolest. Kõigi mudelite generaatori ja komponentide skeem ja tööpõhimõte on identsed.

Autogeneraator maaelu tehnoloogias:

• Traktorid ei näe ette akude paigaldamist, seetõttu on need varustatud vahelduvvoolu generaatoritega, mille ergutus on püsimagnetid. Esimestel mudelitel kasutati alalisvoolu autogeneraatoreid, mis käivitati käsitsi. Kõigile mudelitele paigaldati pingeregulaatori relee.

Mootori pikisuunalise paigutuse korral asub ostsillaatori vool koos väliskülg karter, põiki - rootor on kinnitatud väntvõlli esiküljele ja generaator on käigukasti ja mootori karteri vahel suletud sektsioonis.

• Mootorratastel on praegune tootjaahel identne akudega autodega. Teiste mudelite jaoks pakuti neodüümmagnetitega kujundust.

Valgustus peab toimuma ohutuseeskirjade kohaselt, kuna doonorauto starterivool ületab oluliselt ühendatud generaatori lubatud voolukoormusi. Enamik sagedased rikked See olukord on pingeregulaatori rike.

Seadme rikke vältimiseks on vaja sisepõlemismootor välja lülitada ja aku "-" klemm vabastada.

Rootori normaalseks liikumiseks ilma koormuseta on vaja rakendada 5% seadme nimivõimsusest.

Generaatori võll hakkab vastu pidama alles siis, kui ilmub staatori magnetväli, kuna koormused (lampide sisselülitamine, muusikaseadmed ja jne)

Nõutav võimsus, mis annab generaatori ergutusmähisele toite, on 5% kogu väljundkoormusest.

Automudelites, mis töötavad diislikütus, on paigaldatud mootori määrimissüsteemiga ühendatud vaakumlabapumbad.

Juhtseadme õige töö kontrollimise elementaarne meetod on aku pinge mõõtmine enne seadme sisselülitamist ja pärast seda. Tolerantsus on 2 V.

Video.

Generaator - oluline detail auto. Seadme eluea pikendamiseks ja ootamatu rikke vältimiseks on vaja teada tööpõhimõtet ja vooluringi.