Generator samochodów: rodzaje, urządzenie, zasada działania i funkcje urządzenia

Ponieważ do działania dowolnego silnika spalinowego, potrzebna jest energia elektryczna, a możliwości akumulatora nie są nieograniczone, a bateria wystarcza tylko do rozruchu, wtedy generator samochodów bierze udział w wytwarzaniu energii elektrycznej. Poza faktem, że to urządzenie zapewnia wszystkim konsumentom elektryczność, część wytwarzanego prądu jest zużywana na ładowanie baterii i na samo-wzbudzenie wirnika. Zobaczmy, jak działa generator i jak działa.

Cel

Oprócz faktu, że generator samochodowy dostarcza energię elektryczną do sieci pokładowej, konieczne jest również przywrócenie energii elektrycznej, którą utraciła bateria podczas rozruchu silnika. Początkowo uzwojenie jest zasilane energią prąd stały na baterii. Następnie generator generuje już niezależnie energię elektryczną. Rotacja generatora jest transmitowana z wał korbowy przez koło pasowe i napęd pasowy.

Bez prawidłowo działającego generatora samochód będzie mógł wystartować. Ale przejdzie nie daleko. Uruchomienie samochodu następnym razem może nie być możliwe - akumulator nie jest ładowany, a po prostu nie ma wystarczających możliwości do następnego uruchomienia silnika.

Zasada działania

Praca generatora samochodowego jest całkowicie oparta na prawach fizyki. indukcja elektromagnetyczna. Dzięki temu zjawisku możesz się przemienić energia mechaniczna do elektrycznego. Podobny efekt wystąpi, gdy cewka drutów miedzianych zostanie umieszczona w obszarze zmiennego pola magnetycznego.

Przyczyni się to do powstania siły elektrycznej w cewce i drutach, które zmuszą elektrony do ruchu. Następnie, poprzez ten ruch, na zaciskach cewki pojawi się prąd. Na stykach przewodów będzie napięcie. Ale jego poziom zależy od tego, jak szybko zmienia się pole magnetyczne. Napięcie wynikające z generatora jest zmienne i będzie dostarczane do odbiorców zewnętrznych.

Specyfikacje techniczne

W procesie dostarczania wszystkim konsumentom energii elektrycznej do generatora odpowiedzialne są charakterystyki prąd-prędkość generatorów samochodowych. Jest to zależność maksymalnego prądu od częstotliwości obrotu twornika. W takim przypadku musisz wiedzieć, ile prądu w amperach może wytworzyć instalacja. Możliwości są w zakresie 55-120 amperów. Jeśli podczas pracy urządzenie nie wytwarza wystarczającej ilości prądu, jest ono wadliwe.

Dostępne są również zewnętrzne ustawienia regulacji, obciążenia i wskaźniki biegu jałowego.

Urządzenie

Urządzenie generatora samochodowego jest rzeczywiście proste. Do wytworzenia pola magnetycznego wykorzystuje specjalny element - stojan. Ten element to kręta. Wirnik lub zwora generatora obraca się w polu magnetycznym wytworzonym przez stojan. Wirnik jest specjalną konstrukcją wału. Jest również wyposażony w uzwojenia. Te ostatnie są połączone z pierścieniami - są one niezbędne do doprowadzenia napięcia do wirnika.

Mount

Automotive alternator będzie łatwo znaleźć w komorze silnika, nawet początkujący. Jest przymocowany do silnika za pomocą połączeń śrubowych. Na skrzyni przewidziano uchwyty montażowe i specjalne oczko do napinania pasa napędowego.

Obudowa

W przypadku prawie wszystkie bloki i komponenty podobnego urządzenia. Obudowy generatorów wykonane są ze stopów, których jedną z właściwości jest niska masa. Często głównym składnikiem takich stopów jest aluminium. Jest dobrze przystosowany do tych zadań - aluminium dobrze i skutecznie radzi sobie z powrotem ciepła do atmosfery. Ciało składa się z dwóch części. Jest to czapka i nakładka końcowa.

Z przodu stałego zestawu szczotek i mostek diodowy służąc jako prostownik. Każda z pokryw tworzy jednoczęściową konstrukcję ze sobą za pomocą śrub ze specjalnymi śrubami. Obie pokrywy od wewnątrz pewnie utrzymują zewnętrzną część wału wirnika.

W przypadku są jeszcze dwie ważniejsze części - są to łożyska. Większość generatorów wykorzystuje dwa łożyska: jeden z tyłu, drugi z przodu. Oba łożyska umożliwiają obrót wału wirnika.

Jak działa rotor?

Zespół wirnika jest konstrukcją elektromagnesów i cewki wzbudzającej. Te dwa elementy są zamontowane na tym samym wale. Ta ostatnia wykonana jest głównie ze stali stopowych o małej zawartości dodatków w postaci ołowiu.

Na wale wirnika znajdują się również pierścienie i szczotki kolektora ze stykami sprężynowymi. Pierścienie ślizgowe są potrzebne, aby prąd był podawany na wirnik.

Stator

Wciąż badamy urządzenie generatora samochodowego. Stojan jest węzłem, który jest rdzeniem z dużą liczbą gniazd. W większości modeli takich rowków 36. Przewody z trzech uzwojeń są w nich zamknięte. Uzwojenia są połączone zgodnie ze schematem "gwiazda" lub "trójkąt". Rdzeń lub rdzeń magnetyczny jest wykonany w kształcie koła. Pisał na metalowych płytach. Płyty są wzajemnie połączone za pomocą nitów lub spawania. Rdzeń jest węzłem monolitycznym.

Aby zwiększyć poziom naprężenia, specjalne żelazko transformatorowe jest stosowane na uzwojeniach stojana w produkcji płyt. Ma ulepszone właściwości magnetyczne, w przeciwieństwie do zwykłego.

Regulator napięcia

Regulatory napięcia generatorów samochodowych służą do kompensacji niestabilności podczas obracania wirnika, który jest połączony z wałem korbowym silnika za pośrednictwem paska napędowego. Wał korbowy działa w szerokim zakresie obrotów. Regulator jest podłączony do szczotek grafitowych i jest przeznaczony do stabilizacji stałego napięcia wyjściowego, które wchodzi w sieć elektryczną samochodów.

Bez regulatora nie będzie możliwe uruchomienie generatora. Ponadto, nawet jeśli uruchomienie się powiedzie, nie będzie można kontrolować bieżącego zasilania. Regulatory mogą utrzymywać prąd w określonych odstępach czasu.

Zasada działania sterownika przekaźnika

Jeśli podłączysz uzwojenie do źródła energii elektrycznej bez regulatora przekaźnika, wówczas poziom prądu stałego będzie wysoki. Za pomocą przekaźnika w obwodzie parametr ten jest wyrównany, aby nie uszkodzić wyposażenia elektrycznego w samochodzie. W rzeczywistości przekaźnik alternatora samochodowego jest podobny do przełącznika. Jeśli napięcie wzrasta do 13-14 woltów, urządzenie automatycznie wyłącza uzwojenie i włącza je, gdy prąd jest niższy. W wyniku tego, regularne połączenia / odłączenia przewodów pozwalają generatorowi generować wyższe napięcie.

Ile takiego urządzenia powinno wytworzyć - to nie ma znaczenia. Kiedy energia jest już generowana, musi zostać wyprostowana. W tym celu generator wyposażony jest w mostek diodowy. Ponieważ napięcia są duże, regulator jest włączony, element reaguje natychmiast na zmiany prądu. Informacje te są następnie przesyłane do urządzenia porównującego. Jest to konieczne do analizy wskazań i porównania z tymi, które właśnie przybyły. Jeżeli napięcie generatora samochodowego jest niskie, regulator zwiększy stały prąd w obwodzie, podnosząc go do wymaganego poziomu.

Rodzaje regulatorów

Różne generatory używają różnych typów przekaźników regulacyjnych. Są to urządzenia dwupoziomowe, urządzenia elektroniczne, trójpoziomowe, wielopoziomowe.

Pierwsze dwupoziomowe przekaźniki są dzisiaj przestarzałe. Mimo to kierowcy nadal aktywnie korzystają z nich w obwodach połączeniowych alternatora samochodowego. Podstawą takiego dwupoziomowego regulatora jest elektryczny magnes podłączony do czujnika na uzwojeniu. Sprężyny działają jako element ustawiający - jest ich kilka. Ruchoma dźwignia działa jako komponent porównujący, a także przełącza przewody. Główną wadą regulatorów tego typu jest mały zasób.

Elektroniczne modele regulatorów z ograniczeniem prądu generatora samochodowego do 40 A - półprzewodnik. Mają świetne zasoby. Jeśli chodzi o ich wady, w porównaniu z dwupoziomowymi odpowiednikami, rozbicia są tutaj mniej powszechne.

Rozwiązania trójpoziomowe nie różnią się od powyższych regulatorów. Jedyna różnica polega na tym, że urządzenia te mają również dodatkową rezystancję.

Rozwiązania wielopoziomowe są kolejnym rodzajem sterownika przekaźników. Mają trzy, a nawet pięć odporności. Ponadto dostępne w handlu modele z trybem śledzenia.

Mostek diodowy lub prostownik generatora

Ponieważ do normalnej eksploatacji wyposażenia elektrycznego samochodów potrzeba stałego prądu, wyjście generatora samochodowego zasila sieć energetyczną przez specjalny węzeł, zamontowany na diodach prostowniczych.

Projekt jest trójfazowym prostownikiem. Ma sześć diod - trzy są podłączone do uziemienia, a trzy kolejne - do dodatniej końcówki urządzenia. Są zaprojektowane do konwersji napięcia AC na DC.

Zestaw szczotek generatora

Ten przedmiot to plastikowa konstrukcja. Konieczne jest przeniesienie napięcia na pierścienie ślizgowe na wirniku. Wewnątrz jest kilka szczegółów. Jednak głównymi z nich są szczotki sprężynowe. Mogą być elektrolitograficzne lub bardziej odporne na zużycie - grafit miedziany.

Strukturalnie, we współczesnych generatorach jednostka szczotkowa jest pojedynczą jednostką z kontrolerem przekaźnika.

Chłodzenie

W trakcie pracy generator może się zasadniczo nagrzać. Nadmiar ciepła jest zapewniany przez wentylator zamontowany na wale wirnika. Generatory ze szczotkami, regulator i prostownik są wyjmowane do obudowy z pokrywą ochronną. Urządzenia przejmują zimne powietrze przez szczeliny.

Tryby działania

Aby zrozumieć, jak działa generator autogeneratorów, musisz wiedzieć trochę o trybach, w których działa. Są tylko dwa takie tryby - jest to początkowy etap w momencie uruchomienia silnika i trybu pracy.

W momencie uruchamiania jednostki napędowej głównym urządzeniem zużywającym energię elektryczną jest rozrusznik. Generator jeszcze nie działa i nie generuje elektryczności. Z uwagi na to, że starter zużywa prąd, bateria musi intensywnie zużywać energię.

Po przejściu silnika w główny tryb pracy generator zacznie dostarczać wszystkim odbiornikom energię elektryczną. Wytworzy on prąd niezbędny do działania głównych odbiorców. Jednocześnie moc generatora samochodowego wystarczy do naładowania akumulatora. W miarę, jak zaangażowani są silniejsi konsumenci, generator może nie wystarczyć. Wtedy energia również pochodzi z baterii. W takim przypadku bateria jest zużywana bardzo szybko.

Naprawa generatora

Awaria generatora może być bardzo różna. W jednym przypadku do naprawy wystarczy wymienić mostek diodowy, w drugim - wymienić bardziej znaczące części.

Tak więc, wśród głównych wad - awaria obwodu. Mogą to być przerwy, zamknięcia, wszelkie inne naruszenia. W takim przypadku naprawa generatora samochodowego polega na sprawdzeniu, jaki prąd i jakie napięcie generuje generator. Następnie wybierz rozwiązanie. Również jedną z awarii jest zużycie szczotek grafitowych lub diod w mostku prostownikowym. Wszystkie te usterki można łatwo wyeliminować własnymi rękami.

Hałas podczas pracy generatora wskazuje na usterki w zespołach łożyskowych, a także niewystarczającą ilość smaru. Zużycie separatorów, pierścieni obrotowych jest również możliwe. Wyjące dźwięki pozwalają zauważyć takie awarie, jak zamykanie się uzwojeń stojana. W takich przypadkach lepiej powierzyć naprawę urządzenia specjalistom.

Wniosek

Więc dowiedzieliśmy się, co to jest generator. Jak widać, jest to bardzo istotny i niezbędny element w każdym samochodzie.