Принцип роботи автомобільного генератора
Генератор найчастіше знаходиться в передній частині двигуна, він працює за рахунок обертання колінчастого вала. У нових машин гібридного типу генератор виконує роль стартера - генератора. І в інших системах старт - стоп такий же. Основні виробники генератора сьогодні це Bosch, Delphe, Denso. За особливостями конструкції генератори ділять на традиційні і компактні.
Відрізняються генератори конструкцією корпусу, розташуванням вентилятора, габаритами, випрямним вузлом, шкивом приводу.
До складу генераторів зазвичай входить:
Генератор створює обертове магнітне поле. Роторний вал для цього має так звану обмотку збудження. Обмотка знаходиться в двох половинках полюса. У кожної половини є по шість виступів.
Також на валу знаходяться контактні кільця, ці кільця роблять з міді, можна зустріти сталеві і латунні. До кілець приєднуються висновки перемотування збудження. Роторний вал має приводний шків і одну або дві крильчатки. Пара не розбірних підшипників утворює підшипниковий вузол. Біля контактних кілець може перебувати спеціальний роликовий підшипник.
Розрізняють декілька видів роторів:
- ротор з постійного магніту;
- ротор з електромагніту;
- ротор з м'якої магнітної ферромасси.
У ротора з постійного магніту безперервна робота генератора забезпечується за рахунок обертання постійного магніту. У ротора з електромагніту є обертається перемотування збудження. На роторі знаходяться контактні кільця. На кришці агрегату розташовані нерухомі щітки. Обмотка збудження з'єднується контактними кільцями і щітками з зовнішньої електричної ланцюгом.
Ротором може бути спеціальна пасивна ферромасса, яка має вигляд тонких пластин. На статорі розташовані обмотка збудження магніту і фазна перемотування. Статор створює змінний електричний струм і пов'язує обмотку і металевий сердечник. До складу сердечника входять сталеві пластини. У сердечника є спеціальні 36 прорізів для обмоток. Повинно бути три обмотки, вони разом утворюють трифазну з'єднання. У пази обмотки можуть укладати петльовим або хвильовим способом, з'єднуються обмотки або за схемою трикутник або за схемою зірка.
Основні деталі генератора розташовуються усередині корпусу. Корпус має передню і задню кришки. Передня кришка розташована в місці, в якому проходить приводний шків. Задня кришка знаходиться з того боку, де розміщуються контактні кільця. Один з одним кришки з'єднуються болтами. Виготовляють кришки із сплавів алюмінію, так як ці сплави легкі, немагнітні і вони розсіюють тепло. Кришки повинні мати вентиляційні отвори і кріпильну лапу (або дві).
Струм збудження через щітковий вузол передається на контактні кільця. Цей вузол складається з графітних щіток, їх притискають пружини спеціального тримача. У сучасних генераторів нерозбірний блок включає щіткотримач і регулятор напруги.
Випрямний блок. як один з елементів генератора, потрібен для перетворення синусоїдального напруги, яке виробляє пристрій в напругу з постійним струмом. До складу випрямного блоку входять тепловідвідні пластини з вбудованими діодами. Випрямний блок підключається до схеми генератора за допомогою болтових з'єднань або пайки.
Для підтримки напруги в певних значеннях служить регулятор напруги. У сучасних генераторів можуть бути інтегральні або напівпровідникові електронні регулятори. При зміні швидкості обертання колінчастого вала (підвищенні або зменшенні) напруга в обмотці автоматично стабілізується. Регулятор, вбудований в генератор, контролює тривалість і частоту електричних імпульсів.
Генератор приводиться в рух за рахунок пасової передачі, від якої залежить частота обертання ротора. А частота обертання повинна бути в кілька разів вище, ніж швидкість обертання колінчастого вала.
Принцип роботи генератора
Включають запалювання, електричний струм по контактних кілець і щітковому вузлу йде на перемотування збудження. В результаті утворюється магнітне поле. Разом з колінчастим валом починає обертатися ротор, створюючи магнітне поле, яке пронизує обмотки статора. Напруга змінного струму з'являється на висновках перемоток. Частота обертання підвищується до певного значення, генератор при цьому працює в режимі самозбудження. У випрямному блоці змінна напруга перетвориться в постійну напругу. У підсумку, генератор забезпечує споживачі електрики і акумулятор струмом.
При зміні швидкості обертання колінчастого вала або зміні навантаження (збільшення або зниження) починає свою роботу регулятор напруги, який керує часом включення перемотування збудження. При зменшенні зовнішніх навантажень або коли збільшується частота обертання ротора, час включення обмотки збудження скорочується. Якщо струм споживання збільшується настільки, що генератор не справляється, починає працювати АКБ.
На панелі приладів у сучасних автомобілів є контрольна лампочка, яка вказує на відключення генератора.
Технічні характеристики генераторів:
- струм;
- Номінальна напруга;
- частота збудження;
- коефіцієнт корисної дії;
- частота самозбудження.
Показники номінальної напруги - 12 або 24 В. Напруга пов'язано з електричною системою генератора.
Найбільший допустимий струм віддачі, який пристрій виробляє при номінальній частоті обертання (6 тисячам об / хв), називається номінальним струмом.
Величина струму залежить від швидкості обертання ротора. Характеристика струму крім номінальних значень має показники найменшого струму і найменшою робочої частоти і максимального струму і максимальної частоти. Значення мінімального струму можуть становити 40-50 відсотків від номінального значення. Більш ніж на 10 відсотків найбільший струм не повинен перевищувати номінальний.
