Generátor automobilů: typy, zařízení, princip činnosti a vlastnosti zařízení

Vzhledem k tomu, že pro fungování jakéhokoli spalovacího motoru je zapotřebí elektrická energie a možnosti baterie nejsou neomezené a baterie má pouze dostatek, aby se rozběhlo, pak je generátor automobilů zapojen do výroby elektrické energie. Kromě toho, že toto zařízení poskytuje všem spotřebitelům elektrickou energii, část vyrobeného proudu se vynakládá na dobíjení akumulátoru a na samovolné buzení rotoru. Podívejme se, jak funguje generátor a jak funguje.

Účel

Kromě skutečnosti, že generátor automobilů dodává elektřinu do palubní sítě, je také nutné obnovit elektrickou energii, kterou ztratila baterie při startu motoru. Zpočátku je vinutí napájeno stejnosměrný proud na baterii. Dále je generátor již samostatně generuje elektřinu. Otáčení generátoru je přenášeno z klikové hřídele přes řemenici a řemenový pohon.

Bez správně fungujícího generátoru bude vůz schopen začít. Ale nebude to daleko. Spuštění vozidla příště nemusí být možné - baterie se nenabíjí a prostě nemá dostatek příležitostí pro příští nastartování motoru.

Princip činnosti

Práce automobilového generátoru je zcela založena na fyzických zákonitostech. elektromagnetická indukce. S tímto jevem se můžete přeměnit mechanická energie do elektrické sítě. Podobný efekt nastane, pokud se cívka měděných drátů umístí do oblasti střídavého magnetického pole.

To přispěje k vytváření elektrické síly ve svitku a drátěných vodičů, které donutí elektrony pohybovat. Potom se tímto pohybem objeví proud na svorkách cívky. Na kontaktech s vodiči bude napětí. Jeho úroveň závisí na tom, jak rychle se změní magnetické pole. Výsledné napětí z generátoru je variabilní a bude dodáno externím spotřebičům.

Technické specifikace

Pro proces poskytování všech spotřebitelů elektrické energie v generátoru jsou zodpovědné charakteristiky proudové rychlosti automobilových generátorů. To je závislost maximálního proudu na frekvenci otáčení kotvy. V takovém případě musíte vědět, kolik proudů v ampérech je instalace schopna produkovat. Možnosti jsou v rozmezí 55-120 amp. Pokud během provozu zařízení nevytvoří dostatečné množství proudu, je to chybné.

K dispozici jsou také externí nastavení, zatížení a ukazatele volnoběhu.

Zařízení

Zařízení automobilového generátoru je skutečně jednoduché. Pro vytvoření magnetického pole používá speciální prvek - stator. Tento prvek je vinutí. Rotor nebo armatura generátoru se otáčí v magnetickém poli vytvořeném statorem. Rotor je speciální konstrukce hřídele. Je také vybaven vinutími. Ty jsou spojeny s kroužky - jsou nezbytné pro napájení rotoru.

Mount

Automobilový alternátor se snadno nachází v motorovém prostoru, dokonce i nováček. Je připojen k motoru pomocí šroubových spojů. Na pouzdru jsou k upevnění hnacího řemenu připevněny montážní tlapy a speciální napínací očka.

Bydlení

V případě, že existují téměř všechny bloky a součásti podobného zařízení. Kryty generátoru jsou vyrobeny ze slitin, jejichž jedna z vlastností je nízká hmotnost. Často je hlavní složkou těchto slitin hliník. Je to vhodné pro tyto úkoly - hliník se dobře a efektivně vyrovnává s návratností tepla do atmosféry. Tělo se skládá ze dvou částí. Jedná se o uzávěr a koncovku.

Na přední straně sestavy s pevnými kartáči a diodový most sloužící jako usměrňovač. Každá krycí vrstva tvoří jednodílnou konstrukci šroubováním se speciálními šrouby. Obě kryty zevnitř bezpečně drží vnější část rotorového hřídele.

V případě, že existují ještě dvě důležité části - to jsou ložiska. Většina generátorů používá dvě ložiska: jedna je zadní, druhá je čelní. Obě ložiska umožňují otáčení hřídele rotoru.

Jak funguje rotor?

Sestava rotoru je konstrukcí elektromagnetů a excitační cívky. Tyto dva prvky jsou namontovány na stejném hřídeli. Ta je vyrobena převážně z legovaných ocelí s malým obsahem přísad ve formě olova.

K dispozici jsou také kroužky a kartáčové kolektory s pružinovými kontakty na hřídeli rotoru. Kluzné kroužky jsou potřebné tak, aby proud byl aplikován na rotor.

Stator

Pokračujeme v studiu zařízení automobilového generátoru. Stator je uzel, který je jádro s velkým počtem štěrbin. U většiny modelů takových drážek 36 jsou v nich uzavřeny vinuté dráty ze tří vinutí. Vinutí jsou vzájemně propojeny podle schématu "hvězda" nebo "trojúhelník". Jádro nebo magnetické jádro je vytvořeno ve formě kruhu. Napsal do kovových talířů. Desky jsou propojeny pomocí nýtů nebo svařování. Jádro je monolitický uzel.

Pro zvýšení úrovně napětí je na statorových vinutích použito speciální transformátorové žehličky při výrobě desek. Má vylepšené magnetické vlastnosti, na rozdíl od běžných.

Regulátor napětí

Regulátory napětí generátorů automobilů slouží k vyrovnání nestability během otáčení rotoru, který je spojen s klikovým hřídelem motoru prostřednictvím hnacího řemenu. Klikový hřídel pracuje v širokém rozsahu otáček. Regulátor je připojen k grafitovým kartáčům a je určen k stabilizaci konstantního výstupního napětí, které vstupuje do elektrické sítě automobilů.

Bez regulátoru nebude možné generátor spustit. Kromě toho, i když se spuštění podaří, nebude možné ovládat aktuální zdroj. Regulátory mohou udržovat proud v určitých intervalech.

Princip fungování regulátoru relé

Pokud připojujete vinutí k zdroji elektrické energie bez regulátoru relé, pak bude úroveň DC vysoká. S pomocí relé v okruhu je tento parametr vyrovnán tak, aby nedošlo k selhání elektrického zařízení ve voze. Ve skutečnosti je relé automobilového alternátoru něco jako přepínač. Pokud napětí stoupne na 13-14 voltů, zařízení automaticky vypne vinutí a zapne jej, když je proud nižší. Výsledkem je, že pravidelné zapojení / odpojení kabeláže umožňují generátoru generovat vyšší napětí.

Kolik takové zařízení by mělo produkovat - na tom nezáleží. Když je energie již vytvořena, musí být narovnána. Pro tyto účely je generátor vybaven diodovým můstkem. Jelikož napětí je velké, regulátor je zapnutý, prvek okamžitě reaguje na změny proudu. Tyto informace jsou pak odeslány do porovnávacího zařízení. Je třeba analyzovat indikace a porovnat s těmi, které právě dorazily. Pokud je napětí generátoru automobilu nízké, pak regulátor zvýší konstantní proud v obvodu, čímž se zvýší na požadovanou úroveň.

Typy regulátorů

Různé generátory používají různé typy regulátorů relé. Jedná se o dvouúrovňová zařízení, elektronická zařízení, třístupňová, víceúrovňová.

První dvouúrovňové relé jsou dnes považovány za zastaralé. Ovšem motoristé navzdory tomu nadále aktivně využívají ve spojovacích obvodech automobilového alternátoru. Základem takového dvojúrovňového regulátoru je elektrický magnet připojený ke snímači na vinutí. Pružiny působí jako nastavovací prvek - existuje několik z nich. Pohyblivá páka působí jako srovnávací součást - také mění vedení. Hlavní nevýhodou regulátorů tohoto typu je malý zdroj.

Elektronické modely regulátorů s proudovým omezením automobilového generátoru do 40 A - polovodič. Mají velký zdroj. Pokud jde o jejich chyby, v porovnání s protějšky na dvou úrovních jsou zde méně časté poruchy.

Tříúrovňová řešení se neliší od výše uvedených regulátorů. Jediným rozdílem je, že tato zařízení mají také další odpor.

Víceúrovňová řešení jsou jiným typem řadiče relé. Mají tři nebo dokonce i pět odporů. Navíc komerčně dostupné modely se sledováním provozu.

Diodový most nebo usměrňovač generátoru

Vzhledem k tomu, že pro normální provoz elektrických zařízení automobilů je potřeba konstantní proud, výstup automobilového generátoru napájí rozvodnou síť přes speciální uzel sestavený na usměrňovačích diodách.

Konstrukce je třífázový usměrňovač. Má šest diod - tři jsou připojeny k zemi a další tři k pozici terminálu jednotky. Jsou určeny k přeměně střídavého napětí na DC.

Sada štětců generátoru

Tato položka je plastová konstrukce. Je nutné přenášet napětí na kroužky na rotoru. Uvnitř je několik detailů. Hlavními z nich jsou však pružinové kartáče. Mohou být elektrografitové nebo odolnější vůči opotřebení - měděný grafit.

Strukturálně, u moderních generátorů je jednotka kartáče jedinou jednotkou s řadičem relé.

Chlazení

Během práce se generátor může v podstatě zahřát. Nadměrné teplo je zajištěno ventilátorem, který je namontován na rotorovém hřídeli. Generátory s kartáčem, regulátorem a usměrňovačem jsou vyjímány z pouzdra s ochranným krytem. Zařízení procházejí studeným vzduchem skrz sloty.

Provozní režimy

Chcete-li pochopit, jak funguje autogenerátor, potřebujete něco vědět o režimech, ve kterých je provozován. Existují pouze dva takové režimy - to je počáteční fáze v době spuštění motoru a provozního režimu.

V době spuštění agregátu je hlavním zařízením, které spotřebovává elektřinu, spouštěč. Generátor ještě nefunguje a nevytváří elektřinu. Vzhledem k tomu, že startér spotřebovává proud, baterie musí intenzivně využívat energii.

Jakmile motor nastoupí do svého hlavního provozního režimu, generátor začne poskytovat všem spotřebitelům elektrickou energii. Vytvoří to proud, který je potřebný pro provoz hlavních spotřebitelů. Současně je výkon generátoru automobilů dostačující k nabíjení baterie. Vzhledem k tomu, že jsou zapojeni výkonnější spotřebitelé, generátor nemusí stačit. Energie také pochází z baterie. V tomto případě se baterie velmi rychle spotřebuje.

Oprava generátoru

Selhání generátoru může být velmi odlišné. V jednom případě je pro opravu stačí nahradit diodový můstek, v druhém - nahradit významnější části.

Takže mezi hlavní poruchy - selhání obvodu. Mohou to být přestávky, uzavření, jakékoliv jiné porušení. V tomto případě je opravou automobilového generátoru zkontrolována, jaký proud a jaký je napětí generátoru. Pak zvolte řešení. Také jednou z poruch je opotřebení grafitových kartáčů nebo diod v usměrňovacím můstku. Všechny tyto chyby lze snadno odstranit vlastními rukama.

Hluk během provozu generátoru indikuje závady sestav ložisek, stejně jako nedostatečné mazání. Použití odlučovačů je také možné. S výkřikovými zvuky můžete zaznamenat takové poruchy, jako je obtékání statorových vinutí. V takových případech je lepší svěřit opravu jednotky odborníkům.

Závěr

Takže jsme zjistili, co je generátor. Jak vidíte, je to v každém autě zcela důležitým a nezbytným prvkem.