Autogenerátor: zariadenie a princíp činnosti

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-19 18:22

Akékoľvek auto má príslušenstvo. Sú to uzly a mechanizmy, bez ktorých nie je možná jeho práca. Prídavné zariadenia zahŕňajú štartér, čerpadlo posilňovača riadenia, kompresor klimatizácie, sacie a výfukové potrubie, spojku. Tento zoznam však obsahuje aj generátor automobilov. Je to on, kto vám umožňuje udržiavať stabilné napätie v palubnej sieti. Len málo ľudí pozná zariadenie automobilového generátora a jeho princíp činnosti. Ale tieto informácie budú užitočné pre každého vodiča. Poďme sa teda pozrieť, ako tento sklopný prvok funguje a funguje.

Charakteristika

Generátor je elektrický motor, ktorý premieňa mechanickú energiu na prúd.

Tento prvok slúži na napájanie elektrického zariadenia pri spustenom spaľovacom motore, ako aj na nabíjanie autobatérie. Všetky moderné autá používajú automobilový alternátor.

Kde to je

Tento mechanizmus sa často nachádza pred motorom. Funguje z kľukového hriadeľa pomocou remeňa (riečneho alebo ozubeného typu). Výrobcovia automobilov zvyčajne umiestňujú generátor do najvyššieho bodu vzhľadom na motor. Existujú však modely, v ktorých je mechanizmus pripevnený takmer v oblasti kľukovej skrine motora. Prečo je dôležité umiestniť mechanizmus na čo najvyšší bod? Faktom je, že generátor auta sa veľmi bojí vody. Aj malé množstvo vlhkosti ho môže poškodiť. Preto sa výrobcovia snažia vylúčiť možnosť preniknutia vody a iných tekutín na povrch tohto mechanizmu. Čím vyššie je tento prvok umiestnený, tým je preň bezpečnejší.

Device

Konštrukcia generátora zahŕňa:

• Vinutie statora.
• Predný obal.
• Budiace vinutie.
• Kefový uzol.
• Zadná obálka.
• Krúžky.
• Polovice pólov.
• Usmerňovacia jednotka.
• Hnacia kladka.
• Obežné koleso ventilátora.

Upozorňujeme tiež, že tento uzol môže mať iné rozloženie:

• Tradičné.
• Kompaktný.

Rozdiely sú v štruktúre ventilátora, zostavy usmerňovača a hnacej remenice. V opačnom prípade je zariadenie a prevádzka generátora automobilu totožné. Tradičný aj kompaktný mechanizmus pozostáva z rotora, usmerňovacej jednotky, zostavy kefy, regulátora napätia a statora. Na čo sú všetky tieto komponenty?zvážte ďalej.

Rotor

Tento mechanizmus sa používa na vytvorenie magnetického poľa v generátore. Na hriadeli rotora je umiestnené budiace vinutie. Tá je umiestnená v špeciálnych pólových doskách, z ktorých každá má šesť výstupkov. Okrem toho je na hriadeli umiestnený kontaktný krúžok. Slúži na napájanie budiaceho vinutia. Krúžky sú zvyčajne vyrobené z medi (menej často - z mosadze). Vodiče budiaceho vinutia sú k týmto prvkom prispájkované.

Na hriadeli rotora je tiež jedno alebo dve obežné kolesá ventilátora. Zabezpečujú chladenie vinutia počas prevádzky generátora. Rotačný mechanizmus rotora pozostáva z dvoch guľôčkových ložísk bez údržby.

Stator

Jeho funkciou je vytvárať striedavý prúd. Automobilový generátor je nevyhnutne vybavený týmto prvkom. Stator je konštrukčne integrovaný s vinutím a jadrom. Posledný je súbor niekoľkých tanierov. V 36 drážkach vinutia sú ďalšie tri vinutia, ktoré tvoria trojfázové spojenie. Výrobcovia používajú dva typy vinutia:

• Wave.
• Loopback.

Samotné pripojenie sa vykonáva pomocou rôznych technológií:

• Schéma „trojuholník“. V tomto prípade sú konce vinutia zapojené do série.
• Vzor hviezdičky. Tu sú konce vinutia spojené v jednom bode.

Prípad

Obsahuje väčšinu komponentov generátora. Puzdro sa skladá z dvoch krytov: zadného a predného. Prvý je na strane zberacích krúžkov, druhý je na strane hnacej kladky.

Tieto časti sú spojené dlhými skrutkami. Samotné veká sú vyrobené z nemagnetickej hliníkovej zliatiny. Kufrík obsahuje aj vetracie okienka a dve montážne nožičky.

Kefy a usmerňovacia jednotka

Zostava kefy sa používa na prenos prúdu z budiaceho vinutia na zberacie krúžky. Ako je tento uzol organizovaný? Skladá sa z dvoch grafitových kefiek s pružinami. Celá konštrukcia je integrovaná s regulátorom napätia alternátora automobilu.

Teraz o jednotke usmerňovača. Je potrebné previesť sínusové napätie na jednosmerný prúd palubnej siete. Tento blok pozostáva z dosiek. Plnia funkciu chladiča a sú na nich namontované aj diódy. Celkovo je v bloku šesť polovodičových diód. Pre každú fázu existujú dva takéto prvky. Jeden je pripojený k kladnému a druhý k zápornému pólu alternátora automobilu. Zvyčajne sa spojenie vykonáva spájkovaním alebo zváraním na miestach montáže.

Regulátor napätia

Pokračujeme v štúdiu zariadenia automobilového generátora. V konštrukcii mechanizmu je vždy regulátor napätia (v slangu motoristov - „čokoláda“). Táto položka môže mať:

• Hybridné pripojenie. V tomto prípade sú všetky rádiové prvky a elektrické pohony použité v obvode s mikroelektronickými hrubovrstvovými prvkami.
• Integrované. Tu sú všetky prvky regulátora, s výnimkou koncového stupňa, vykonávané tenkovrstvovou mikroelektronikoutechnológia.

Hlavnou úlohou „čokolády“je stabilizovať napätie, ktoré sa môže meniť so zmenami počtu otáčok kľukového hriadeľa a celkového zaťaženia palubnej siete.

Táto korekcia sa vykonáva automaticky v dôsledku vplyvu na prúd budiaceho vinutia. Regulátor mení trvanie a frekvenciu prúdových impulzov. Moderné generátory majú regulátory s tepelnou kompenzáciou. Čím nižšia je teplota batérie, tým väčšie napätie sa privádza na jej nabíjanie.

Pohon generátora

Na všetkých vozidlách je toto zariadenie poháňané kľukovým hriadeľom cez remeň. Ten môže byť klinového alebo polyklinového typu. Rozsah prvého je výrazne obmedzený priemerom hnanej remenice. Počet otáčok rotora pri bežiacom motore je zvyčajne dvojnásobok alebo trojnásobok otáčok kľukového hriadeľa.

Autá často používajú klinový rebrovaný remeň. Je všestrannejší, pretože s malým priemerom hnanej remenice umožňuje remeň realizovať väčší prevodový pomer. Napnutie hnacieho prvku sa nastavuje pomocou špeciálneho valčeka.

Princíp činnosti generátora automobilu

Ako toto zariadenie funguje? Jeho princíp fungovania je nasledujúci. Keď je kľúč otočený, prúd z batérie preteká cez zostavu kefky a prstene do budiaceho vinutia. Vo vinutí sa indukuje magnetické pole. Pri otáčaní kľukového hriadeľa spaľovacieho motora súčasne pracuje aj rotor generátora. Jeho magnetické pole preniká do vinutiastator. Na svorkách sa generuje striedavé napätie. Pri určitej rýchlosti sa generátor začne samobudiť. Vinutie je teda poháňané samotným generátorom.

Usmerňovacia jednotka začne premieňať toto napätie na jednosmerný prúd. So zmenou zaťaženia motora, tzv. „čokoláda“. Regulátor koriguje frekvenciu zapínania vinutia generátora. So zvyšujúcou sa rýchlosťou sa skracuje čas zapnutia. Naopak, keď záťaž klesne, frekvencia sa zvýši.

Brushless generátor

Niektoré autá majú bezkefový mechanizmus. Vo svojej konštrukcii má rotor s lisovanými doskami transformátorového železa. Vinutie je umiestnené na statore. A elektromotorická sila vzniká korekciou magnetickej vodivosti medzery medzi statorom a rotorom.

Špecifikácie alternátora auta

Hlavné parametre tohto mechanizmu zahŕňajú:

• Menovitý prúd. Toto je špičkový výstupný prúd pri rýchlosti šesťtisíc otáčok za minútu.
• Menovité napätie. V závislosti od typu elektrického systému vozidla je tento parameter 12 alebo 24 V. Väčšina automobilov a SUV používa 12-voltový obvod.
• Sila. Automobilový alternátor môže mať 60 alebo 120 ampérov. Všetko závisí od typu auta a veľkosti samotného motora. Ak hovoríme o väčšine áut, často používajú 80-ampérovégenerátor.

Diagnostika

Môžem skontrolovať stav generátora auta vlastnými rukami? Odborníci tvrdia, že je možné diagnostikovať prvok v podmienkach garáže pomocou bežného multimetra. Predtým však musíte skontrolovať pripojenie generátora automobilu a tiež sa uistiť, že všetky pripojenia fungujú. Otvorte kapotu auta a nájdite hnací remeň. Napínať ho treba takou silou, aby sa od tlaku palca ohol 1-1,5 centimetra hlboko. Ak hovoríme o presných hodnotách, tento priehyb sa meria silou 10 kgf.

V prvej fáze sa kontroluje regulátor napätia. Za týmto účelom prenesieme multimeter do režimu voltmetra. Motor zahrievame v stredných otáčkach so zapnutými svetlometmi desať minút. Ďalej meriame napätie na výstupe hmoty generátora a na jeho pluse. Nominálna hodnota je od 13,5 do 14,6 V. Ak je toto číslo menšie alebo väčšie, regulátor neplní svoju úlohu a je potrebné ho vymeniť.

Ďalej pristúpime k diagnostike diódového mostíka. Prístroj zapneme v režime merania striedavého prúdu. Sondy pripájame k svorke "30" a k hmotnosti generátora. Napätie by nemalo byť väčšie ako 0,5 V. V opačnom prípade diódový mostík nefunguje správne. Ak chcete skontrolovať poruchu na zemi, vypnite generátor a odstráňte kábel generátora, ktorý je vhodný pre kladnú 30. svorku. Ďalej pripojíme multimeter so sondami k odpojenému pohonu generátora a terminálu. Vybíjací prúd by nemal presiahnuť 0,5 mA. Ak onviac, došlo k poruche izolácie vinutia alebo samotných diód.

Kontrola prúdu spätného rázu

Upozornenie: spätný ráz sa meria pomocou sondy, ktorá je doplnkom k multimetru. Tento prvok je druh svorky, ktorou sú drôty pokryté a meria sa sila prúdu. Ako teda otestujeme generátor? Za týmto účelom prekryjeme sondou drôt vedúci do svorky na 30. svorke. Naštartujte motor a udržujte ho vo vysokých otáčkach. Zapneme svetlo, sporák a iné elektrospotrebiče. Ďalej striedavo meriame každého spotrebiteľa individuálne. Hodnota merania by nemala presiahnuť súčet hodnôt každého spotrebiteľa. Maximálny rozdiel je 5 ampérov smerom nadol.

Nebude zbytočné kontrolovať budiaci prúd generátora. Za týmto účelom naštartujte motor a nechajte ho bežať päť minút pri vysokých otáčkach. Potom okolo drôtu so svorkou 67 umiestnime meraciu sondu. Hodnoty sa budú rovnať sile budiaceho prúdu. Na fungujúcom generátore je toto číslo asi tri až sedem ampérov.

Ak chcete skontrolovať budiace vinutie, musíte demontovať „čokoládu“a držiak kefy. Prenesieme zariadenie do režimu ohmmetra a aplikujeme sondy na zberacie krúžky. Úroveň odporu by mala byť medzi piatimi a desiatimi ohmami. Potom pripojíme jednu sondu k statoru. Druhý držíme na ktoromkoľvek z kontaktných krúžkov. Zariadenie by malo vykazovať nekonečne veľký odpor. Ak to tak nie je, potom vinutie skratuje k zemi.

Záver

Tak sme na to prišličo je generátor do auta a ako ho skontrolovať. Ako vidíte, diagnostiku je možné vykonať ručne. Aby ste však porozumeli tejto problematike, musíte aspoň povrchne poznať zariadenie a algoritmus prvku.