Принцип работы генератора автомобиля

Содержание

Как работает генератор?

Чтобы ответить на вопрос, – как работает генератор? – мы рассмотрим Принцип работы генератора.

Основа работы генератора заключается в использовании электродвижущей силы (ЭДС), которая образуется в прямоугольном контуре, вращающемся в однородном вращающемся магнитном поле.

Неисправности генератора автомобиля

Известно несколько распространенных неисправностей генератора. Кратко рассмотрим их.

  1. Износ графитовых щеток или нарушение работы в механизме их подачи по мере износа. Через щетки на ротор подается ток возбуждения. Этот ток генерирует электромагнитное поле, необходимое для работы генератора. Плохой контакт между щетками и кольцами частично или полностью выведет генератор из строя.
  2. Отказ регулятора напряжения. Регулятор напряжения служит для изменения напряжения, которое подается на ротор. Именно благодаря этому элементу (вне зависимости от частоты вращения ротора) генератор вырабатывает ток около 14 вольт (в разных моделях авто этот показатель может быть разным).
  3. Выход из строя диодного моста. Генератор изначально вырабатывает переменный ток, а вся электроника автомобиля питается постоянным током. Для преобразования переменного тока в постоянный предназначен диодный мост. Перегорание даже одного из диодов в цепи моста приведет к потере работоспособности генератора.
  4. Износ подшипников. Ротор опирается на два подшипника качения, которые установлены в корпусе статора. Как и любые другие детали, эти подшипники со временем изнашиваются. В критических случаях может произойти их заклинивание или даже разрушение.

Все вышеперечисленные неисправности генератора авто — устраняемые. Но есть и две поломки, после которых агрегат уже не подлежит ремонту: перегорание обмоток статора или ротора и механическое разрушение корпусных деталей.

Собираем необходимые компоненты, инструменты

Данный агрегат состоит из следующих деталей:

  • Двигатель от мотокосы;

  • Двигатель постоянного тока – 12-24V;

  • Инвертор 12-220V;

  • Патрубки (отрезки гибкой трубы ПВХ разного диаметра)
  • Отрезок доски для станины (толщина 35-40мм);
  • Метизы – саморезы, винты, болты, гайки, хомуты, клеммы;
  • Изолента.

Из инструментов нам понадобятся:

  • Дрель или шуруповерт + сверла и крестовая насадка под саморезы;
  • Циркульная пила или лобзик (для любителей ручного труда подойдет ножовка);
  • Вольтметр;
  • Отвертки, пассатижи, малярный нож или ножницы;
  • Угольник, рулетка.

Как устроен генератор постоянного тока?

Оба устройства призваны вырабатывать электричество, используя механическую силу двигателя. Массивность генераторов постоянного тока объясняется тем, что в качестве статора там используется сам корпус устройства, и чем он больше, тем лучше, поэтому для достижения наиболее высоких показателей мощности, например, для грузовых автомобилей, такие генераторы должны быть поистине гигантских размеров.

Как же происходит выработка электричества генератором постоянного тока?

  1. После подключения генератора независимым, параллельным или смешанным способом, становится возможна его дальнейшая работа по превращению механической энергии в электрическую;
  2. Полюсное размещение обмоток со смещёнными пазами обеспечивает выработку переменного тока, при этом работа генератора практически бесшумная;
  3. Якорь, как токосъемная часть генератора, крепится на подшипники крышек, рабочая часть находится между обмотками и при вращении отдаёт накопленный переменный ток щёткам;
  4. Коллектор преобразует переменный ток в постоянный, который и становится «конечным продуктом» деятельности генератора постоянного тока и обеспечивает весь автомобиль электричеством.

При необходимости генераторы оснащают дополнительным комплектом обмоток, который предполагает наличие ещё одной пары щёток.

Для чего в генераторе регулятор напряжения?

При изменении частоты оборотов коленчатого вала и соответственно ротора в бортовой сети могут возникнуть скачки напряжения, которые негативно сказываются на работе потребителей. Скачки устраняются за счет ограничения тока возбуждения, передаваемого через щетки с регулятора напряжения на ротор. Управление осуществляется путем изменения времени подключения обмотки якоря в зависимости от нагрузки на бортовую сеть.

Если возникает неисправность регулятора или повреждение щеточного узла и контактных колец, возможен недозаряд или перезаряд аккумуляторной батареи. Длительная эксплуатация машины с таким дефектом приведет к выходу из строя АКБ.

Неисправность генератора можно определить по индикатору на панели приборов. Горение лампочки заряда аккумулятора после запуска говорит о недостаточном напряжении в сети, а мигание указывает на превышение.

Основные параметры и характеристики

Для любого электрогенератора важны такие характеристики как:

  1. КПД, %;
  2. напряжение, В;
  3. выдаваемый ток, А;
  4. частота и направление вращения ротора, об/мин;
  5. мощность, Вт (Ватты).

Устройства генератора автомобиля

Из чего же состоит сам генератор, давайте перечисли эти частиУстройство генератора

  1. Шкив – насадка на вале на которую одеваются ремни, связывающие генератор и двигатель и через этот шкив и ремень вращательно движение, передается от двигателя к валу генератора
  2. Ротор генератора – металлический вал, на котором располагаются стальные втулки, между которыми в свою очередь расположена обмотка генератора, провода или выводы которой соединяются к закругленными контактными кольцами
  3. Статор – это трубообразный отрезок из специальных стальных листов, между которыми особым образом наматывается трехфазная обмотка генератора автомобиля
  4. Диодная сборка – служит для выпрямления напряжения автомобиля которое вырабатывает статор, а также преобразовывает его в постоянное напряжение
  5. Регулятор напряжения – так же расположен на генераторе и выполняет функцию поддержания напряжения в сети автомобиля в заданных приделах, исключая непредусмотренные колебания, возникаемые во время езды или из-за атмосферных условий
  6. Щеточный узел генератора – это так называемы специальные щетки, которые напрямую контактируют или так сказать трутся постоянно о кольцо ротора
  7. Корпус генератора – является основным кожухом генератора, в котором и располагаются все вышеперечисленные узлы, а также является и системой предохранения от внешних воздействий и дополнительно служит радиатором охлаждения генератора

Вот схема генератора автомобиля для тех, кто понимает

схема генератора автомобиля

А вот ротор поподробнее, фото автомобильного ротора нижеротор генератора автомобиля

  •  Вал самого ротора
  •  Полюса положительные и отрицательны на роторе
  • Обмотка возбуждения
  •  Металлические контактные кольца

Ссылки

  • Медиафайлы на Викискладе
  • Alternators. Integrated Publishing (TPub. com).
  • Wooden Low-RPM Alternator. ForceField, Fort Collins, Colorado, USA.
  • Understanding 3 phase alternators. WindStuffNow.
  • Alternator, Arc and Spark. The first Wireless Transmitters. The G0UTY Homepage.
  • Thompson, Sylvanus P., Dynamo-Electric Machinery, A Manual for Students of Electrotechnics
    , Part 1, Collier and Sons, New York, 1902
  • White, Thomas H., Alternator-Transmitter Development (1891—1920)
    . EarlyRadioHistory. us.
  • Генератор переменного тока, учебный фильм

Как проверить генератор

Состояние системы зарядки можно проверить с помощью тестера аккумулятора и системы зарядки. Проверка может показать, если система зарядки слабая или не работает вообще. Прибор также может обнаружить, если один из диодов внутри генератора вышел из строя.

тестер аккумулятора и системы зарядки

Если система зарядки не прошла тест, нужно будет провести дальнейшую диагностику, чтобы выяснить, не является ли генератор причиной каких-либо проблем.

Другие неисправности с системой зарядки включают в себя ослабленный ремень генератора, неисправную проводку, перегоревший предохранитель, неисправный выключатель зажигания и т. д.

Читайте также: Как проверить предохранитель в автомобиле.

Для чего нужен генератор в автомобиле

e25dcfed-e3ae-440a-950a-6b1ca8e5defc.jpg

Прежде всего, остановимся подробнее на функциях автомобильного генератора. Все современные машины оснащаются обширным перечнем электрооборудования, для которого требуется источник питания. Нужен он и для моделей, не имеющих никакой дополнительной периферии, электричество требуется, как минимум, для запуска двигателя стартером, создания искры на свечах для воспламенения топливовоздушной смеси и т.д. Чтобы обеспечить все эти потребители в автомобиле используются 2 источника – аккумуляторная батарея и генератор.

Аккумулятор накапливает энергию и может ее отдавать потребляющим устройствам, когда это необходимо. В то время как генератор, производит энергию, питает устройства и подзаряжает аккумулятор. Таким образом, если убрать из конструкции автомобиля генератор, то он сможет завестись и даже проехать некоторое время, однако после того, как заряд АКБ исчерпается, автомобиль заглохнет. Повторно завести его без «прикуривания» от другого автомобиля не удастся.

Таким образом, основными функциями автомобильного генератора являются:

  • подзарядка аккумулятора;
  • питание электрооборудования, установленного в автомобиле.

Асинхронный генератор: особенности и преимущества

По типу вращения ротора генераторы бывают синхронными и асинхронными. Первые имеют сложную конструкцию, а также более чувствительны к перепадам напряжения в сети, что сказывается на их продуктивности. Асинхронные, напротив, обладают более простым принципом действия, а также имеют отличные технические характеристики.

На роторе синхронного генератора помещаются магнитные катушки, что усложняет процесс движения ротора, в то время как ротор асинхронного генератора скорее похож на обычный маховик. Конструктивные особенности значительно влияют на КПД, и в синхронном есть его потери (до 11%). В асинхронном показатель потери энергии снижается до 5%, что делает его более востребованным не только в быту, но и в производстве.

Также есть и другие преимущества асинхронных генераторов:

  1. Более простой корпус защищает двигатель от попадания влаги и отработанного топлива, снижая необходимость частого технического обслуживания.
  2. Генератор устойчив к перепадам напряжения, а также имеет выпрямитель на выходе, который защищает подключенные электроприборы от поломки.
  3. Устройство способно служить источником питания для приборов, имеющих омическую нагрузку и высокую чувствительность к скачкам напряжения: сварочные аппараты, компьютерная и вычислительная техника, лампы накаливания.
  4. Обладает высоким КПД, который сочетается с минимальным клирфактором (показатель потери энергии, которая затрачивается на нагрев самого прибора).
  5. Имеет срок службы не менее 15 лет, поскольку все используемые детали достаточно надежные и не поддаются быстрому износу в процессе эксплуатации.

Все эти преимущества дают повод к использованию именно асинхронного агрегата, а простота его конструкции позволяет собрать в домашних условиях.

Вариант электрогенератора с асинхронным двигателем Toyota

Признаки неисправности генератора

В ходе эксплуатации автомобиля в генераторе могут возникнуть различные неполадки – механические либо электрические. К первой группе относятся износ и поломка компонентов устройства, вторую группу составляют различные проблемы с обмоткой, щетками, выход из строя выпрямителя напряжения, реле-регулятора и т.д.

индикатор аккумулятораСвоевременно выявить приближающуюся или уже случившуюся поломку генератора можно по следующим симптомам:

  1. Затрудненный запуск мотора. Если генератор работает не в штатном режиме, то нередко нарушается эффективность подзарядки аккумулятора. В результате он получает недостаточный либо избыточный заряд, в результате чего завести двигатель становится очень проблематично.
  2. Тусклый либо мигающий свет. Если при езде в темное время суток становится заметно, что фары светят недостаточно ярко либо сила создаваемого ими света меняется в зависимости от уровня оборотов в двигателе, то это свидетельствует о том, что генератор не может обеспечить требуемого количества энергии и напряжения.
  3. На приборной панели загорелся индикатор «Аккумулятор». Этот значок всегда подсвечивается перед запуском двигателя, после чего он должен погаснуть. Однако если он продолжает гореть и при работающем двигателе, то это свидетельствует о том, что батарея не заряжается должным образом.
  4. Шумит ременной привод генератора. Многие автомобилисты слышали неприятный свист, идущий из двигателя, пока он еще не прогрелся. Он может свидетельствовать о слабом натяжении приводного ремня, который передает вращение от двигателя на ротор генератора. Эксплуатация автомобиля в таком режиме может привести у уменьшенной эффективности работы генератора.
  5. Звон или неприятный свист от корпуса генератора. Такие посторонние звуки свидетельствуют об износе подшипников. В результате ротор может начать подклинивать.

Читайте также: Что такое система «старт-стоп» на автомобиле.

Электрическая схема

Производители учитывают конкретное количество потребителей в модели авто, поэтому в каждом случае применяется индивидуальная электрическая схема генератора. Наиболее востребованы 8 схем «мобильных электроустановок» под капотом машины с одинаковым обозначением элементов:

  1. генераторный блок;
  2. обмотка ротора;
  3. магнитопровод статора;
  4. мост диодный;
  5. переключатель;
  6. реле лампы;
  7. реле регулятора;
  8. лампа;
  9. конденсатор;
  10. блок трансформатора и выпрямителя;
  11. АКБ;
  12. стабилитрон;
  13. сопротивление.

Назначение автомобильного генератораРис. 15 Схема 1

В схемах 1 и 2 возбуждающая обмотка получает напряжение через замок зажигания, чтобы АКБ не разряжалась на стоянке. Недостатком является коммутация 5 А тока, снижающего эксплуатационный срок.

Назначение автомобильного генератораРис. 16 Схема 2

Поэтому на схеме 3 контакты разгружены промежуточным реле, а потребление тока снижено до десятых долей ампера. Минусом в этом варианте является сложный монтаж генератора, понижение надежности конструкции, возрастает частота переключения транзистора. Фары могут моргать, а стрелки приборов подрагивать.

Назначение автомобильного генератораРис. 17 Схема 3

В схеме 5 из трех диодов изготовлен дополнительный выпрямитель на пути к обмотке возбуждения. Однако при длительной парковке рекомендуется снимать «+» с клеммы аккумулятора, так как возможен разряд батареи. Зато при первичном возбуждении обмотки в момент запуска ДВС расход тока АКБ минимальный. Опасное для электроники машины повышение напряжения гаси стабилитрон.

Назначение автомобильного генератораРис. 18 Схема 5

Для дизельных моторов применяются генераторы, использующие 6 схему. Они рассчитаны на напряжение 28 В, возбуждающая обмотка получает вдвое меньший заряд за счет подключения в «нулевую» точку статора.

Назначение автомобильного генератораРис 19 Схема 6

На схеме 7 ликвидирован разряд АКБ при длительной парковке за счет снижения разницы потенциалов на «Д» и «+» клеммах. Из стабилитронов создано дополнительное крыло диодного мостика выпрямителя для ликвидации всплесков напряжения.

Назначение автомобильного генератораРис. 20 Схема 7

Схема 8 обычно применяется в генераторах производителя Бош. Здесь усложнен регулятор напряжения, зато упрощена схема самого генератора.

Назначение автомобильного генератораРис. 21 Схема 8

Менять генератор или восстанавливать?

Обычно генератор стоит в пределах от 8 до 30 т. р. Оригинальные генераторы OEM от дилера стоят дороже. Альтернативой замене является восстановление генератора. Для этого понадобится его снять и отправить в мастерскую по ремонту генераторов или отремонтировать самостоятельно.

Восстановить генератор дома сложно и занимает много времени, но это не невозможно. Ремкомплекты генератора продаются по цене от 500 до 3000 руб.

После замены генератора лучше заменить его приводной ремень. Это недорого. Меняя его вместе с генератором, можно избежать многих проблем в будущем.

Как проверить работоспособность генератора автомобиля

Для того чтобы ответить на вопрос как проверить генератор на работоспособность или так сказать на правильность выдаваемого напряжения на выходе, а также и регулятор напряжения генератора – так как работают они сообща вам потребуется простой мультиметр, выставляете его в положение измерения постоянного тока на предел 20вольт и выше и произведите замеры на выходе генератора.

При этом отключать никакие приборы и провода не нужно, проверка проводится в естественных условиях и при этом вы должны увидеть цифры приблизительно 13.9 -16 вольт, так же можно давать скидку на погрешность прибора в пределах 0.5, то есть у вас показало 13.5 вольта то у вас скорее всего норма, возможно у вас реально 13.9 но прибор особенно китайские мультиметры могут давать погрешность и довольно существенную.

Поэтому по возможности лучше перемерять двумя разными мультиметрами от разных производителей и уже оттуда вывести среднюю величину, если данные не будут совпадать.

Асинхронный генератор своими руками

Оговоримся сразу: речь пойдёт не об изготовлении генератора с нуля, а о переделывании асинхронного двигателя в альтернатор. Некоторые умельцы используют готовый статор от мотора и экспериментируют с ротором. Идея состоит в том, чтобы с помощью неодимовых магнитов сделать полюса ротора. Примерно так может выглядеть заготовка с наклеенными магнитиками (см. рис. 6):


Рис. 6. Заготовка с наклеенными магнитами

Вы наклеиваете магниты на специально выточенную заготовку, посаженную на валу электродвигателя, соблюдая их полярность и угол сдвига. Для этого потребуется не менее 128 магнитиков.

Готовую конструкцию необходимо подогнать к статору и при этом обеспечить минимальный зазор между зубцами и магнитными полюсами изготовленного ротора. Поскольку магнитики плоские, придётся их шлифовать или обтачивать, при этом постоянно охлаждая конструкцию, так как неодим теряет свои магнитные свойства при высокой температуре. Если вы сделаете всё правильно – генератор заработает.

Проблема состоит в том, что в кустарных условиях очень сложно изготовить идеальный ротор. Но если у вас есть токарный станок и вы готовы потратить несколько недель на подгонку и доработки – можете поэкспериментировать.

Я предлагаю более практичный вариант – превращение асинхронного двигателя в генератор (смотрите видео ниже). Для этого вам понадобится электромотор с подходящей мощностью и приемлемой частотой вращения ротора. Мощность двигателя должна быть минимум на 50% выше от требуемой мощности альтернатора. Если такой электромотор есть в вашем распоряжении – приступайте к переработке. В противном случае лучше купить готовый генератор.

Для переработки вам потребуется 3 конденсатора марки КБГ-МН, МБГО, МБГТ (можно брать другие марки, но не электролитические). Конденсаторы подбирайте на напряжение не менее 600 В (для трёхфазного двигателя). Реактивная мощность генератора Q связанная с емкостью конденсатора следующей зависимостью: Q = 0,314·U2·C·10-6.

При увеличении нагрузки возрастает реактивная мощность, а значит, для поддержания стабильного напряжения U необходимо увеличивать ёмкость конденсаторов, добавляя новые ёмкости путём коммутации.

Видео: делаем асинхронный генератор из однофазного двигателя – Часть 1

Часть 2

Часть 3

Часть 4

Часть 5

Часть 6

Для упрощения подбора конденсаторов воспользуйтесь таблицей:

Таблица 1

Мощность альтернатора (кВт-А) Ёмкость конденсатора (мкФ) на холостом ходу Ёмкость конденсатора (мкФ) при средней нагрузке Ёмкость конденсатора (мкФ) при полной нагрузке
2 28 36 60
3,5 45 56 100
5 60 75 138

На практике, обычно выбирают среднее значение, предполагая, что нагрузка не будет максимальной.

Подобрав параметры конденсаторов, подключите их к выводам обмоток статора так, как показано на схеме (рис. 7). Генератор готов.


Рис. 7. Схема подключения конденсаторов

Как продлить жизнь генератору?

Часто генератор выходит из строя преждевременно, когда защита двигателя повреждена или отсутствует. Это происходит потому, что вода с дороги попадает внутрь генератора и ускоряет его износ.

Если защита картера повреждена, замените её, чтобы моторный отсек был чистым и сухим. Утечка охлаждающей жидкости или масла также может повредить генератор. Точно так же, если вам нужно промыть моторный отсек, генератор должен быть защищен от воды и моющих средств.

Маркировка клемм на корпусе

При самостоятельной диагностике мультиметром для владельца актуальна информация, как маркируются клеммы, выведенные на корпус генератора. Единого обозначения не существует, но общие принципы соблюдаются всеми производителями:

  • с выпрямителя выходит «плюс», маркирующийся «+», 30, В, В+ и ВАТ, «минус», обозначенный «–», 31, D-, B-, E, M или GRD;
  • от возбуждающей обмотки отходит клемма 67, Ш, F, DF, E, EXC, FLD;
  • «плюсовой» провод от дополнительного выпрямителя на контрольную лампу обозначен D+, D, WL, L, 61, IND;
  • фазу можно узнать по волнистой линии, буквам R, W или STA;
  • нулевая точка статорной обмотки обозначена «0» или МР;
  • клемма реле регулятора для подключения к «плюсу» бортовой сети (обычно АКБ) обозначена 15, Б либо S;
  • кабель от замка зажигания должен подключаться к клемме регулятора напряжения, маркированной IG;
  • бортовой компьютер подсоединяется к выводу реле регулятора с обозначением F или FR.

Назначение автомобильного генератораРис. 22 Расположение клемм на корпусе генератора

Других обозначений не существует, а вышеуказанные присутствуют на корпусе генератора не в полном объеме, поскольку встречаются на всех существующих модификациях электроприборов.

Диодный мост / выпрямительный блок

Диодный мост / выпрямительный блок

Диод­ный мост / выпря­ми­тель­ный блок

Это так­же один из основ­ных эле­мен­тов, зада­чей кото­ро­го явля­ет­ся пре­об­ра­зо­ва­ние пере­мен­но­го тока в посто­ян­ный ток, обес­пе­чи­ва­ю­щий ста­биль­ную заряд­ку авто­мо­биль­но­го акку­му­ля­то­ра. Диод­ный мост состо­ит из поло­жи­тель­ной и отри­ца­тель­ной полос­ки нагре­ва­те­ля и дио­дов. Дио­ды гер­ме­тич­но впа­я­ны в мост.

Ток пода­ет­ся на диод­ный мост от обмот­ки ста­то­ра, выпрям­ля­ет­ся и пода­ет­ся на акку­му­ля­тор через выход­ной кон­такт в зад­ней крышке.

Неисправный генератор

Проверка генератора в автомобиле: дефекты, симптомы и стоимость 

Трехфазные генераторы, в принципе, не требуют технического обслуживания, они действительно износостойкие и нередко справляются со своими обязанностями в течение всего срока службы автомобиля. Однако если генератор все же сломается, батарея постепенно начнет разряжаться. В худшем случае произойдет то, что двигатель заглохнет во время движения, поскольку, как мы уже говорили ранее, блок управления двигателем и топливный насос должны продолжать получать электропитание.

Чтобы не доводить до такого, водителю стоит обращать внимание на ряд простых нюансов, которые могут сказать о недостаточной подзарядке аккумуляторной батареи:

  • автомобиль тяжело заводится на холодную, несмотря на то что накануне было преодолено большое расстояние;
  • лампочки на приборной панели при включении зажигания горят тускло.

Видео: генератор авто

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Советы по эксплуатации

Перед тем как сделать бытовой генератор электричества, нужно ознакомиться с правилами его эксплуатации. Их суть состоит в следующем:

  1. Перед запуском устройства все нагрузки отключаются, чтобы он поработал вхолостую.
  2. Проверяется наличие масла в рабочем отсеке генератора – его уровень должен быть выше установленной отметки;
  3. Устройство остается включенным примерно на 5 минут, после чего допускается подключать нагрузку.

В соответствии с правилами эксплуатации и ухода за такими генераторами, самым подходящим режимом работы считается использование его мощности на 70% от предельного значения. При соблюдении этого требования оборудование не будет перегреваться и легко справится с расчетной нагрузкой.

Мощность автогенератора

Если включить все энергоемкие приборы в автомобиле, то генератор может не справляться с нагрузкой и часть энергии будет отдавать аккумулятор.

Чтобы рассчитать мощность генератора достаточно воспользоваться простой формулой из школьного курса P = I * U, где Р – мощность, I – сила тока, U – напряжение.

Мы узнали, что напряжение на выходе генератора должно быть в районе 13,5В – 14,2В. Сила тока у разных моделей может отличаться. В среднем это от 80А до 140А. Возьмем среднее значение в 100А.

По формуле получаем 13,5В*100А = 1 350 Вт или 1,35 КВт. Это и есть мощность генератора, которая измеряется в Ваттах. Нужно также учитывать, что это максимальное значение, которое достигается при определенных оборотах двигателя, как правило, от 3000 об/мин и выше. На холостом ходе выдаваемая мощность равняется 75% от максимально возможной. Считается, что для автомобиля хватает 80А. Если применить более мощный автогенератор, то бортовая сеть может не справиться с нагрузкой. Нужно это учитывать. Большая мощность не всегда идет на пользу.

Реле регулятора напряжения

Интегральный регулятор напряжения необходим, чтобы в бортовую сеть подавалось напряжение, соответствующее ее номинальным параметрам. Устройство простейшего генератора таково, что при увеличении частоты вращения скорость изменения магнитного потока ротора пропорционально увеличивается, как и выходное напряжение. Если этим процессом не управлять, то напряжение достигнет той величины, при которой все бортовые системы выйдут из строя.

Принцип работы реле регулятора генератора состоит в том, что при увеличении частоты вращения статора, оно через специальный датчик, присоединенный к цепи статора, отслеживает опасное увеличение напряжения. При помощи механической или электронной системы управления контактами, реле уменьшает ток, подаваемый на обмотку ротора, в результате чего увеличение частоты компенсируется снижением силы магнитного поля, и значение напряжения остается в норме.

Видео: Как работает генератор простыми словами

Щётка в сборе

Щётка в сборе

Щёт­ка в сборе

В совре­мен­ных авто­мо­би­лях щет­ки соеди­не­ны в одном узле с регу­ля­то­ром напря­же­ния, они меня­ют­ся толь­ко при сбор­ке, пото­му что их срок служ­бы доволь­но велик. Щет­ки исполь­зу­ют­ся для пере­да­чи напря­же­ния на кон­такт­ные коль­ца вала рото­ра. Гра­фи­то­вые щет­ки запрес­со­ва­ны пружинами.

Проверить генератор с помощью мультиметра

Если возникнет проблема, проверить генератор достаточно легко. Зарядное напряжение генератора проверяется мультиметром:

1. Установите на мультиметре диапазон напряжения (до 15 или 20 В);

2. Подключите черный щуп к минусовой клемме АКБ, а красным щупом касаемся «плюса»;

3. При выключенном двигателе напряжение автомобильного аккумулятора должно составлять от 12,2 до 13,6 вольт (если напряжение значительно ниже, то есть ниже 12 вольт, рекомендуется осуществить зарядку с помощью зарядного устройства);

4. Включите двигатель, напряжение зарядки должно возрасти и быть от 13,4 до 14,8 В на холостом ходу;

5. Затем повторите измерение на оборотах 4 000 об/мин, напряжение должно оставаться постоянным.

Если напряжение не поднимается до указанных значений при включенном двигателе (через несколько секунд), это указывает на неисправность генератора. Чтобы исключить повреждение проводки, можно проверить измерения на контактах генератора. Если есть явная разница, необходимо проверить проводку! Если напряжение заметно превышает значение, измеренное на холостом ходу и при 4 000 об/мин, это указывает на неисправность регулятора генератора. В этом случае аккумулятор может перегреться и повредить бортовую электронику.

Рекомендации по замене

Практика эксплуатации показывает, что поменять автомобильный генератор несложно, но для решения задачи требуется соблюдать ряд правил:

  • Новое устройство должно иметь аналогичные токоскоростные параметры, как и у заводского узла.
  • Энергетические показатели должны быть идентичными.
  • Передаточные числа у старого и нового источника питания должны совпадать.
  • Устанавливаемый узел должен подходить по размерам и с легкостью крепится к мотору.
  • Схемы нового и старого автомобильного генератора должны быть одинаковыми.

Учтите, что устройства, смонтированные на автомобилях зарубежного производства, фиксируются не так, как отечественного, к примеру, как на генератор TOYOTA COROLLA и Лада Гранта .Следовательно, если менять иностранный агрегат изделием отечественного производства, придется установить новое крепление.

Когда нужно обратиться в мастерскую?

Ряд неисправностей, увы, достаточно трудно исправить своими руками, не имея достаточной квалификации: например, неисправный инверторный преобразователь или регулятор напряжения можно починить только имея хорошее представление о принципе работы и схемотехнике подобных устройств. Не всякий хозяин бензогенератора возьмется и за переборку двигателя, хотя это и не так трудно, как может показаться.

В таком случае стоит обратиться в специализированную мастерскую по ремонту. Координаты мастерских в своем городе можно узнать в Интернете или в магазинах, торгующих бензоинструментом.

В крупных городах подобных мастерских много, вот лишь малая их часть:

Город Мастерская Координаты
Москва «Электробензотехника» 13 центров в Москве и 18 – в МО
«Юго-Восток» Марьино, Ставропольский проезд. владение 199 (499) 390-93-49
Санкт-Петербург «Ленремонт» 7 мастерских
«Бензомикс» ул. Учительская, д. 23, бизнес-центр АТОЛЛ, офис 154 (812) 385-54-30
Нижний Новгород «Станки» ул. Родионова,24 (831) 412-92-48
Новосибирск «РемСити» ул. Тополевая, 3
Владивосток «Бензоагрегат» ул. Доровольского (4232) 273-273-9

На видео показан ремонт бензогенератора китайского производства

Неисправно реле-регулятор генератора

Регулятор генератора, также известный как регулятор напряжения, встроен в генератор. Одна из его задач — поддерживать напряжение генератора более или менее постоянным при всех нагрузках и скоростях (оборотах мотора). Это единственный способ гарантировать отсутствие колебаний напряжения, которые могут легко вывести из строя электронные компоненты автомобиля. Регулятор сконструирован таким образом, что позволяет напряжению генератора выравниваться примерно до 14 вольт (напряжение зарядки генератора переменного тока).

Часто две маленькие угольные щетки регулятора генератора изнашиваются, что можно увидеть визуально — щетки значительно укорачиваются. В более старых автомобилях можно заменить только угольные щетки, стоимость их недорога, как и стоимость ремонта. Замена всего регулятора генератора обойдется подороже. Время установки составляет от десяти минут до часа в зависимости от доступности блока альтенатора. Хотя под капотом современных автомобилей, где места немного, работы могут занять более длительный срок, поскольку может потребоваться демонтаж дополнительных элементов для замены регулятора генератора, что увеличит стоимость проводимых работ.

Замена реле-регулятора напряжения обойдется в разных конторах Москвы от 600 до 1 500 рублей.

Как работает автоматический генератор

Схе­ма рабо­ты гене­ра­то­ра сле­ду­ю­щая: после пово­ро­та клю­ча в зам­ке зажи­га­ния вклю­ча­ет­ся пита­ние от сети. Напря­же­ние акку­му­ля­то­ра пода­ет­ся на регу­ля­тор, кото­рый, в свою оче­редь, пере­да­ет его на мед­ные кон­такт­ные коль­ца, а конеч­ным поль­зо­ва­те­лем явля­ет­ся обмот­ка воз­буж­де­ния рото­ра. С момен­та вра­ще­ния колен­ча­то­го вала дви­га­те­ля вал рото­ра начи­на­ет вра­щать­ся с помо­щью ремен­ной пере­да­чи, созда­ет­ся элек­тро­маг­нит­ное поле. Ротор гене­ри­ру­ет пере­мен­ный ток, после дости­же­ния опре­де­лен­ной ско­ро­сти обмот­ка воз­буж­де­ния полу­ча­ет пита­ние от само­го гене­ра­то­ра, а не от батареи.

Затем пере­мен­ный ток пода­ет­ся на диод­ный мост, где про­ис­хо­дит про­цесс «вырав­ни­ва­ния». Регу­ля­тор напря­же­ния кон­тро­ли­ру­ет режим рабо­ты рото­ра и, при необ­хо­ди­мо­сти, изме­ня­ет напря­же­ние обмот­ки воз­буж­де­ния. Таким обра­зом, при замене дета­лей на акку­му­ля­тор пода­ет­ся ста­биль­ный ток, обес­пе­чи­ва­ю­щий необ­хо­ди­мое напря­же­ние бор­то­вой сети.

Инди­ка­тор заря­да акку­му­ля­то­ра отоб­ра­жа­ет­ся на при­бор­ной пане­ли совре­мен­ных авто­мо­би­лей, что так­же ука­зы­ва­ет на состо­я­ние гене­ра­то­ра (заго­ра­ет­ся при обры­ве рем­ня или пере­за­ряд­ке). Авто­мо­би­ли типа ВАЗ 2101-07, АЗЛК-2140 и дру­гая совет­ская «тех­ни­ка» име­ют инди­ка­тор часов, ампер­метр или вольт­метр, поэто­му вы все­гда може­те сле­дить за состо­я­ни­ем генератора.

Параллельная работа синхронных генераторов

На электростанциях синхронные генераторы соединяются друг с другом параллельно для совместной работы на общую электрическую сеть. Когда нагрузка на электрическую сеть мала, работает только часть генераторов, при повышенном энергопотреблении («час пик») включаются резервные генераторы. Этот способ выгоден, так как каждый генератор работает на полную мощность, следовательно, с наиболее высоким коэффициентом полезного действия.

Синхронизация генератора с электрической сетью

В момент подключения резервного генератора к электрическим шинам его электродвижущая сила должна быть численно равна напряжению на этих шинах, иметь одинаковую с ним частоту, и фазовый сдвиг равный нулю. Процесс выведения резервного генератора на режим, при котором обеспечивается указанное условие, называется синхронизацией

генератора.

Если это условие не будет выполнено (подключаемый генератор не выведен на синхронный режим), то из сети в генератор может пойти большой ток, генератор заработает в режиме электродвигателя, что может привести к аварии.

Для выполнения синхронизации подключаемого генератора с электрической сетью применяются специальные устройства, в простейшем виде — синхроноско́п

.

Синхроноскоп представляет собой лампу накаливания и «нулевой» вольтметр, включенные параллельно контактам рубильника, отключающего генератор от шин сети (соответственно сколько фаз, столько ламп накаливания и вольтметров).

При разомкнутом состоянии рубильника параллельная сборка «лампа накаливания — „нулевой“ вольтметр» оказывается включенной последовательно цепи «фаза генератора — фаза электросети». После запуска генератора (при разомкнутом рубильнике) его выводят на номинальные обороты, и регулируя ток возбуждения, добиваются того, чтобы электрическое напряжение на клеммах генератора и на шинах сети было приблизительно одинаковым.

Когда генератор приближается к режиму синхронизации, лампы накаливания начинают мигать, и в момент почти полной синхронизации они гаснут. Однако лампы гаснут при напряжении, не равном нулю, для индикации полного нуля служат воль вольтметры). Как только и «нулевые» вольтметры покажут 0 вольт

— генератор и электрическая сеть синхронизированы, можно замыкать рубильник. Если две лампы накаливания (на двух фазах) погасли, а третья — нет, это означает, что одна из фаз генератора подключена неправильно к шине электрической сети.

Фотогалерея

33b148b5-da8e-4609-81a0-1e063434e526.jpg

Пример установки генератора на двигателе МЗМА 400

2e390e68-cdbd-4b5f-ae61-ef1fe6eb3b1c.jpg

Пример крепления генератора на Фольксваген Поло Седан

Проверить клиновой ремень и ременную передачу

Еще одна экспресс-проверка: натяжение клинового ремня и свободный ход шкива. Он отделяет ременную передачу генератора от коленчатого вала, который приводит в движение шкив. Обычно частота вращения генератора примерно вдвое превышает скорость вращения коленчатого вала, что в переводе на обороты может означать от 1 400 до 12 000 оборотов в минуту. Поэтому неудивительно, что подшипники, встроенные в шкив, не всегда могут выдерживать такую ​​нагрузку в течение длительного времени.

О повреждении подшипников свидетельствует скрежет-скрип при запуске двигателя, который исходит непосредственно от муфты свободного хода альтенатора.

Видео взято с YouTube-канала «Autofanatica»

В мастерской стоимость замены ремня составит примерно от 1 000 до 3 000 рублей в зависимости от марки, модели и комплектации автомобиля.

Пример замены подшипников в натяжном ролике и обгонной муфте генератора: drive2.ru

Преимущества бензогенератора

Бензогенераторы широко востребованы в качестве мобильных источников электроэнергии благодаря несомненным достоинствам:

Бензиновые генераторы

  • небольшие размеры установки делают возможным использование ее на небольших площадях;
  • низкие весовые параметры позволяют легко перемещать генератор без подсобных механизмов;
  • благодаря простой конструкции можно изготовить агрегат самостоятельно;
  • при необходимости все узлы или детали легко заменяются;
  • оборудование отличается хорошей производительностью;
  • бензиновые генераторы гораздо дешевле, чем дизельные или газопоршневые.
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...