Пристрій і принцип роботи генератора

Відповідальність за подачу електроенергії до джерел споживання в транспортному засобі з двигуном внутрішнього згоряння лежить на генераторі. Без нього практично неможливо уявити сучасний мотоцикл або автомобіль. У статті ми розкриємо принцип роботи генератора, основні його вузли та елементи.

Зміст

  • 1 Принцип роботи
  • 2 Вимоги щодо автогенератору
  • 3 Кріплення і привід пристрою
  • 4 Пристрій генератора
  • 5 Статор
  • 6 Ротор
  • 7 Щітковий вузол
  • 8 Випрямні блоки
  • 9 Пластини тепловідводів
  • 10 Підшипники
  • 11 Охолодження генератора
  • 12 Регулятор напруги

Принцип роботи

Коли водій провертає ключ запалювання, електрична енергія подається на стартер. Цей прилад в перші секунди роботи автомобіля є єдиним, хто харчується від акумулятора (АКБ) і допомагає обертати коленвал. Після запуску силової установки обертання двигуна через ремінну передачу передається на генератор.

Пристрій і принцип роботи генератора

Практично відразу ж акумулятор з джерела перетворюється в споживача енергії і починає повертати собі заряд. Тепер генератор при працюючому моторі стає джерелом електрики.

Принцип роботи автомобільного генератора полягає в тому, що він отримує механічну енергію обертання від двигуна і перетворює в електричну енергію.

При відсутності цього приладу в автомобілях заряду акумулятора не вистачало б на тривалу роботу. Але з генератором виходить не тільки відсутність розрядки, але і процес підзарядки. Потужності його вистачає на роботу всіх встановлених електроприладів, що впливають на працездатність машини, а також підвищують комфорт водія і пасажирів.

Коли в автомобілі одночасно запускається кілька енергоємних споживачів, то потужності генератора може не вистачати, в такому разі на допомогу йому приходить акумулятор. Завдяки такій пов’язаної системі споживач не помічає незручностей, а обидва прилади створюють оптимальний варіант роботи электроузлов в машині.

Вимоги щодо автогенератору

Пристрій і принцип роботи генератора накладають не наго певні зобов’язання щодо виконання своїх функцій. Основні вимоги складаються з таких пунктів:

  • одночасне і безперебійне постачання електрикою необхідні вузли, а також зарядка АКБ;
  • під час роботи двигуна на низьких оборотах не повинно відбуватися істотного відбору заряду в АКБ;
  • рівень напруги в мережі повинен бути стабільний;
  • генератор повинен бути міцним, надійним, з низьким рівнем шуму і не створювати радіоперешкоди.
  • Кріплення і привід пристрою

    Привід у всіх автомобілях має стандартний вигляд: шків, встановлений на колінчастому валу, через ремінну передачу з’єднаний зі шківом на валу ротора пристрою. Розміри шківів у передачі встановлюються з необхідності отримання заданого числа обертів на генераторі.

    Пристрій і принцип роботи генератора

    Кріплення на блоці

    У сучасних автомобілях використовую поліклинові ремені. З їх допомогою можна передавати більшу кількість обертів на ротор генератора.

    Апарат кріпиться до корпусу блоку в підкапотному просторі. Там же встановлюється натягувач для ременя. Він необхідний для встановлення якісної передачі обертання, щоб виключати ковзання ременя по шківа. В іншому випадку електрика переключиться на використання АКБ, що призведе до його повної і непомітною розрядці.

    Прийнято виділяти дві групи конструктивно відрізняються генераторів:

  • пристрої з вентилятором поруч із приводним шківом прийнято вважати традиційною конструкцією;
  • конструкція, в якій встановлено два вентилятори в корпусі апарату, вважається більш нової і належить до компактних пристроїв.
  • Пристрій генератора

    Основними частинами будь-якого генератора є нерухомий блок – статор і обертовий елемент конструкції – ротор. В статорі знаходиться обмотка з мідних проводів. Він з двох сторін зафіксований кришками, як правило, з легких алюмінієвих сплавів. З боку кріплення шківа – передня кришка, а з боку щіток – задня.

    З задньої частини до щіткового механізму встановлюється регулятор напруги. Там же розташований випрямний блок. Кришки фіксують статор і кріпляться між собою за допомогою декількох гвинтів. Лапи, з допомогою яких генератор закріплений на корпусі автомобіля, відливаються разом з кришками. Таким же чином виходить натяжний вухо.

    В отворі однієї з лап може бути встановлена втулка, яка допомагає відрегулювати установку генератора на кронштейн, вибираючи необхідний зазор. Також вухо натяжного механізму забезпечується декількома отворами для установки апарату на автомобілі різних марок.

    Статор

    Те, як працює генератор, залежить від якісного виконання своїх функцій кожного їх блоків. Основа статора набирається з однакових листових сталевих елементів товщиною до 1 мм. Якщо основа статора (пакет пластин) зроблена з допомогою навивки, то ярмо блоку містить виступи, розташовані під пазами. За такі опуклості проводиться фіксація шарів обмотки. Також виступи допомагають кращому охолодженню усієї конструкції.

    Пристрій і принцип роботи генератора

    Статор генератора

    Майже в усіх генераторах число пазів однакове. Їх, як правило, у серійних авто 36. Ізоляція проводиться між ними з допомогою епоксидного ізолятора.

    Ротор

    Для автомобільних генераторів основною відмінною рисою є полюсне пристрій роторів. Обмотка цього сайту закрита двома штампованими металевими чашеобразными половинами, з виступаючими клювообразными пелюстками. Вони фіксуються на валу, як би обхоплюючи обмотку цими пелюстками.

    На валу встановлюються підшипники, один з кінців вала має різьблення зі шпонковим пазом і посадочну поверхню під шків.

    Пристрій і принцип роботи генератора

    Ротор генератора

    Щітковий вузол

    У цьому блоці встановлені ковзні контакти. В автогенераторах прийняти використовувати два види щіток:

    • электрографитные;
    • меднографитные.

    Пристрій і принцип роботи генератора

    У першому випадку спостерігається періодичне зниження напруги при контактах з кільцем. Це призводить до неякісної роботи генератора, подає в такій ситуації нестабільна напруга. Однак, у них є і позитивний ефект, адже відбувається менший знос, на відміну від мідних.

    Випрямні блоки

    Є два основних типи випрямних вузлів:

  • у першому випадку – пластини-радіатори проводиться запресовування діодів;
  • у другому випадку використовуються конструкційні ребра, в яких діоди паяються до теплоотводам.
  • Пластини тепловідводів

    Замикання таких пластин дуже небезпечно для всього автомобіля. Причиною такого події – забруднення, що потрапило між пластинками. Воно може виявитися струмопровідним і замкнути позитивну сторону електропроводки з негативною.

    Замикання між пластинами може призвести до пожежі в автомобілі.

    Щоб уникнути такого розвитку подій, на виробництві проводиться індивідуальне покриття кожної пластини ізоляційним шаром.

    Підшипники

    У конструкції використовуються кулькові підшипники. При виробництві генераторів вони отримують мастильний матеріал на весь експлуатаційний термін. Американськими автовиробниками іноді використовуються роликові підшипники. Посадка з боку контактної групи «з натяжкою», а з боку шківа застосовується ковзна посадка. Зворотна логіка використовується при установці в посадочні місця кришки.

    Пристрій і принцип роботи генератора

    Демонтаж підшипників генератора

    Проворот з боку контактної групи зовнішньої обойми підшипника призводить до виходу з ладу цієї сопрягающейся пари (підшипник/кришка).

    Так, ротор може зачіпати статор. Щоб уникнути цього, часто ставлять додаткові ущільнення в кришку: пластикова втулка, гумове кільце.

    Охолодження генератора

    Зниження робочої температури здійснюється за допомогою встановлених на валу ротора вентиляторів. Традиційна конструкція передбачає подачу повітря на кришку пристрою з боку контактної групи. При зовнішньому розташуванні щіткового вузла подача охолодження проводиться через захисний кожух, що закриває контакти зі щітками.

    Автомобілі з компактним розміщенням вузлів під капотом часто оснащуються генератором зі спеціальним додатковим кожухом. Надходження холодного забірного повітря забезпечується через його прорізи. У генераторах з компактною конструкцією охолодження проводиться з обох сторін кришок за рахунок наявності двох вентиляторів.

    Регулятор напруги

    Також у всіх сучасних генераторах встановлені напівпровідникові електронні регулятори напруги. Регулятор забезпечує теплокомпенсацию. Напруга, що підводиться до АКБ, залежить від подкапотной температури. Чим повітря холодніше, тим більша напруга подається на акумулятор.

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: