Как проверить диодный мост не снимая генератор: Проверка диодного моста генератора ВАЗ 2108, 2109 без снятия

Содержание

Проверка диодного моста генератора ВАЗ 2108, 2109 без снятия

Выпрямительный блок генератора (диодный мост) автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099  предназначен для преобразования переменного тока, вырабатываемого генератором, в постоянный ток.

Его неисправность (короткое замыкание, обрыв, «пробой» диодов) является причиной исчезновения или уменьшения выдаваемого им этого самого тока необходимого для зарядки аккумулятора и работы потребителей в бортовой сети автомобиля.

Признаки неисправности диодного моста

— Напряжение, выдаваемое генератором и измеряемое на выводах АКБ при работающем двигателе меньше 13.6 В.

— Контрольная лампа разряда АКБ в щитке приборов на панели не гаснет после пуска двигателя. Стрелка вольтметра находится в красной зоне или на ее границе или дергается.

— Контрольная лампа разряда АКБ не загорается при повороте ключа в замке зажигания и не горит при работающем двигателе.
Все остальные приборы и лампы функционируют нормально. Стрелка вольтметра находится либо в красной зоне, либо на ее границе.

Следует отметить, что часто аналогичные признаки возникают при неисправности регулятора напряжения генератора. Поэтому перед проведением проверки стоит убедиться в его исправности.

Что нужно знать перед проверкой?

В диодном мосту три положительных диода, три отрицательных и три дополнительных. Диод должен пропускать электрический ток только в одном направлении и никак в другом (от этого мы будем отталкиваться при проведении проверки диодного моста). Неисправный диод (вентиль) либо вообще не пропускает ток – обрыв, либо пропускает в обеих направлениях – диод «пробит».

Необходимые для проверки инструменты

— Мультиметр (тестер, автотестер…) с режимом омметра

— Если нет мультиметра, контрольная лампа 1-5 Вт 12 В и пара длинных изолированных проводов

Проверка диодного моста генератора 37.3701, не снимая его с двигателя при помощи мультиметра или контрольной лампы

Предварительно отсоединяем все провода от генератора и регулятора напряжения.

1. Вначале проверяем весь диодный мост на наличие короткого замыкания.

Вариант первый (мультиметром)

Прижимаем положительный вывод мультиметра в режиме омметра к выводу 30 генератора, а отрицательный вывод к его корпусу. При исправном диодном мосту сопротивление стремится к бесконечности.

Проверка диодного моста генератора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 на короткое замыкание, без снятия его с двигателя, мультиметром

Вариант второй (контрольной лампой)

Подаем плюс по проводу, через контрольную лампу, на вывод 30 генератора, а минус на его корпус. Если лампа загорелась, диодный мост неисправен, если нет, то все в порядке.

Проверка диодного моста генератора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 при помощи контрольной лампы на наличие короткого замыкания

Следует отметить, что аналогичные симптомы бывают при замыкании обмотки статора на массу.

2. Проверка положительных диодов на «пробой».

Вариант первый (мультиметром)

Положительный щуп мультиметра в режиме омметра прижимаем к выводу 30 генератора. Отрицательный к одному из болтов крепления диодного моста. Если диоды исправны, сопротивление стремится к бесконечности.

Проверка «положительных» диодов автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 на короткое замыкание — «пробой» при помощи мультиметра

Вариант второй (контрольной лампой)

Подаем плюс от АКБ через контрольную лампу на вывод 30 генератора. Минус с АКБ пускаем на один из болтов крепления диодного моста. Если лампа загорелась, «пробит» один или несколько положительных диодов.

Проверка «положительных» диодов генератора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 на короткое замыкание — «пробой» при помощи контрольной лампы
3. Проверка отрицательных диодов.

Вариант первый (мультиметром).

Соединяем положительный щуп мультиметра с одним из болтов крепления диодного моста. Отрицательный прижимаем к корпусу генератора. Сопротивление стремится к бесконечности – диодный мост исправен.

Проверка «отрицательных» диодов генератора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 на наличие короткого замыкания — «пробой» при помощи мультиметра

Вариант второй (контрольной лампой).

Соединяем плюс АКБ через контрольную лампу с одним из болтов крепления диодного моста. Минус от АКБ подаем на корпус генератора. Лампочка загорелась – отрицательные диоды неисправны, нет – все в порядке.

4. Проверка дополнительных диодов.

Вариант первый.

Прижимаем положительный щуп мультиметра в режиме омметра к выводу 61 генератора. Отрицательный прижимаем к одному из болтов крепления диодного моста. Сопротивление стремится к бесконечности – дополнительные диоды исправны.

Проверка дополнительных диодов генератора, без снятия его с двигателя, мультиметром

Вариант второй.

Соединяем плюс АКБ через контрольную лампу с выводом 61 генератора. Минус от АКБ подаем к одному из болтов крепления диодного моста. Лампочка загорелась – дополнительные диоды неисправны, нет – все в порядке.

Проверка дополнительных диодов генератора без снятия его с двигателя при помощи контрольной лампы
Примечания и дополнения

— Более подробная проверка диодного моста генератора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 проводится на специальном стенде и при помощи осоциллографа.

— Если есть необходимость более конкретно выяснить причину неисправности диодного моста генератора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099, то необходимо снять генератор с двигателя, разобрать его и проверить каждый из диодов. См. статью на сайте: «Проверка диодного моста генератора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 (на снятом с двигателя генераторе)».

Еще статьи на сайте по электрооборудованию автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Как снять (заменить) генератор автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099?

— Аккумуляторные батареи автомобилей ВАЗ

— Контрольная лампа разряда АКБ горит после пуска двигателя

— Проверка коммутатора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Проверка вакуумного регулятора опережения зажигания на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099

— «Воет» генератор, причины

— Датчик света заднего хода ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Как проверить конденсатор генератора?

Проверка диодного моста мультиметром, не снимая генератора

Лишь немногие водители знают, как производится проверка диодного моста мультиметром, а эти знания могут быть очень полезными. Данный элемент играет важную роль в работе генератора, и из-за него аккумулятор заряжается корректно. Часто, если возникает какая-нибудь поломка, водители сразу везут свое авто на СТО. Но часто достаточно просто произвести проверку диодного моста мультиметром, после чего можно будет решить проблему самостоятельно, оставив у себя деньги, которые бы пришлось заплатить за ремонт. Давайте же подробно разберемся, что это за элемент генератора и для чего он нужен вообще.

Что такое диодный мост? Его принцип работы

Это устройство в зарядном элементе играет роль выпрямителя. Для преобразования тока в генераторе устанавливается от 4 до 6 диодов, и все они объединяются в единую цепь, именуемую диодным мостом. Он же находится непосредственно в самом генераторе.

Принцип работы этого элемента прост: он пропускает вырабатываемый генератором ток к аккумулятору и не пропускает его в обратном направлении — от аккумулятора к генератору. В данном случае в одном направлении создается сопротивление определенной величины, а в обратном направлении сопротивление стремится к бесконечности. Если возникнет какая-либо неисправность с мостом, то электроника автомобиля даст сбой. Вернее, даст сбой аккумулятор, а без него автомобиль банально не заведется, так как сам стартер получает питание от аккумулятора.

Из-за чего перегорает диодный мост?

Проверка диодного моста генератора мультиметром предполагает в том числе и выяснение причин, почему диодный мост выходит из строя. Наиболее распространенная причина — накапливание воды внутри. Часто после мойки машины или езде по лужам мост может перегорать.

Вторая причина — переполюсовка на клеммах аккумулятора. Это случается при неумелом прикуривании или при подключении зарядного устройства к аккумулятору. Конечно, могут быть и более сложные причины перегорания моста, однако чаще всего это случается по одной из этих двух причин. Поэтому старайтесь избегать езды по глубоким лужам и заряжайте аккумулятор правильно.

Как сказывается сгоревший диодный мост?

Если возникают какие-либо проблемы с аккумулятором, то в первую очередь стоит произвести проверку диодного моста мультиметром. Аккумулятор напрямую связан с этим мостом. При его поломке возможны 2 варианта: ток вообще не идет к аккумулятору либо идет, но очень высокий. Это может привести к вскипанию электролита.

Поэтому при возникновении проблемы с мостом решать ее необходимо очень быстро. В противном случае придется покупать новый аккумулятор, а он недешевый. Поэтому лучше иметь представление о том, как производится проверка диодного моста мультиметром на 2110 и других моделях марки ВАЗ. Как минимум есть 2 способа проверки: при помощи мультиметра или обычной лампочки. Рассмотрим оба способа.

Проверка лампочкой

Первое — извлекаем диодный мост из генератора. Впрочем, в случае с лампочкой без этого можно обойтись. Берем мост в собранном виде и дотрагиваемся им до аккумуляторной клеммы. Обязательно следите, чтобы контакт был постоянным и прочным. Теперь берем лампочку и ее контактом (плюсом) прикасаемся к плюсу аккумулятора.

Теперь поочередно прикасаемся к другим контактом лампы к контактам диодов, затем к контактам подключения обмотки стартера. Если лампочка будет гореть, то это значит, что мост «пробит» и, следовательно, он нерабочий. Теперь, если этапами подключать цепь через один диод, то можно выявить неисправный элемент и заменить его на новый.

Если есть необходимость проверить мост на разрыв цепи, то минус моста «кидаем» на плюс аккумулятора. Затем подключаем лампу плюсом к плюсу батареи. Теперь свободный контакт лампы подключаем к элементам, как описано выше. Лампа в этом случае должна гореть. Если она вообще не горит или горит тусклым светом, то обрыв в цепи диодов имеет место.

Проверка диодного моста мультиметром

Как и в предыдущем способе проверки с лампочкой, в данном случае также необходимо снимать мост с генератора. При проверке диодного моста мультиметром каждый диод проверяется отдельно. Для начала необходимо включить мультиметр в режим «Прозвон», но если такого режима нет, то просто установите сопротивление 1 кОм. В этом режиме при замыкании двух контактов он будет звонить.

Мост делится на две части: вспомогательные и силовые диоды. Проверка диодного моста мультиметром ВАЗ-2114 и других марок производится одинаково для обоих частей. Принцип следующий: работающий диод в направлении аккумулятора будет показывает сопротивление, равное нескольким сотням Ом, в обратном направлении сопротивление будет стремиться к бесконечности.

Подключаем щупы мультиметра к каждому контакту диодов. И если прибор будет показывать значение, которое отличается от значения после смены щупов местами, то это говорит о том, что диод сгорел. Эту операцию необходимо проводить для каждого диода.

Если сопротивление очень низкое

Второй вариант при проверке мультиметром диодного моста генератора ВАЗ-2109 и других моделей предполагает показ нулевых значений. Это говорит о том, что в цепи есть обрыв. Если показания будут близки к нулевым значениям (очень низкое сопротивление), то это значит, что диод пробит. Мультиметр как проверочный прибор позволяет точно указать, какой именно диод вышел из строя, и определить характер поломки. При использовании лампочки все приблизительно так же, однако при слабом зарядочном токе уловить корректную работу сложнее. Поэтому использование мультиметра рекомендуется, но если его нет, то можно попробовать найти неисправность с помощью обычной лампочки.

Впрочем, единственным плюсом проверки лампочкой является тот факт, что снимать диодный мост с генератора необязательно. Но без снятия генератора невозможна проверка диодного моста мультиметром. Не снимая генератора, нельзя это осуществить. Там приходится работать с отдельными частями, но это дает более точный результат.

При обнаружении нерабочего диода его заменяют на новый. Сделать это легко с помощью паяльника. Сам же диод стоит копейки и продается в любых магазинах автозапчастей. Его замена также не представляет собой ничего сложного, и ее можно произвести самостоятельно.

Заключение

Ничего сложного в этой процедуре нет. Если вы более-менее знакомы с электроникой и знаете, как пользоваться мультиметром, то проверить и заменить неисправные диоды вы сможете самостоятельно. За этим не нужно обращаться в СТО, где потребуют деньги за проверку и тем более за ремонт.

Все элементы, которые необходимы для ремонта диодного моста, доступны в продаже. Да и сам диодный мост вообще недорогой, вот только могут быть проблемы с поиском моста для определенной редкой модели генератора.

Напоследок: если что-то не так с аккумулятором, то вам очень повезет, если причина окажется именно в диодном мосте. Это, можно сказать, расходник, который приходится время от времени менять. Но главное здесь — вовремя выявить неисправность, пока не успел пострадать сам аккумулятор.

Как проверить генератор своими силами: проверка генератора не снимая с машины, реле-регулятора, диодного моста

В связи с удачным устранением проблемы в генераторе, решил подытожить опыт и написать отдельные статьи по диагностике и устранению неисправностей на примере генератора 9412.3701 от ВАЗ-2107.

Если вы точно установили, что неисправен именно генератор, то вооружаемся мультиметром или контрольной лампочкой (отверткой), подключенной к аккумулятору.

Рис.1

Сначала снимаем положительную «+» клемму с аккумулятора во избежание случайного замыкания, затем отсоединяем все контакты от генератора и, отогнув защелки, снимаем его заднюю крышку (конструкция которых это предусматривает). Таким образом, мы можем провести общую проверку диодного моста и статорной обмотки, а также ротора. Для проверки регулятора напряжения необходимо снять его с генератора автомобиля.

Рис.2

Итак, приступим: переключаем мультиметр в режим «прозвонки диодов/проверки целостности цепи».

Рис.3 

1. Вначале проверяем генератор на наличие короткого замыкания на «массу».

Прижимаем положительный «+» щуп мультиметра к выводу «30» генератора, а отрицательный «-» щуп к его корпусу. В исправном состоянии диодный мост не пропускает ток в этом направлении, звуковой сигнал отсутствует, а лампочка не загорается.

Рис.4 «1» — Сопротивление стремится к бесконечности — ток не проходит

При сигнализации или загорании контрольной лампы, мы имеем короткое замыкание диодного моста или обмотки статора на «массу».) Чтобы исключить при этом статор, необходимо снять диодный мост с генератора.

2. Проверяем положительные диоды на «пробой».

Положительный «+» щуп мультиметра прижимаем к выводу «30» генератора, отрицательный «-» к выводам обмотки и диодов (генераторы типа 9412.3701, где болты изолированы от выводов текстолитовыми шайбами и замыкают на «массу»), или одному из болтов крепления моста (генераторы типа 37.3701, где болты соединены с выводами, но изолированны от 

«массы» — Рис.5).

Рис.6
Рис.6

Если диоды исправны, то сопротивление стремится к бесконечности, а лампочка не загорается. Если даже один из них «пробит», то лампочка загорается, мультиметр подает звуковой сигнал. При смене полярности они должны пропускать ток. 

3. Проверяем отрицательные диоды на «пробой».

Для этого прижимаем положительный «+» щуп мультиметра к выводам обмотки и диодов (генераторы типа 9412.3701), или к болтам крепления моста (генераторы типа 37.3701— Рис.5). Отрицательный «-» прижимаем к корпусу генератора. 

Рис.7

Если сопротивление стремится к бесконечности и отсутствует звуковой сигнал, лампа не горит – отрицательные диоды исправны. При смене полярности они должны пропускать ток.

4. Проверяем дополнительные диоды на «пробой».

Прижимаем положительный «+» щуп мультиметра к входу «61» генератора. Отрицательный «-» щуп к выводам обмотки и диодов (генераторы типа 9412.

3701), или к болтам крепления моста (генераторы типа 37.3701— Рис.5). Если сопротивление стремится к бесконечности и отсутствует звуковой сигнал, лампа не горит – дополнительные диоды исправны.

При смене полярности они должны пропускать ток.

Рис.8

Для определения обрыва в диоде также придется снять диодный мост с генератора.

Стоит отметить, что проверка диодов мультиметром и в меньшей степени лампочкой, при которой диоды проверяются под нагрузкой,  не являются на 100% эффективным методом.

Для этого существуют более точные приборы, такие как осциллограф.

Если диодный мост исправен, то переходим к проверке обмотки статора.

5. Проверяем обмотку статора на обрыв.

Попеременно соединяем щупы мультиметра между всеми тремя выводами обмотки статора.

Рис.9 «000» — ток проходит по цепи

Звуковой сигнал или загоревшаяся лампа во всех трех случаях говорит нам о целостности обмотки.

6. Проверяем замыкание обмотки статора на «массу».

Соединяем щуп с одним из выводов обмотки, а другой с корпусом генератора. Если сопротивление стремится к бесконечности, отсутствует звуковой сигнал, лампа не горит — замыкание отсутствует.

Рис.10

7. Проверяем обмотку статора на межвитковое замыкание.

Для этого переводим мультиметр в режим измерения сопротивления «200 Ом» и подсоединяем щупы между всеми тремя выводами обмотки статора. Сопротивление должно составлять 0,2-1,2 Ом и быть одинаковым между всеми тремя выводами.

Для проверки обмотки ротора необходимо снять щеточный узел с регулятором напряжения.

8. Проверяем обмотку ротора на обрыв.

Для этого подсоединяем щупы к контактным кольцам ротора — мультиметр должен издать звуковой сигнал, а индикаторная лампочка соответственно загореться, что говорит о целостности цепи.

9. Проверяем замыкание ротора на «массу». 

Один щуп подсоединяем к контактному кольцу, а второй к корпусу генератора. Если «Сопротивление стремится к бесконечности», нет звукового сигнала, лампа не горит, то все в порядке.

10. Проверим обмотку ротора на межвитковое замыкание.

Переводим прибор аналогично в режим измерения сопротивления «200 Ом», и подсоединяем щупы к контактным кольцам. Обмотка ротора должна имеет сопротивление 1,5 — 5,0 Ом, в зависимости от типа генератора.

При обнаружении одной из выше перечисленных проблем, необходимо снять генератор и произвести его ремонт или замену вышедшей из строя детали. В следующей статье я расскажу как правильно найти пробитый диод и проверить реле-регулятор на исправность.

Подписывайтесь на блог! Удачи на дорогах!

Источник: https://autovazremont.blogspot.com/2017/02/generator.html

Как проверить генератор автомобиля мультиметром не снимая с машины, диагностика исправности обмотки в домашних условиях

Существуют аппаратные и визуальные способы, как проверить генератор машины. Однако владелец должен знать устройство и предназначение этого электроприбора, чтобы осуществить диагностику правильно. Данное руководство поможет избежать поездки в СТО и сэкономить эксплуатационный бюджет.

Рис. 1 Проверка генератора авто

Конструкция и назначение генератора

Перед тем, как проверить генератор мультиметром своими силами, нужны хотя бы минимальные знания о конструкции электроприбора:

  • ремень передает вращение с коленвала ДВС на шкив генератора
  • механическая энергия преобразуется в электрическую
  • диодный мост изменяет переменный ток в постоянный
  • реле регулятора отвечает за подзарядку АКБ при ее разрядке во время запуска ДВС
  • остальное напряжение расходуется на электроприборы машины

Рис. 2 Конструкция генератора авто

Для аккумулятора вреден, как недозаяд, так и перезаряд, поэтому напряжение на клеммах должно обладать стабильными характеристиками на любых оборотах. При этом присоединительный узел, размеры, схема и качество изготовления генераторов могут существенно отличаться у разных производителей и для конкретных модификаций авто.

Схемы и клеммы

Перед тем, как проверить генератор на машине собственными силами, необходимо знать электрическую схему этого узла и назначение клемм на его корпусе. Наиболее востребованы 6 схем, для примера на нижнем фото приведена одна из них.

Рис. 3 Пример схемы электрической

Для удобства ознакомления цифровые обозначения на всех схемах одинаковые:

  • блок генератора
  • возбуждающая обмотка
  • статорная обмотка
  • выпрямитель
  • выключатель
  • реле лампы контрольной
  • регулятор напряжения
  • лампа контрольная
  • конденсатор для подавления помех
  • блок трансформатор/выпрямитель
  • АКБ
  • стабилитрон
  • резистор

Выводы на корпусе обозначаются не одинаково, что может помешать правельной диагностике мультиметром (тестером):

  • положительная клемма выпрямителя силового – ВАТ; В+; 30; В или «+»
  • возбуждающая обмотка – FLD; E; EXC; F; DF; 67 либо Ш
  • вывод для контрольной лампы от выпрямителя дублирующего – IND; WL; L; 61; D+ или D
  • фаза – STA; R; ͠ или W
  • нуль – МР или «0»
  • вывод для «+» АКБ – Б; 15 или S
  • клемма для соединения с бортовым компьютером – F или FR
  • вывод на выключатель зажигания – IG

Рис. 4 Расположение выводов на корпусе

В РФ чаще всего эксплуатируются генераторы, возбуждающая обмотка регулятора напряжения которых соединена с бортовой сетью «минусом». Хотя существуют варианты, присоединенные к ней «+».

В машинах с дизельными ДВС могут быть установлены двухуровневые силовые установки 14/28 В. Проверка этих генераторов сложнее, лучше осуществлять ее в СТО.

Самостоятельная проверка генератора

Простейшим вариантом, как проверить генератор в домашних условиях без поездки в сервис, является визуальный осмотр и поиск посторонних звуков. Однако этими способами можно выявить не все имеющиеся дефекты.

Например, свечение лампы на приборной панели извещает о том, что не производится подзарядка аккумулятора. При этом может быть неисправна сама батарея АКБ или генератор подает недостаточное напряжение на ее клеммы.

Поэтому лучше вооружиться тестером или его более современным вариантом небольших габаритов – мультиметром для высокоточной диагностики. Большинство поломок можно определить по месту, для поиска и починки остальных нужно проверить снятый генератор, разобрав его частично.

Техника безопасности

Чтобы диагностика была безопасной для пользователя и электрической части авто, следует выполнить условия:

  • использование тестера, мультиметра или приборов для измерения сил тока, напряжения и сопротивления по отдельности
  • отключение аккумулятора от бортовой сети и от генератора дополнительно
  • при замене проводки сохранять длину и сечение кабеля, как у исходных деталей
  • убедиться в нормальном натяжении ремня

Запрещено производить действия:

  • использовать источники с напряжением больше 12 В
  • выключать потребители при работающем двигателе и соединенной ременной передачей генератора
  • замыкать с «массой» или клеммой D+ (67) вывод B+ (он же 30)
  • проверять искру на корпус коротким замыканием

Рекомендуется до начала аппаратной диагностики дать поработать ДВС ¼ часа на средних оборотах при включенном ближнем свете фар.

Визуальный осмотр

Прежде всего, владельца интересует, как проверить генератор на машине не снимая этот электроприбор. Поэтому неисправности могут диагностироваться следующими способами:

  • лампочка подзарядки – если она зажглась на панели, либо напряжение подзарядки недостаточное, либо АКБ выработала ресурс
  • сторонние звуки – шум, свист и шелест свидетельствуют о слабом натяжении ремня, изношенной втулке или подшипнике
  • запах гари – может проникнуть через печку в салон, вероятна причина высокотемпературный нагрев обмоток
  • перебои в работе электрики – указывают на недостаточный ток, который производит работающий генератор

Рис. 5 Лампа подзарядки аккумулятора

Ремень можно натянуть, не снимая узел целиком, остальные неисправности устраняются только после демонтажа генератора.

Рис. 6 Проверка натяжения ремня генератора

Подшипники (втулки)

Вал генератора вращается в двух подшипниках качения. Первый фиксируется на самом валу, вынимается вместе с якорем. Второй впрессован в статор в его центральной части. В данном случае диагностика производится на слух и визуально:

  • свист и гул при нормальном натяжении ремня являются признаками выработки подшипника или его рассыпавшейся обоймы
  • при проворачивании вала вручную после снятия ремня он должен крутиться свободно, бел поперечного люфта

Рис. 7 Замена подшипника генератора

В противном случае возможны перекосы, заклинивание, перегорание обмоток, высыпание магнитов якоря. В любом случае до аккумулятора будет доходить пониженное напряжение, недостаточное для подзарядки.

Обмотки

Этот узел единственный в генераторе, диагностика которого визуальным способом эффективнее использования тестера по ряду причин:

  • при интенсивном нагреве лаковое покрытие медного проводника темнеет
  • появляется запах гари
  • сопротивление обмоток слишком маленькое, чтобы точно диагностировать их на короткое замыкание

Рис. 8 Перегоревшая обмотка имеет темный цвет проводов

Следует учесть, что перед тем, как проверить генератор на работоспособность, в этом случае придется его разобрать, сняв с посадочного места. Если электроприбор исправный, лаковое покрытие будет по умолчанию светлым.

Коллекторная группа и щетки

Перед тем, как проверить генератор на износ этих деталей трения, нужно его разобрать:

  • щетки прилегают к латунным контактам цилиндрической формы – коллекторам
  • чаще всего изнашиваются щетки, лучше менять их комплектом
  • износ коллекторной группы определяется визуально по появившимся канавкам
  • коллекторы можно шлифовать 3 – 4 раза, затем придется их заменить целиком

Рис. 9 Выработка коллекторных колец

На этом этапе проблем у автовладельца не возникает.

Внимание: «Дедовский» метод проверки работоспособности генератора – снятие клеммы «минус» после запуска ДВС и не глохнущий при этом двигатель, для современных авто неприемлем. Мало того, на инжекторых авто лучше не давать «прикуривать» проводами от аккумулятора, подключенного к бортовой системе. Возможно загорание ошибки «чек».

Рис. 10 «Прикуривать» от авто запрещено

Аппаратная диагностика мультиметром

Лучшим вариантом, как проверить генератор автомобиля собственными руками, является использование приборов: омметр + вольтметр + амперметр или тестера (мультиметра). Последний вариант, как проверить исправность генератора, предпочтительнее, так как универсальным прибором можно так же прозвонить диодный мостик.

Диодный мост

Конструкционно состоит мостик из 6 диодов – 3 из них считаются отрицательными, оставшиеся положительными. На самом деле они развернуты в схеме в противоположные стороны, пропуская ток в одном лишь направлении.

Существует два варианта, как проверить автомобильный генератор на целостность диодного выпрямляющего мостика:

  • без снятия агрегата – диагностика производится после отключения «массы» аккумулятора, проводов с регулятора напряжения и диодного моста, тестер переводится в режим омметра, его плюс (красный провод) подключается к 30 клемме генератора, минус (черный провод) замыкается на корпус электроприбора, все диоды целые, если на шкале мультиметра появится бесконечность, пробитые – если высветится какое то значение в Ом
  • после демонтажа и частичной разборки – положительные диоды проверяются аналогичным образом, отрицательные – наоборот, в обоих случаях конкретное значение сопротивления на индикаторе тестера становится признаком пробоя

Рис. 11 Диагностика выпрямителя генератора

Внимание: Если при подключении аккумулятора ошибиться с полярностью, выходит из стоя именно диодный мостик.

Ротор и статор

Если проверка механической части не выявила проблем, работу генератора проверяют дальше после его разборки:

  • статор – проверить обмотку генератора нужно для каждого витка, сопротивление составляет около 0,2 Ом, поэтому потребуется точный прибор, можно использовать безаппаратные способы, рассмотренные выше
  • ротор – если используется модификация на постоянных магнитах, нужно лишь заново установить их внутри обоймы, у обычных роторов всего 2 обмотки, сопротивление каждой из которых составляет 2 – 5 Ом, если тестер покажет бесконечность, значит произошел пробой изоляции или отрыв провода

Рис. 12 Проверка статора мультиметромРис. 13 Диагностика обмотки возбуждения

Для более детальной диагностики, работает ли генератор, стартер нужно проверить дополнительно, но уже в комплекте. Для этого замеряется сопротивление между выводом любой обмотки и их общим «нулем», оно должно составлять 0,3 Ом.

Реле регулятора напряжение зарядки АКБ

Во избежание ошибок перед тем, как проверить зарядку генератора машины, следует учесть нюансы:

  • нормальным для аккумулятора авто считается напряжение 12,5 – 12,7 В на его клеммах, то есть во всей бортовой сети при заглушенном двигателе
  • на холостом ходу при включенном ДВС оно достигает значения 13,5 – 14,5 В, для некоторых иномарок нормальным напряжением считается 14,8 В
  • на повышенных оборотах напряжение генератора снижается до 13,7 В
  • если прибор показывает 13 В при работе ДВС под нагрузкой, генератор однозначно нуждается в ремонте
  • перезарядка 15 В опасна тем, что вскипает электролит, начинают сыпаться пластины кислотного аккумулятора
  • недозарядка 13 В не позволит накопить в АКБ истраченную при прокручивании маховика в момент пуска электроэнергию, следующая поезда будет под вопросом

Операции диагностики нужно производить последовательно:

  1. выполняется запуск двигателя ключом стартера
  2. включаются фары на 15 минут, выставляются средние обороты на все это время
  3. измеряется напряжение между клеммой В+ (30) генератора и его «массой», оно должно быть в пределах 13,5 – 14,5 В

Рис. 14 Проверка регулятора напряжения

Многие владельцы после установки качественного автозвука, для которых критичны просадки напряжения бортовой сети, решают проблему кардинально:

  • приобретается и монтируется на приборную панель компактный вольтметр
  • напряжение генератора легко фиксируется, как на холостом ходу, так и на любых оборотах ДВС

Показания считываются с учетом характеристик генератора и напряжения АКБ.

Таким образом, при неисправностях генератора вначале производится внешний осмотр узлов и определение поломок на слух. Затем используется диагностика тестером или мультиметром для выявления самых сложных дефектов.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в х под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них Не забудьте поделиться этой страницей с друзьямиИ подписаться на нашу группу

Источник: https://SwapMotor.ru/tehnicheskoe-obsluzhivanie/kak-proverit-genirator.html

Как проверить генератор авто? 5 способов проверки мультиметром

При подозрении в нарушении работы генератора владелец авто первым делом стремится выявить поломку самостоятельно. Существует несколько способов проверки, которые предполагают измерение как на снятом, так и на недемонтированном устройстве. Проверка в обоих случаях будет достоверной. Помимо того, что нужно знать, как проверить генератор, необходимо выяснить причины, по которым он может выйти из строя. Хоть генератор и является достаточно надёжным устройством, но неправильная или небрежная эксплуатация автомобиля может вывести его преждевременно из строя.

По какой причине генератор может выйти из строя

Так как признак неисправности генератора практически всегда одинаков, то сразу выявить причины, по которым он вышел из строя, без специального оборудования невозможно. Существует 4 основных поломки, из-за которых генератор может потерять работоспособность.

  1. Заклинивание подшипников. Во время эксплуатации машины в генераторе происходит постоянное движение элементов, которое приводит к исчезновению смазки и дальнейшему подклиниванию либо полному заклиниванию запчастей. Так как подшипники имеют большую плотность, то в первую очередь в основном рвётся ремень, который отвечает за их вращение. Если ремень порвался, то стоит задуматься о замене либо переборке генератора.
  2. Прогорание обмотки. Сгоревшая обмотка может возникать по разным причинам. Наиболее распространённой является попадание химикатов и соли, которыми посыпают зимой дороги. После того, как проводка перегорела или просто потеряла свою целостность, прекращается генерация тока.
  3. Износ либо заедание щёток. Проблемы в щёточном узле возникают из-за того, что износились графитовые стержни. Это достаточно частая проблема, так как многие автолюбители забывают своевременно заменять щётки.
  4. Поломка реле регулятора. Данная деталь предупреждает перезарядку аккумуляторной батареи и приводит напряжение в заданные параметры.

Так как проверить генератор на машине не всегда бывает удобно в полевых условиях, то стоит заранее проводить плановое обслуживание и не пренебрегать симптомами скорого выхода из строя.

Особенности проверки

Нужно знать, как проверить работу генератора на автомобиле правильно, иначе можно столкнуться с тем, что исправная деталь будет полностью выведена из строя. Соблюдая всего несколько простых правил, можно избежать непредвиденной поломки.

  1. Проверка должна осуществляться при помощи мультиметра.
  2. При диагностике состояния вентилей ток должен иметь напряжение не выше 12 В.
  3. При необходимости замены проводки нужно подобрать провода идентичного сечения с исходными.
  4. Прежде, чем приступить к проверке генератора, нужно убедиться в правильности подключения всех креплений и в качестве натяжения ремня (читайте подробнее о натяжном ролике ремня генератора). При необходимости соединения доводятся до работоспособного состояния, а ремень подтягивается либо ослабляется.

Главным условием, при котором возможна проверка генератора в домашних условиях, является сохранение его работоспособного состояния. Если прибор находится в разобранном состоянии либо получил повреждения, которые мешают ему функционировать, то диагностика не позволит выяснить пригодность аппарата для дальнейшей работы.

Существует список действий, которые категорически нельзя выполнять при проверке:

  • проверка работоспособности не должна выполняться при помощи короткого замыкания или другими словами «на искру»;
  • соединять клеммы разных конфигураций между собой, а также подключать клемму 30 или В+ к массе;
  • диагностика и работа генератора не должна начинаться без подключения потребителей. Особенно важно соблюдать этот пункт при отсоединённой аккумуляторной батарее;

Как проверить генератор на работоспособность в домашних условиях

Существует два основных метода проверки. Один из них, хоть и очень старый, но достоверно позволяет понять работоспособность прибора. Второй работает более тонко и способен реагировать на мелкие недостатки системы. При помощи второго метода можно выявить малейшие отклонения в работе каждого элемента.

Как проверить генератор на машине, не снимая и не имея нужного инструмента

Существует древний способ выявления неисправности генератора. Он очень прост, но результат может состоять только из двух пунктов:

  • работает исправно;
  • есть сбои в работе.

Так как проверить генератор автомобиля в домашних условиях этим способом может каждый желающий, то его популярность вполне оправдана. Необходимо запустить мотор и включить ближний свет. С рабочего движка нужно снять минусовую клемму.

Если фары горят ровно, а такт двигателя не сбился, то генератор работает исправно. При неуверенной работе ДВС или изменении яркости фар необходимо выполнить более глубокую диагностику, так как аппарат находится в неисправном состоянии.

Как проверить генератор мультиметром

Измерение спецприбором позволит выявить даже небольшой сбой. Существует ряд показателей, которые считаются оптимальными для всех видов машин. Аккумулятор без нагрузки имеет напряжение в пределах 12,5 — 12,7 В.

Так как при запуске мотора на аккумулятор накладывается нагрузка, то нормальными показателями являются 13,8 — 14,8 В. После получения максимальной нагрузки показатель напряжения должен снизиться до отметки 13,8.

Если этого не произошло или напряжение опустилось ещё ниже, то потребуется проверка генератора.

Так как прозвонить генератор правильно могут не все автолюбители, то при выявлении неисправности, но при отсутствии возможности провести диагностику самостоятельно, лучше обратиться в сервисный центр. Опытные мастера смогут подсказать причины возникновения поломки и объяснят, почему не получилось выполнить исследование самостоятельно.

Проверка регулятора напряжения

Последовательность действий такова.

  1. Для проверки состояния регулятора напряжения потребуется использование вольтметра, шкала которого должна иметь от 0 до 15 В. Диагностику необходимо выполнять только на хорошо прогретом моторе. Для этого автомобиль заводится на 15 минут и включается свет фар.
  2. Замер осуществляется между выводом массы и 30 клеммы. Для большинства автомобилей норму найти очень легко, так как она у большинства находится в пределах 13,5 — 14,6 В. Цифры ниже 13 В говорят о том, что детали необходима срочная замена.

Проверка диодного моста генератора

Этот метод является одним из способов проверки генератора без машины. Для диагностики потребуется доступ к аккумуляторной батарее и самому прибору.

Вольтметр используется в режиме измерения и подключается к массе и зажиму В+ на батарее. После включения спецоборудования в его окошке показатель не должен превышать 0,5 мА.

Если показатель выше, то это свидетельствует о том, что вышли из строя диоды либо нарушилась целостность изоляции на обмотках.

Проверка тока отдачи

Данная проверка выполняется только при подключённом моторе. Этот способ достаточно проблематичный и требует большого количества времени и скрупулёзности. Суть диагностики заключается в измерении тока приборов, потребляющих электричество. Двигатель необходимо завести и добиться максимально высоких оборотов. Зонд устанавливается на провод, который идёт к зажиму 30 или В+.

Поочерёдно нужно включать все электроприборы авто, а показатели с мультиметра записывать. После того, как результаты были получены, числа необходимо сложить.

Далее следует включить все электроприборы и сравнить показатели на измерительном оборудовании с суммой прошлых исследований.

Считается нормой показатель на 5 А меньший от полученной суммы, но увеличенная свидетельствует о неисправности запчасти.

Проверка тока возбуждения генератора

Движок должен работать в режиме с максимально высокими оборотами. Мультиметр подключают к клемме 67. На приборе сразу будет показан результат и величина тока возбуждения. У нормально работающего генератора данный показатель находится в пределах 3 — 7 А.

Проверка обмоток

Проверить состояние обмотки можно не только визуально, но и при помощи специальных приборов. Данная манипуляция предполагает проведение подготовительных работ:

  • демонтаж держателя щёток;
  • снятие регулятора напряжения;
  • зачистка контактных колец;
  • проверка на отсутствие дефектов в обмотке.

После выполнения подготовительных работ потребуется омметр. Щупы прибора прикладываются к контактным кольцам и статору, после чего проводится исследование. Нормальные показатели находятся в пределе 5 — 10 Ом.

Как проверить снятый генератор на работоспособность

Диагностика генератора в демонтированном состоянии проводится при помощи омметра. Устройство подключают к клемме 30 и к корпусу генератора. Деталь должна быть обязательно чистой, так как даже небольшие кусочки грязи могут привести к изменению получаемых данных.

Поочередно при помощи омметра проверяются все узлы и детали, благодаря чему в конце диагностики можно определиться со списком неисправных деталей. Ремонт выявленных поломок вполне реально выполнить самостоятельно. Для этого потребуется минимальный набор инструментов, а также весь комплект заменяемых деталей.

Пожалуйста, оцените этот материал!

(15

Источник: https://motorsguide.ru/system/kak-proverit-generator

Как проверить зарядку генератора мультиметром на автомобиле

Генератор автомобиля служит для питания бортовой сети, электрооборудования и зарядки аккумуляторной батареи во время работы силового агрегата. Это механизм, который вырабатывает переменный ток, преобразуя механическую энергию вращения ротора (обмотка «плюс») в статоре (неподвижная часть обмотки «минус») в электрическую. Крутящий момент подаётся от коленчатого вала на шкив привода.

Все неисправности генератора бывают двух видов: механическая поломка узлов, сбои в электрике. В любом случае установить причину нарушения можно проверкой напряжения на разных участках и элементах несколькими способами.

Таблица типичных неисправностей генератора

Признаки неисправностиДиагностикаСпособ устранения
Не горит индикатор заряда АКБ на приборной панели при включенном зажигании АКБ разряжен Зарядка АКБ
Перегорел предохранитель в блоке, либо лампочка индикатора Замена предохранителя, лампочки
Нарушен контакт массы на корпусе генератора Закрепить болтовое соединение контакта, очистив от окислов
Обрыв проводки от генератора к выводам приборной панели, либо нарушение контактов Устранить обрыв, зачистить контакты
Износ щёток коллектора генератора Замена щёток, либо генератора
Нарушен зазор на щётках и контактных кольцах ротора Отрегулировать зазор
Выход из строя колец ротора Замена ротора, либо генератора
Поломка реле регулятора напряжения Замена регулятора
Индикатор заряда АКБ гаснет при увеличении оборотов Ослабление привода ремня генератора Отрегулировать натяжение
Обрыв привода ремня Заменить ремень
Выход из строя диодного моста Замена блока диодов
Нарушен кабель силового провода между АКБ и генератором Замена силовых кабелей
Реле-регулятор вышло из строя Замена реле
Индикатор постоянно горит Короткое замыкание в цепи Устранить нарушение проводки
Короткое замыкание в блоке диодов Проверить контакты в блоке, заменить проводку
Сбой в системе ЭБУ Проверить блок-контроллер, скинуть ошибку ЭБУ
Разряжена АКБ Зарядить аккумулятор
Индикатор продолжает гореть при выключенном зажигании Замыкание в цепи Устранить нарушенную проводку
Замыкание в блоке диодов Зачистить контакты диодов, либо заменить
Перегрев и закипание электролита АКБ Поломка реле-регулятора Замена реле

Как проверить исправность генератора автомобиля, не снимая (без демонтажа)

Быструю проверку генератора на месте проводят с помощью лампочки на 12 Вольт и тестера. Этим способом получают данные о корректности показателей напряжения в параллельном подключении цепи с АКБ.

Схема проверки лампочкой и тестером

Порядок действий:

  1. Подключить лампу в цепь, используя обычные провода, между выводом генератора В+ и плюсовой клеммой ротора D+.
  2. Силовыми проводами соединить клемму «минус» на аккумуляторе и контакт «минус» генератора (закрепить на «массу»).
  3. Плюсовую клемму АКБ также соединить с плюсом на выводе B+, используя силовой кабель.
  4. Тестер подключают соответственно к контактам батареи и включают режим DС (вольтметра). Показатель напряжения здесь должен быть 12,4 – 12,8 Вольт. Это говорит об исправности цепи и состоянии заряда АКБ.
  5. Далее привод генератора необходимо провернуть в ручном режиме, не запуская двигатель. Для этого снимают ременной привод со шкива и применяют дрель или шуроповёрт: к центрирующей гайке на шкиве подбирают соответствующую головку-переходник.
  6. Во время малых оборотов напряжение на тестере будет 14-14,9 Вольт, а контрольная лампочка должна погаснуть.
  7. После подождать 1-2 минуты и замерить напряжение в пассивном режиме вновь. Значение должно вернуться к отметке в 12,4 – 12,8 Вольт.

Внимание! При подключении цепи провода на «массу» соединяют всегда в последнюю очередь, чтобы избежать короткого замыкания на аккумуляторной батарее.

Этот метод проверки даёт общее состояние работоспособности генератора, не выявляя возможных нарушений в элементах обмотки, реле, щёток и диодов. Для полной диагностики применяют мультиметр, тестируя каждый участок в отдельности в различных режимах.

Как проверить генератор автомобиля мультиметром

Полная диагностика всех узлов в цепи и внутренних компонентов позволяет выявить некорректно работающий элемент, который даёт сбои в зависимости от условий эксплуатации, либо температурных режимов.

Вовремя установить такое слабое место в генераторе – значит избежать более дорогостоящего ремонта или полной замены всего механизма.

Проверку проводят последовательно, замеряя каждый узел и цепь на сопротивление, напряжение, силу тока и наличие пробоев «на массу», коротких замыканий в обмотках статора и ротора.

Диодный мост генератора

Предназначен для выпрямления тока и состоит из блока, в который входит шесть парных диодов (три на «минус», три на «плюс»). Перед тестом диодного моста необходимо отключить АКБ, сняв клемму «минус», и отключить от блока всю проводку к реле-регулятору напряжения.

Мультиметр включают в режиме омметра, красный разъём «плюс» подключают к положительному выводу блока диодов, чёрный «минус» – на массу (корпус генератора). Если диодный мост исправен, то значение на табло мультиметра покажет бесконечность.

В противном случае любое сопротивление означает, что выпрямитель неисправен.

  Как самостоятельно почистить кондиционер в автомобиле

Регулятор напряжения

Предназначен для стабилизации напряжения от генератора в бортовую сеть. В зависимости от типа силового агрегата и марки автомобиля нормальное значение реле может отличатся, поэтому перед тестом нужно определить показатель, который дан в техническом описании двигателя. Порядок действий:

  1. Проверку производят на прогретом агрегате и генераторе под нагрузкой – минимум 15 минут работы на холостых оборотах с включённым светом фар.
  2. Мультиметр включают в режиме вольтметра, выставив максимальное значение в 20 Вольт.
  3. Один щуп устройства «плюс» (красный) подсоединяют к клемме «30» на выводе регулятора, второй «минус» – на массу (корпус генератора. Показатель напряжения должен быть в пределах от 13,2 до 14,9 Вольт. Точное значение необходимо сверить с характеристикой в техническом описании: если отклонение превышает 0,5В от нормы, то реле подлежит замене.

Ток возбуждения генератора

Должен соответствовать номинальной силе тока в цепи. Для снятия замера мультиметр включают в режиме амперметр и последовательно соединяют клемму «67» на плюсовой контакт, минусовой – на массу. Запускают двигатель и выдерживают высокие обороты в течение 3-5 минут. Нормальное значение считается от 3 до 8 Ампер.

Ток отдачи

Позволяет выявить короткие замыкания в цепи на конкретном участке и стабильность силы тока генератора на выходе. Для замера мультиметр в режиме амперметра последовательно подключают к клемме «30» (В+) и массе генератора. Далее запускают агрегат на высоких оборотах и активируют все потребители электроэнергии одновременно.

Через 2-3 минуты снимают показатель силы тока и отключают электрооборудование. На каждую отдельную цепь снимают новый замер: фары ближнего света, кондиционер, аудиосистема, габариты, дальний свет, поворотники. Когда каждый отдельный потребитель будет измерен, все значения складывают и сравнивают с общим.

Погрешность не должна превышать отметки в 5 Ампер.

Обмотки

Отвечают за электромагнитную индукцию генератора. Для их диагностики потребуется демонтировать механизм, снять реле-регулятор и держатели щёток. Мультиметр включают в режиме омметр и снимают показатели сопротивления на выводах контактных колец: один щуп прибора на любое кольцо ротора, второй – на статор. Стандартный показатель сопротивления обмоток должен быть в пределе от 2 до 8 Ом.

Следует помнить, что перед снятием замеров необходимо зачистить клеммы, контакты всех выводов от следов окислений, коррозии, грязи.

Как проверить работу генератора на автомобиле без измерительных приборов

Работоспособность генератора можно проверить без мультиметра или тестера, сняв клемму «минус» во время работы двигателя.

Этот способ подходит только для старых моделей автомобилей, где цепь питания не находится под управлением ЭСУД (электронной системы управления двигателем).

Если применить такой способ на современных ДВС, то в результате резкого скачка напряжения из строя может выйти часть электрооборудования, перегореть предохранители в блоке, нарушиться регулировка многих датчиков и система выдаст ошибку «Check Engine».

На агрегатах старого типа проверку выполняют следующим образом:

  • Запускают двигатель на холостом ходу.
  • Снимают клемму минус с аккумуляторной батареи во время работы.
  • При неисправном генераторе мотор самопроизвольно глушится.
  • Если агрегат работает, то следует добавить обороты и убедится в исправности генератора, включив потребители тока (свет фар, кондиционер).

Во время процесса обращают внимание на падение оборотов в момент снятия клеммы: установка её на место должна значительно повысить крутящий момент без открытия дроссельной заслонки.

Важно! Касаться голыми руками силовых проводов АКБ строго запрещается. Клемму нужно снимать в изоляционных перчатках, аккуратно отводя в сторону.

Как проверить генератор, снятый с автомобиля, на 12 вольт дома

В домашних условиях снятый с двигателя генератор можно проверить, «прозвонив» последовательно цепи элементов омметром. Таким методом можно определить состояние обмоток, диодного моста и реле.

Замер напряжения проводят, надёжно закрепив генератор в тисках и подсоединить на центровую гайку привода головку-переходник от дрели. Включают дрель и снимают вольтметром значения напряжения н выводах. Если показатели в зависимости от оборотов находятся в пределах 12,2 – 14,8 Вольт, то генератор исправен.

Источник: https://nahybride.ru/dvigatel/proverka-generatora-na-avtomobile

Как проверить автомобильный генератор своими руками — DRIVE2

Устройство автомобильного генератора ссылка 1Обозначения клемм генератора, схемы ссылка 2Как проверить ДМРВ своими руками ссылка3

О том как проверить автомобильный генератор своими руками

Генератор играет в автомобиле очень важную роль, для двигателя он — вроде мини электростанции, которая снабжает всю бортовую сеть автомобиля, включая аккумулятор (АКБ). Неисправность генератора приведет к неминуемой полной разрядке АКБ, после чего двигатель вашего автомобиле просто перестанет работать, равно как и вся бортовая сеть.

В итоге вам придется «прикуривать» свой автомобиль или искать новый источник энергии. Очень важно вовремя обнаружить неисправность генератора, для того чтобы не допустить вышеописанного сценария. Для того чтобы произвести диагностику генератора нужно обладать определенными навыками и инструментом.

В этой статье я расскажу вас о том, как проверить генератор в домашних условиях при помощи мультиметра.

  • Для начала о мерах предосторожности и правилах безопасности во время проверки
  • Нужно быть предельно осторожным и понимать то, что делаешь, для того чтобы нечаянно не повредить генератор или его детали (реле регулятор, диоды выпрямительного моста).
  • Запрещено:

Проверять работоспособность генератора путем проверки его «на искру», то есть методом короткого замыкания.Соединять клемму «30» (иногда обозначаться как «В+») с клеммой 67 («D+») или «массой».Допускать работу генератора при выключенных потребителях, например при отключении его от аккумуляторной батареи.

  1. Проверять вентили генератора напряжением выше 12 В.
  2. Можно и нужно:

Проверять исправность генератора при помощи вольтметра или амперметра.Во время сварочных работ на кузове автомобиля необходимо отключать провода от генератора и АКБ.Во время замены проводки в системе генератора провода должны иметь такое же сечение и длину как и «родные» провода.

Перед тем как проверить генератор убедитесь в правильном натяжении ремня генератора, а также исправности всех соединений и клемм. Нормальной считается натяжка ремня, при которой нажимая большим пальцем на середину ремня, он прогнется не больше чем на 10-15 мм.

Проверка генератора автомобиля своими руками

Чтобы проверить регулятор напряжения вам потребуется вольтметр со шкалой от 0 до 15 В. Прежде чем приступать к проверке дайте мотору поработать на средних оборотах при включенных фарах примерно 15 минут.

Проверьте напряжение между «массой» генератора и выводами «30» («В+»), на вольтметре у вас должно быть нормальное для вашего автомобиля напряжение (для владельцев «девятки» например, нормальным считается напряжение — 13,5 – 14,6 В). Если напряжение выше или ниже установленного производителем — скорее всего придется заменить регулятор.

Не лишним будет также проверить регулируемое напряжение, для этого подключите вольтметр непосредственно к клеммам АКБ. Правда, результаты такой проверки нельзя считать на 100% правильными, потому что есть вероятность проблем с проводкой. Если вы уверены в исправности проводки, тогда результатам можно доверять.

Мотор должен работать на высоких оборотах, которые приближены к максимальным, фары и другие потребители электроэнергии автомобиля должны быть включенными. Размер напряжения должен совпадать с параметрами вашего автомобиля.

Диодный мост

Проверка диодного моста относится к комплексу проверок генератора. Для того чтобы проверить диодный мост подключите вольтметр или мультиметр к зажиму «30» («В+») генератора, а также к «массе», и включите прибор в режим измерения переменного тока. Переменный ток на диодном мосту не должен превышать 0,5 В, если у вас вышло больше — скорее всего диоды неисправны.

Пробои на «массу»

Проверка пробивания на «массу» не будет лишней в случае если «гена компостирует мозги». Для этого необходимо отключить аккумуляторную батарею и провод генератора, который идет к клемме «30» («В+»).

После этого подключите прибор между клеммой «30» («В+») и отключенным проводом генератора.

Смотрим на показания — если на приборе ток разряда превышает 0,5 мА, скорее всего есть пробой диодов или изоляции обмоток генератора.

Сила тока отдачи

Сила тока отдачи генератора проверяется при помощи специального зонда («примочка» дополнение к мультиметру в виде зажима или клещей), которым провод охватывают, измеряя тем самым силу тока, идущего по проводу.

Для проверки тока отдачи нужно зондом обхватить провод, который идет к зажиму «30» («В+»).Заведите двигатель – во время проведения измерения он должен работать на высоких оборотах.Включайте по очереди электропотребители и считывайте показания прибора отдельно для каждого потребителя.

В конце измерений вам необходимо подсчитать сумму показаний. Далее, включите все потребители (которые вы включали поочередно) одновременно и произведите замер показаний мультиметра. Величина не должна быть меньше суммы показаний отдельно измеренных показателей, допустимое расхождение — 5 А.

Проверка тока возбуждения генератора выполняется посредством запуска двигателя и последующей его работы на высоких оборотах. После чего измерительный зонд помещается вокруг провода, ведущего к клемме 67 («D+»). Исправный генератор должен показать величину тока возбуждения — равную 3-7 А.

Проверка обмотки

Чтобы проверить обмотки возбуждения потребуется снятие регулятора напряжения, а также щеткодержателя. Если будет необходимость произведите зачистку контактных колец и проверьте обмотку на предмет отсутствия обрывов и замыканий на «массу».

Проверять необходимо омметром, его щупы прикладываются к контактным кольцам, после чего снимаются показания. Сопротивление должно быть в пределах от 5 до 10 Ом. После подключите один электрод прибора к любому из контактных колец, а другой к статору генератора.

На дисплее должна показываться бесконечно высокое сопротивление, в противном случае — обмотка возбуждения где-то замыкает на «массу».

«вопрос-авто ру»

Источник: https://www.drive2.ru/b/1611485/

Как найти неисправность генератора не снимая его с автомобиля Блог автолюбителя Николая Ваганова

Симптомы неисправности

О неисправности генератора могут свидетельствовать следующие признаки:

  • на «приборке» постоянно горит лампочка-сигнализатор;
  • АКБ начал быстро разряжаться, а повторная зарядка не спасает положение;
  • наблюдаются сбои в функционировании электрического оборудования (вентиляция и отопление, мультимедийные устройства, сигнализационная система и освещение), даже если мотор будет работать исправно;
  • в автомобильном салоне появился запах чего-то горелого;
  • генератор начал свистеть или шелестеть.

Если вы заметили эти симптомы, то следует незамедлительно отправиться в автосервис для проведения тщательной диагностики. Однако проверить работоспособность генератора можно и своими силами, особенно если у вас есть навыки использования автотестера.

Как проверить ротор генератора

Первым шагом будет прозвонка обмотки возбуждения. Для этого на мультиметре устанавливаем режим на проверку сопротивления и измеряем его между контактными кольцами – сопротивление обмотки должно находится в пределах 2,3-5,1 Ом. Когда оно свыше – то или обрыв или же просто плохой контакт между кольцами и выводами обмотки. Малое сопротивление говорит о межвитковом замыкании.

При помощи режима амперметра на мультиметре также можно проверить потребляемый обмоткой ток. Нужно подать 12В на контактные кольца и в разрыве цепи замерить – обмотка возбуждения не должна потреблять более 3-4,5 Ам.

Ротор генератора авто

Статор (обмотка) генератора авто

К полному комплексу можно еще добавить и проверку сопротивления изоляции ротора. Чтобы это сделать, понадобится 40-ка ватная лампочка и провода (один провод от розетки на кольцо, а другой через лампочку на корпус – если все в норме, то лампочка не загорится, если же нить едва накаливается — значит происходит утечка тока на массу).

Придерживаясь всех рекомендаций и последовательности проверки, в большинстве случаев, вам без проблем удастся проверить генератор автомобиля и его работоспособность своими силами, имея в своем распоряжении только один мультиметр. А вот чтобы его отремонтировать, определив неисправный узел, надо заменить вышедшую из строя деталь. Контролируйте натяжение ремня, состояние контактов, следите за лампочкой генератора на приборной панели и генератор прослужит вам дольше.

Генератор — это источник в строении автомобиля, отвечающий за подзарядку автомобиля во время работы двигателя. Этот элемент настолько важен, что без него невозможно ездить. Да, если сгорел генератор, можно ехать пока не разрядится аккумулятор. При появлении нестабильности работы генератора, аккумулятор (АКБ) быстро «садится». Для того, чтобы проверить работоспособность генератора не обязательно ехать в сервис, а можно проверить в домашних условиях.

  1. Причины выхода генератора из строя.
  2. Как проверить генератор?
  3. Видео.

Проверка генератора мультиметром на автомобиле

Есть методически правильная последовательность проверки – от простого к сложному.

Тестирование реле-регулятора


Этот модуль предназначен для поддержания постоянного напряжения (насколько это возможно) на выходе генератора. При движении автомобиля, скорость вращения вала генератора постоянно меняется.

Напряжение «скачет» в пределах от 12 до 20 вольт. Регулятор ограничивает величину. От его работоспособности зависит не только зарядка аккумулятора. При скачках или недостатке напряжения все электронные блоки автомобиля работают нестабильно, и могут просто перегореть.

Как проверить напряжение генератора при заведенном двигателе? Режим: «измерение постоянного напряжения», предел измерений: 20-50 вольт. Точки измерения – выходные контакты непосредственно на генераторе, или клеммы аккумуляторной батареи.

Напряжение должно быть в пределах 14-14,2 В, при любых оборотах коленвала. Попросите помощника несколько раз нажать на акселератор, а сами следите за показаниями.

Поверка генератора непосредственно на автомобиле — видео

Проверяем диодный мост

Если неисправность не обнаружена, придется разбирать корпус генератора.


Он расположен под вентиляционной крышкой, на тыльной стороне генератора. Конструкция своеобразная, но понятная даже для водителя без электротехнического образования.

Режим: «прозвонка». Диоды проверяются без выпаивания из схемы. Прозвонка в обоих направлениях. При этом «пищать» мультиметр должен лишь в одну сторону. Если ток не проходит вовсе, либо протекает в обе стороны – диод меняется.


Проверять проще относительно корпуса. Второй щуп касается изолированного контакта диода.

Важно! Перед тем, как прозвонить генератор мультиметром, очистите контакты и проведите визуальный осмотр электрической части прибора.

Проверяем ротор генератора

Если диодный мост в порядке, щетки на регуляторе напряжения не сточены, визуальных повреждений и загрязнений не обнаружено – смотрим ротор генератора.

Режим: «измерение сопротивления». Проверяем сопротивление между токосъемными кольцами обмотки возбуждения. Сопротивление разное для каждой модели генератора, общий принцип – величина не должна быть большой.

Затем «прозваниваем» отсутствие которого замыкания между обмотками и корпусом ротора. Оцениваем состояние витков.

Обратите внимание
При обнаружении обрыва или короткого замыкания, не старайтесь самостоятельно устранить неисправность.

Генератор автомобиля – энерго и температурно нагруженный прибор. Перемоткой обмоток должны заниматься профильные специалисты.

Последним проверяется статор

Как самая сложно демонтируемая часть агрегата. Его можно диагностировать лишь после извлечения из корпуса генератора.

В первую очередь традиционный визуальный осмотр. Проверяем целостность изоляции проволоки, отсутствие обрывов и следов обгорания. Затем в режиме «прозвонка» ищем короткое замыкание обмоток с корпусом статора.
Сопротивление должно стремиться к бесконечности. Если пробоев на корпус не выявлено – проверяем сопротивление всех обмоток. Их в генераторе три – система асинхронная. Величина сопротивления индивидуальна для каждой модели агрегата, но сопротивление всех обмоток в одном агрегате, должно быть одинаковым.

Важно! Обязательно проверьте мультиметром все силовые кабели от генератора до аккумулятора. Сопротивление должно быть минимальным, и не меняться при изгибе проводника.. Последний этап проверки – контрольная цепь лампы на приборной панели

Сигнализация контролирует уровень заряда аккумуляторной батареи, а также исправность генератора и регулятора напряжения

Последний этап проверки – контрольная цепь лампы на приборной панели. Сигнализация контролирует уровень заряда аккумуляторной батареи, а также исправность генератора и регулятора напряжения.

Схема не очень сложная, состоит из сопротивления определенной величины, диода и лампы.


Правильность работы этого узла порой зависит от качества пайки и окисла на контактах. Даже сопротивление спирали лампочки, учитывается при калибровке контрольной схемы.

Поэтому при замене лампы на светодиод, лампа часто загорается невпопад. Тут простым мультиметром не обойтись, требуется подключение диагностического сканера с возможностью моделирования неисправностей.

Обратите внимание
Совет: При сборах в дальнее автопутешествие, обязательно возьмите с собой мультиметр. Прибор не займет много места, но может выручить вас в критической ситуации.. Проверка генератора не снимая с машины — видео инструкция

Проверка генератора не снимая с машины — видео инструкция

Как проверить ток отдачи

Снова понадобится мультиметр с клещами. Процедура схожа с предыдущей:

  1. Заводим двигатель и повышаем обороты.
  2. С помощью клещей нужно обхватить провод идущий на контакт “30”или “В+”.
  3. Необходимо по очереди включать потребители энергии в автомобиле и записывать показания прибора, т.е. включили ближний свет – записали, выключили. Далее включили дальний – записали, выключили, отопитель и т.д.
  4. Выполняем подсчет показаний, просуммировав их.
  5. Далее необходимо включить все потребители и записать показания прибора.
  6. Проводим сравнение показаний – они не должны отличаться более чем на 5 А.

Как избежать проблем с генератором


Чтобы проблемы с генератором не застали вас врасплох необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

  • проверяйте время от времени натяжение ремня генератора;
  • периодически необходимо зачищать и подтягивать контакты в электропроводке автомобиля. Ведь в подкапотное пространство влага, как ни крути, но попадает;
  • если загорелся индикатор аккумуляторной батареи нужно предпринимать меры по поиску и устранению неисправности, причем как можно быстрее;
  • если выполняются сварочные работы кузова автомобиля, требуется снять клеммы с генератора и аккумулятора.

Проверить автомобильный генератор в домашних условиях не составляет особого труда. Если же требуется ремонт, в зависимости от поломки, тогда может понадобиться специальный инструмент. В любом случае каждый сам решает – ремонтировать авто самому или отправиться на СТО.

Перед тем как ответить на вопрос, приведший вас на эту страницу: как проверить генератор мультиметром? — хотелось бы вспомнить о роли этого узла автомобиля.

Автомобильный генератор — тот технический узел автомобиля, благодаря которому мы можем не просто передвигаться из точки А в точку Б, а делать это с комфортом и в безопасности. Неоспорим тот факт, что электричество очень плотно вошло в нашу жизнь и без него нам порой очень некомфортно. Да и, если честно, вряд ли бы современный автомобиль вовсе куда-либо уехал без электричества. Очень уж много систем без него работать не будут.

Для тех, кто вспомнил про аккумулятор, отвечу лишь то, что в автомобилях с двигателем внутреннего сгорания, аккумулятор создан в первую очередь для старта двигателя, и без постоянной подпитки энергией от генератора он долго не потянет.

Для чего это все я вспомнил? А для того, чтобы напомнить, что такие жизненно важные элементы работоспособности вашего авто должны быть под первоочередным контролем. Ведь вечного ничего не бывает.

Ну, а для того чтобы проверить работоспособность генератора, так сказать, провести его экспресс-тестирование, вам понадобится мультиметр — многофункциональный прибор для замера напряжения, силы тока, сопротивления и др. В нашем случае понадобится лишь одна из его основных функций — замер напряжения.

Диагностика статора

Обмотка статора выполнена толстым проводом, поэтому обрывы в ней – редкость. Разве что распаяются контакты в местах ее присоединения к диодам, что и нужно проверить.

Затем осматривают обмотку в поисках механических повреждений. Они появляются, если вал ротора из-за увеличения выработки подшипников смещался при работе в сторону. При этом его крыльчатка задевает витки обмотки статора и повреждает их. Результат: обрывы, витковые замыкания или замыкания на корпус.

Изоляцию проводников статора восстанавливают. Для этого между витками прокладывают лакоткань. Для фиксации место повреждения промазывают бакелитовым лаком и высушивают. Применение изоляционной ленты недопустимо, под действием рабочей температуры внутри генератора она расплавится.

При отсутствии видимых повреждений возможно замыкание витков обмотки между собой и на корпус. Витковое замыкание можно обнаружить только по изменению цвета группы витков обмотки. Измерениями выявить дефект не получится, так как сечение провода большое, количество витков наоборот – мало. Изменение сопротивления по фазам настолько невелико, что сравнимо с переходным сопротивлением в месте подключения щупов прибора. Но и вероятность возникновения виткового замыкания, к счастью, небольшая.

А вот замыкания на корпус случаются чаще. Для их выявления измеряют сопротивление между любым выводом обмотки и корпусом. Используют самый большой предел мультиметра для измерения сопротивления. Лучше использовать специальный прибор – мегаомметр, но только при условии, что выдаваемое им напряжение не будет превышать 100 В. Рабочее напряжение генератора – 12-16 В, использование для проверки мегаомметров на большее напряжение приведет к повреждению изоляции.

При любых проблемах с обмоткой статора лучший выход – его замена
. Статор продается с намотанной внутри него обмоткой. А перемотка его самостоятельно, даже с привлечением специалистов-обмотчиков, себя не оправдает.

Как проверить генератор своими руками

Диагностировать можно и самому. Для этого необходимо придерживаться инструкции.

Особенности диагностики:
  • Проверять электронную часть мультиметром.
  • Во время проверки состояния вентилей напряжение должно быть не больше 12 Вольт.
  • В случае замены проводки генератора, менять следует на провода такого же сечения.
  • Для самостоятельной диагностики генератора, генератор должен стоять на своем месте, собранным, ремень установлен.
Что нельзя делать при диагностике генератора:
  1. Проверять, работает генератор или нет нельзя на искру, то есть методом короткого замыкания.
  2. Соединять между собой разные клеммы. Нельзя также подключать клемму 30 или В+ к «массе».
  3. Диагностировать генератор надо после подключения потребителя энергии. Особенно этого следует придерживаться, когда аккумулятор отсоединен.
Способ №1 проверки генератора

Этот способ простой. Надо завести двигатель, включить ближний свет фар. С аккумулятора отсоединить клемму — минус. Если при этом двигатель не троит, то есть работает стабильно, фары горят равномерно, без скачков, то значит генератор вырабатывает ток.

Если фары начинают мигать, двигатель подтраивает, то генератор работает с перебоями.

Способ №2. Проверка генератора мультиметром

Без нагрузки напряжение рабочего аккумулятора должно быть в пределах 12,5-12,7 Вольт. Во время запуска ДВС на АКБ идет нагрузка, поэтому в этот момент нормальным напряжением считается то, которое находится в пределах 13,8-14,8 В. После того, как АКБ получил максимальную нагрузку, напряжение должно снизиться до 13,8 В. Если напряжение не снизилось или снизилось значительно ниже, чем 13.8, то необходимо проверять генератор.

Как проверить реле генератора

Для этого потребуется мультиметр в положении напряжения или Вольтметр. Проверять реле нужно только на прогретом двигателе. Если авто стояло, мотор холодный, надо завести, включить ближний свет фар и дать поработать 15 минут.

Замерять надо между клеммами «Масса» и клемма «30». Рабочее реле должно выдавать напряжение в пределах 13.5-14.6 Вольт. Если показывает меньше 13В, то необходима срочная замена.

Как проверить диодный мост генератора

Для его проверки, диодный мост нужно снять. И потребуется аккумулятор. Переключаем мультиметр в положении измерения сопротивления Ом.

Подсоединяем массу и зажим В+ на АКБ. Прибор должен показывать не более 0.5 мА (мили Ампер). Если сопротивление показывается выше, значит вышли из строя диоды.
Как проверить ток отдачи

Смысл проверки — замерить, сколько тока потребляют включенные приборы. Проверяется только при подключенном ДВС.

  • Заводим мотор.
  • Увеличиваем обороты двигателя до максимума.
  • Устанавливаем зонд на провод, идущий к зажиму 30 или В+.
  • Включаем поочереди все электроприборы и записываем показатели мультиметра.
  • Сложить записанные числа.
  • Теперь надо включить все приборы и сравнить, равняется ли показания прибора с суммой измеренных по отдельности включенных приборов.
  • Норма — это когда мультиметр показывает на 5 Амперов меньше, чем сумма измеренных значений. Но, если разница токов большая, значит есть неполадки.
Как проверить ток возбуждения генератора

Завести двигатель. Держать обороты ДВС на максимальном уровне. Подключаем мультиметр к клемме 67. Мультиметр покажет величину тока возбуждения. Если показывает от 3 до 7 Ампер, значит все в порядке. Если меньше 3 или больше 7, то генератор неисправен.

Как проверить обмотку

Для этого потребуется:

  • снять держатель щеток;
  • снять регулятор напряжения;
  • зачистить концы колец;
  • проверить обмотку визуально;
  • подсоединяем щупы Омметра к контактным кольцам и статору. Нормальное сопротивления должно быть в пределах от 5 до 10 Ом.
Как проверить снятый генератор

Для этого потребуется измерить сопротивления, нужен Омметр или мультиметр в положении ОМ. Подсоединяем прибор к клемме 30 и к корпусу генератора. Детали генератора должны быть чистыми. Поочередно необходимо осматривать и измерять детали в генераторе. Более подробно смотрите на видео в конце статьи.

Выявление неисправностей регулятора напряжения

Снимаем и отсоединяем провода от детали. Проводим осмотр состояния щеток. Они не должны иметь значительные дефекты и сколы. В направляющих каналах щеткодержателя, щетки генератора должны перемещаться свободно. При выступлении их за кромку меньше 5 мм, регулятор генератора следует поменять.

Проверка производится с помощью аккумуляторов и 12-ти вольтовой лампочки. Напряжение второго источника питания должно быть не менее 15 В., поэтому к автомобильному аккумулятору последовательно подключаем батарейки и доводим значение до нужного. Плюс от 1-го источника питания крепим к выходному контакту, минус закрепляем на массу.

Лампочка устанавливается между щеток. При подключении источника в 16 В. она не должна гореть. При более слабом аккумуляторе она горит. При нарушении правильного горения, регулятор следует заменить.

Неисправность ротора генератора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 (37.3701) в первую очередь приводит к исчезновению зарядного тока и разряду аккумуляторной батареи. На щитке приборов после пуска двигателя будет постоянно гореть лампочка разряда АКБ , сигнализирующая, что зарядный ток отсутствует. Стрелка вольтметра находится в красной зоне или на границе с ней. Если проверить вольтметром (мультиметром, тестером и т. п.) напряжение на выводах АКБ при работающем двигателе, то оно будет ниже требуемых 13.6 В.

Неисправностями ротора генератора могут быть короткое замыкание в его обмотках и отрыв выводов обмотки возбуждения от контактных колец — «обрыв».

Необходимые для проверки ротора инструменты

Мультиметр, тестер, вольтметр и т. п.

Если их нет, то контрольная лампа — лампочка на 1-5 Вт, 12 В с припаянными к ней проводами.

Проверка ротора генератора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

Проверку на короткое замыкание и на обрыв можно провести не снимая генератор с двигателя и не вынимая ротор. Снимаем регулятор напряжения и через открывшееся окно проводим описанные ниже манипуляции.

Проверка замыкания обмотки «возбуждения» ротора на «массу»

— Плюс мультиметра в режиме омметра прижимаем по очереди к контактным кольцам, минус на корпус генератора («массу»).

Если ротор исправен (отсутствует замыкание на «массу»), сопротивление должно стремится к бесконечности.

При использовании контрольной лампы необходимо через нее, по очереди, пустить плюс от АКБ на каждое из контактных колец обмотки «возбуждения» ротора. Минусом будет выступать корпус генератора, так как он установлен на автомобиле и соединен с минусом АКБ. Если ротор исправен, контрольная лампа загораться не должна — плюс и минус ни где не встречаются. В противном случае будет гореть.

проверка обмотки возбуждения ротора генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 на наличие короткого замыкания

Далее проверяем обмотку «возбуждения» на «обрыв».

Плюс мультиметра (в режиме омметра) на одно контактное кольцо, минус на другое.

При исправной обмотке возбуждения сопротивление находится в пределах 5-10 Ом.

Если применяется контрольная лампа, то плюс от АКБ через нее пускаем на одно контактное кольцо, а минус другим проводом на второе контактное кольцо. Лампа должна гореть. Если это так, то обмотка «возбуждения» исправна.

проверка на «обрыв» обмотки возбуждения ротора генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

Оторвавшиеся от контактных колец выводы обмотки ротора можно увидеть только после снятия и разборки генератора. В ряде случаев их можно припаять. Чаще всего неисправный ротор генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 следует заменить.

выводы обмотки и контактные кольца генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

Примечания и дополнения

— Обычно, на неисправность ротора, при поиске проблем в работе генератора начинают грешить уже в последнюю очередь. Аналогичные симптомы (горение лампочки разряда, падение стрелки вольтметра, низкое напряжение) могут быть при неисправности регулятора напряжения или диодного моста. В первую очередь стоит проверить именно их, потом приступать к проверке ротора.

Проверка диодного моста генератора ВАЗ

Одной из причин неисправности генератора может быть сгоревший диодный мост (выпрямительный блок генератора). В этом случае аккумулятор будет недополучать заряд, либо наоборот получит перезаряд. Рассмотрим несколько способов, как проверить диодный мост своими руками.
Таким образом, исправный полупроводниковый диод проводит ток только в одном направлении. Если он не проводит тока или проводит ток в обоих направлениях, значит диод неисправен.
Проверка выпрямительного блока генератора со снятием и разборкой

  1. Подсоединяем щуп положительного вывода мультиметра к общей шине вспомогательных диодов (1), а щуп отрицательного вывода — к выводу проверяемого диода (2). Если диод исправный, значит показания прибора будут стремится к бесконечности;
  2. Меняем щупы тестера местами. Если диод исправен, значит показания прибора будут несколько сотен Ом. 
  1. Подсоединить щуп отрицательного вывода прибора к пластине диодного моста, в которую запрессован диод, а щуп положительного вывода — к выводу диода. Исправный диод не должен пропускать ток, то есть показания на приборе должны стремится к бесконечности;
  2. Меняем щупы тестера местами. Если диод исправен, то омметр должен показать сопротивление в несколько сотен Ом.
Проверка диодного моста генератора без снятия
  1. Снять защитный кожух генератора. 
  2. Отсоединить вывод “Б” регулятора от клеммы “30” генератора 
  3. Отсоединить провод от вывода “В” регулятора напряжения.
  4. Лампа 1..5, 12В.

Подсоединить “плюс” от аккумулятора через лампу к зажиму “30” генератора, а “минус” к корпусу генератора. Если лампа горит, то “отрицательные” и “положительные” диоды имеют короткое замыкание.

Соединяем “плюс” аккумулятора через лампу с одним из болтов крепления диодного моста, а “минус” с корпусом генератора. Если лампа горит – значит есть короткое замыкание в одном или нескольких “отрицательных” диодах (замыкание витков обмотки статора на корпус генератора, либо короткое замыкание вентилей).

Подключить “плюс” аккумулятора через лампу с зажимом 30 генератора, а “минус” – с одним из болтов крепления выпрямительного блока. Есть есть замыкание одного или нескольких положительных диодов, значит лампа будет гореть.

Соединить “плюс” аккумулятора через лампу к выводу “61” генератора, а “минус” к одному из болтов крепления диодного моста. Если лампа загорится, то в каком-то из дополнительных диодов имеется короткое замыкание. Найти поврежденный диод можно, только сняв выпрямительный блок и проверяя каждый диод в отдельности.

xn--2111-43da1a8c.xn--p1ai

Возможные причины поломки генератора.

Автомобильный электрогенератор представляет обычную электрическую машину постоянного или переменного тока. Автопроизводители в текущий момент отдают предпочтение трехфазному варианту с независимым питанием обмотки возбуждения.
Для электрических агрегатов характерны следующие причины неисправностей:
Физический износ и старение деталей конструкции. Следствием являются проблемы с механикой устройства (например, биения вала, заклинивание, вплоть до полного разрушения обмоточной части и корпуса), нарушение изоляции обмоток, обрывы проводников.
Превышение допустимых тепловых нагрузок, за счет чего наблюдается ускоренное разрушение (вплоть до полного выгорания) изоляции и нарушение работы других компонентов (например, щеток, встроенных выпрямителей, регуляторов).
Негативное воздействие внешней среды. К наиболее опасным факторам относятся температура, влажность, пыль, агрессивные примеси (пары аккумуляторного электролита, дорожные реагенты). Длительное воздействие приводит к нарушению изоляции, уменьшению сечения проводников на незащищенных участках (например, в местах контактов), появлению утечек, образованию нежелательных токопроводящих перемычек.
Полностью оградить устройство от действия перечисленных факторов в процессе эксплуатации невозможно. Однако соблюдение правил эксплуатации снизит риск появления серьезных неисправностей.
Если неполадок с электрооборудованием избежать не удалось, следует знать, как самостоятельно проверить генератор и определить неисправности.

Как проверить диодный мост на генераторе?

Диагностика и ремонт9 марта 2019

Нередко автолюбители встречаются с проблемой поломки выпрямителя генератора или диодного моста. Это устройство необходимо для обеспечения двигателя автомобиля двухполупериодным током. В свое время, диодный мост стал заменой коллектора выполнявшего функции выпрямления напряжения, а также увеличил КПД трансформатора со стабилизацией уровня магнитного потока.

Диодный мост: понятие и принцип работы

Поскольку двигатель автомобиля – ключевой механизм каждого транспорта, своевременная проверка диодов поможет избежать множества проблем с работоспособностью электрики автомобиля.

Диодный мост генератора обеспечивает напряжением электрическую цепь, аккумулятор, обмотку компрессора и общее функционирование качества питания. В случае его неисправности, автомобиль может не завестись, поскольку электричество будет поступать через обмотки двигателя, что категорически не подходит для стабильной работы бортовой сети.

Конструкция диодов достаточно обширная: их производят в виде целого модуля, таблеток и плоских пластин. Диодный мост плотно прижимают к радиаторам, либо вставляют в расположенные в них ниши. Крепятся эти детали путем спайки и фиксации болтами с последующей изоляцией диодов.

Выпрямитель состоит из двух пластин с положительным и отрицательным зарядом. На «плюсовой» пластинке находится специальный болт, который выходит в наружную часть генератора.

Причины и основные признаки поломки диодного моста

Основной причиной поломки выпрямителя считается тепловой пробой диода, в результате которого полупроводник лишается своих функций. Именно поэтому мост устанавливается на радиатор охлаждения двигателя, который обеспечивает защиту детали от теплового воздействия. Самой же распространенной причиной поломки полупроводника, является попадание влаги в область капота.

Визуальная диагностика состояния элемента достаточно затруднена, поэтому для качественной проверки диодного моста нужен специальный аппарат – тестер. На наличие поломки могут указывать проблемы с напряжением и звуки, сопутствующие во время движения автомобиля.

Определить неисправность детали можно по следующим признакам:

  • во время движения на транспортном средстве наблюдается тусклый свет фар;
  • внезапное появление шумов разной тональности;
  • ошибки рулевого управления;
  • быстрая разрядка аккумулятора;
  • нарушение работы кондиционера и акустики автомобиля;
  • высокая температура генератора;
  • при проверке диодного моста тестером обмотки генератора «прозваниваются» на клемме +;
  • Включение сигнального индикатора совместно с запуском двигателя;
  • Выходное напряжение генератора составляет меньше 13,5 Вольт.

Самым главным признаком проблем с диодным мостом является быстрая разрядка аккумулятора. Например, если вчера вечером заряд прибора был на высоком уровне, а утром полностью исчез, либо разрядился через пару минут после запуска двигателя – скорее всего у вас «полетел» диодный мост.

Выполняем проверку выпрямителя генератора

Чтобы убедится в исправности выпрямителя, достаточно проверить диодный мост мультиметром. Диагностика диодного моста проводится путем «прозванивания» полупроводника или электрической схемы. Перед «прозвоном» специалисты рекомендуют осмотреть подключение аккумулятора с помощью лампы накаливания, дабы убедиться в работоспособности диода.

Прозванивание диодного моста проводится следующими способами:

  1. С помощью лампы. Для беспрепятственного доступа к мосту снимают крышку генератора, от аккумулятора подается один нулевой контакт на пластину моста. Затем фазу подают на АКБ, а ноль – на обмотку статора и в случае пробоя происходит включение лампы.
  1. С помощью тестера (мультиметра). В этом случае необходимо выставить мультимер в режим омметра, а показания сопротивления должны быть не меньше 400 Ом.

Мультиметр считается лучшим прибором для замера сопротивления и позволяет прозвонить диодный мост генератора с большой точностью. Наличие тестера позволяет самостоятельно определить неисправность диодного моста без посещения сервисных центров.

На начальном этапе диагностики мультиметром, прибор подключается на сопротивление. В случае правильного подключения тестер издает звуковой сигнал. Далее из статорной обмотки извлекается диодный мост, после чего происходит подключение концов прибора к пластине радиатора и диодам.

Значение «1» на мультиметре – признак исправности диода. Если же значения колеблются в большую или меньшую сторону – его необходимо заменить.

Поскольку конструкция классического выпрямителя предполагает наличие трех пар диодов, их показания при смене полюсов должны показывать примерно одинаковое значение.

Важно! «Прозвон» диодного моста необходимо производить с каждой пластиной. Звуковой сигнал во время «прозвона» также является признаком неисправности оборудования.

Как производить ремонт диодного моста?

Перед ремонтом выпрямителя генератора следует произвести подготовку и общую проверку работоспособности диодов. Проверка механизма проходит в несколько этапов:

  1. Отсоединение регуляторов напряжения и защитного кожуха с моста.
  2. Проверка на замыкание при помощи АКБ и лампы накаливания (в случае повреждения диодов, короткое замыкание происходит при подключении накаливающей лампы к клемме аккумулятора и корпуса генератора).
  3. Проверка состояния положительных и отрицательных элементов (путем подсоединения клемм «плюсов» и «минусов» АКБ и генератора).
  4. Проверка цепи диодного моста.
  5. Ремонт или замена нерабочих элементов.

Поскольку диодный мост генератора имеет невысокую стоимость, произвести ремонт оборудования сможет каждый автолюбитель. Тем не менее, собственноручный ремонт займет немало времени и чтобы не тратить лишние часы на поиск информации в интернете, предлагаем водителям придерживаться следующих рекомендаций:

  1. В процессе ремонта вам всё-таки придется снять узел диодного моста.
  2. Постоянное попадание воды в узел является причиной его повышенной износостойкости, поэтому выпрямитель целесообразно перенести в другое место – менее подверженное попаданию влаги. Опытные специалисты советуют защитить бортовую сеть надежным корпусом под капотом.
  3. Самостоятельная запрессовка и выпрессовка выпрямителя выйдет дороже, чем в СТО, однако автовладелец будет уверен в его надежности.
  4. Покупка диодов на стихийном рынке обойдется дешевле, однако существует риск неисправности деталей.
  5. Перед заменой выпрямителя необходимо извлечь изолятор и старый элемент крепежа, обязательно перенести их на новый диодный мост.

Если же вы хотите модернизировать выпрямитель и установить три уровня генераторного реле – купите еще три пары диодных моста, которые будут создавать независимый «плюс».

Важно! Проверить исправность купленных на рынке деталей достаточно просто: если «прозвон» диода в холодном состоянии показывает от 500 до 800 Ом, а при запуске мотора происходит тепловой «пробой» — конструкция неисправна.

Как выбрать тестер?

Выбор тестера – не менее ответственное занятие, чем диагностика выпрямителя и правильно подобранный прибор является гарантией успешной диагностики оборудования.

Если в недавнем прошлом при покупке мультиметра автовладельцы сталкивались с дефицитом оборудования, сейчас их можно приобрести практически в каждом магазине.

Ранее мы упоминали о лампе накаливания и по сути – это самый дешевый прибор. Такой тестер подойдет для выявления небольших неисправностей выпрямителя, и для поиска более сложных проблем он не пригоден. Поэтому рекомендуется приобрести современные мультиметры, многие из которых автоматические и выпускаются с жидкокристаллическими экранами.

В заключении хотелось бы обратить внимание на следующие вещи:

  • каждый автовладелец должен уметь проверить диодный мост на генераторе, поскольку это считается базовым навыком в обслуживании собственного автомобиля;
  • «прозвонка», «цэшка» и другие тестеры не всегда показывают конечный результат даже при правильном использовании, поэтому диагностировать поломку лучше несколькими приборами;
  • в случае замены выпрямителя генератора не стоит забывать о его защите от попадания влаги;
  • покупка деталей на стихийном рынке обойдется дешевле, чем в магазине, однако существует риск купить неисправный товар;
  • для точной диагностики моста лучше приобрести несколько мультимертов.

Как проверить диодный мост генератора: что нужно знать

Генератор автомобиля является важным элементом в устройстве автомобиля. Если просто, генератор, который является электродвигателем, питает всю бортовую сеть автомобиля электричеством после запуска ДВС. Также от генератора осуществляется зарядка аккумулятора (АКБ).

Как показывает практика, по тем или иным причинам могут возникать разные поломки генератора, однако достаточно часто распространенной неисправностью является диодный мост. Далее мы рассмотрим, почему выходят из строя диодные мосты, генератор не заряжает АКБ, а также как проверить диодный мост генератора. 

Содержание статьи

Мост диодный: проверка

Итак, неполадки генератора могут привести к тому, что аккумулятор не заряжается. Это приводит к его глубокому разряду. Также выход из строя отдельных элементов генератора может приводить к перезаряду АКБ, выкипанию электролита, повреждению батареи и т.п.

В любом случае, перед заменой АКБ необходимо проверять сам генератор. Если дело не в щетках или подшипниках, тогда виновником неисправностей может оказаться диодный мост.

Отметим, что каждому автовладельцу полезно знать, как проверить диодный мост своими руками. Обратите внимание, рассмотренным ниже способом сделать такую проверку можно в условиях обычного гаража.

Диодный мост: схема устройства

Хотя на разных авто устройство генератора может немного отличаться, общий принцип одинаков. Обычно диодные мосты генератора  имеют 4 или 6 диодов, задачей которых является преобразование переменного тока в постоянный. В основе лежит двухполярный способ выпрямления.

Фактически, выпрямительные диоды генератора выступают шлюзом, пропускающим ток только в одном направлению. Получается, ток из бортовой сети автомобиля не имеет возможности попасть на обмотки статора.

Если говорить о неисправностях, диоды, расположенные на корпусе генератора, по тем или иным причинам перегорают. Как правило, диодный мост горит по разным причинам, среди которых можно отдельно выделить следующие:

  • влага, масло, пыль и грязь, которые попадают на генератор в процессе эксплуатации;
  • высокие нагрузки на генератор в момент «прикуривания» авто с разряженной АКБ, когда «плюс» и «минус» перепутаны и т.д.

Как проверить диодный мост мультиметром и при помощи контрольной лампы

Начнем с того, что проверка диодного моста генератора может быть выполнена двумя способами. Один предполагает наличие тестера (мультиметра), тогда как второй  выполняется при помощи контрольной  12 В лампы.

  • Начнем с простейшего способа с лампой. Сначала нужно реализовать подключение диодного моста (пластины диодного моста) к минусовой клемме аккумулятора. Пластину нужно плотно прижать к корпусу генератора.

Далее берется заведомо рабочая лампочка с проводами, которая одним концом провода подключается к «плюсу» аккумулятора, тогда как второй конец провода присоединяется к клемме выхода дополнительных диодов. Затем подключение производится к болту  вывода «+», а также к точкам подключения обмотки статора.

Если лампочка начнет загораться, это четко указывает на то, что произошло перегорание или обрыв диодного моста. Кстати, дополнительная проверка диодного моста на обрыв выполняется так:

Нужно подключить «минус» контрольной лампы на «плюс» аккумулятора, второй конец контрольной лампочки  на «минус» АКБ. Далее подключение лампы реализуется в описанных выше местах контактов. Однако в данном случае лама должна гореть ярко. Если это не так (контрольная лампочка не горит или свечение очень слабое), это укажет на обрыв диодного моста.

  • Проверка диодного моста мультиметром потребует снятия всего моста с генератора. При этом способ более точный, так как каждый диод проверяется тестером отдельно.

Для проверки мультиметр выставляется в режим так называемого «прозвона». В данном режиме устройство издает звук во время замыкания двух электродов. Если звукового оповещения нет, тогда выставляется режим на 1 кОм.

Далее электроды мультиметра подключаются к двум концам диода, после чего щупы меняются местами. В норме диод должен в одну сторону показать 400-700 Ом, тогда как в другую бесконечность.

Если же бесконечность при прозвоне показывается в обе стороны, это указывает на то, что имеет место обрыв диода. Если же сопротивление есть, но оно слабое или же одинаковое как с одной, так и с другой стороны, в этом случае диод пробит. Теперь давайте рассмотрим такой способ более подробно.

Проверка диодного моста мультиметром

Перед началом диагностики генератора, само устройство нужно очистить от грязи и подготовить. Начинать проверку следует с того, что нужно снять защитный кожух, затем отсоединить выводы регуляторов. Обратите внимание, положительные диоды с красной маркировкой, отрицательные с черной.

Во время проверки тестером сначала проверяется вся цепь дополнительных диодов. Если обнаружены проблемы, тогда каждый диод нужно прозвонить по отдельности.  Для проверки положительный щуп тестера присоединяется к шине диодов, а отрицательный к нужному диоду.

Как уже было сказано выше, если диод генератора в норме, показания на приборе покажут бесконечность, а после перестановки щупов появится нужное сопротивление. Если же показания отличаются от нормы, диод или весь мост требуется заменить. Подобным образом можно проверить схему из положительных и отрицательных диодов, прозванивая каждый.

Полезные советы

Как показывает практика, часто выгорает диодный мост генератора именно в результате неосмотрительности самого владельца автомобиля. Если имеет место неправильное подключение клемм аккумулятора, запредельно высокая нагрузка на генератор, тогда диоды горят быстро.

Также важно понимать, что активная эксплуатация автомобиля, в результате чего на генератор попадает грязь и вода, не добавляет ресурса диодному мосту. В результате, чтобы увеличить срок службы, нужно правильно мыть двигатель, соблюдать правила подключения клемм к аккумулятору, уметь прикуривать автомобиль и т.д.

В случае, когда нового диодного моста нет, тогда решение – замена вышедших из строя отдельных элементов. Для замены нужен мощный паяльник, а также заведомо исправные диоды в запасе.

Обратите внимание, сразу выполнять замену всего диодного моста также не всегда целесообразно. Если генератор служит давно, тогда оптимально менять диодный мост в сборе, однако это будет более затратным решением.

В случаях, когда генератор не старый, а поломка произошла по причине случайной ошибки самого владельца (например, после прикуривания авто), можно ограничиться только ремонтом генератора. Зачастую, в этом случае не следует опасаться, что другие диоды также начнут быстро выгорать (при условии соблюдения правил во время дальнейшей эксплуатации).

Что в итоге

Как видно, диодный мост (мост диодов генератора) является важным элементом. На практике, кроме щеток генератора, обмотки статора и ротора, а также подшипников, в списке частых поломок находится и сам диодный мост.

По этой причине во время проверки генератора на работоспособность следует учитывать, что вероятность перегорания диодов достаточно высокая (особенно если генератор уже далеко не новый).

Напоследок отметим, чтобы продлить сок службы генератора, специалисты рекомендуют периодически проводить его профилактику, которая заключается в диагностике, а также в просушке и качественной очистке от различных загрязнений.

Читайте также

Как проверить диодный мост мультиметром — инструкция по прозвонке с фото и видео

Среди неисправностей генератора автомобиля поломки диодного моста — самые распространённые, наряду с деформацией или износом щеток, проблемами с реле напряжения и обмотками статора. Диоды необходимы для преобразования переменного тока в постоянный, ведь переменное напряжение не может обеспечить работу электрических устройств и оборудования машины. Зарядка аккумулятора переменным током невозможна.

«Мостовая» схема для цепи генератора считается подходящей. Если в схеме один или несколько диодов сломаются, то нарушится работа всей цепи — не исключено, что откажет вся электрика машины. Прозвонка диодного моста позволяет найти проблему.


Распространённые причины поломок

Выход из строя диодного моста вызван:

  • Попаданием влаги внутрь схемы. Случается это из‐за нарушения герметичности корпуса генератора. Масло, сажа, влага и грязь ускоряют коррозию, что в итоге может привести к выходу из строя электронных компонентов.
  • Неисправностями АКБ. Неисправная аккумуляторная батарея также может стать причиной выхода из строя выпрямителя. Если по ошибке перепутали плюсовую клемму аккумулятора и отрицательную клемму аккумулятора, то готовьтесь к замене компонента.
  • Неправильным «прикуриванием» автомобиля. Если подкуриваете машину от другого авто с нарушением правил этой процедуры, то запросто можно повредить выпрямительный мост.

Замыкание проводки бортовой сети и чрезмерная нагрузка на неё (при одновременной работе устройств и электрооборудования автомобиля с большой потребляемой мощностью) также могут вызвать «пробой» диодов.

«Симптомы» неисправностей

Прозвонка моста должна выполняться при наличии таких признаков:

  • Некорректная работа потребителей тока автомобиля. Тусклый свет ламп головного света, самопроизвольное выключение аудиосистемы, кондиционера – это яркие «симптомы». Если замерить напряжение с выхода устройства, то измерительный прибор покажет меньше требуемых 13,6 В.
  • Лампа «Проверьте аккумулятор» не выключается после запуска двигателя. Стрелка вольтметра на приборной панели в «красной» зоне или приближена к ней.

Как проверить диодный мост: известные способы

Перед тем, как проверить диодный мост мультиметром или автотестером, ознакомьтесь с принципом работы схемы. Современный диодный мост имеет по 3 положительных, отрицательных и дополнительных диода. Рабочий элемент пропускает ток в одном направлении. Если ток не пропускается или пропускается в обоих направлениях, то, значит, случился обрыв или «пробой».

Прозвонка диодного моста производится тестером (который называется мультиметр). Сначала необходимо отсоединить все провода от генератора. Проверка не требует демонтировать само устройство, если не будете проверять целостность каждого диода в отдельности.

Далее выполняется анализ диодного моста мультиметром в соответствии с данными, приведенными в таблице:

Если мультиметр покажет бесконечное сопротивление, то устройство или проверяемая группа диодов исправные. В противном случае проверка говорит о поломке.

Проверка автомобильного диодного моста прибором‐мультиметром — это не единственный возможный способ диагностики. Также можно использовать контрольную лампочку или проверить мост собственноручно собранным аналогом.

С помощью контрольной лампы прозваниваем так же, как мультиметром. Агрегат полностью проверяется подключением «плюса» через лампу на вывод 30, «минуса» — на корпус генератора. Для групп диодов:

  • Положительные: «плюс» с контрольной лампой подается на вывод 30, «минус» — на один из болтов крепления.
  • Отрицательные: «плюс» с лампочкой – на болт крепления электрического компонента, «минус» — на корпус генератора.
  • Дополнительные: лампочка с «плюсовым» проводом подключается к выводу 61, «минус» — к болту крепления.

Если контрольная лампочка загорается при замыкании цепи, то есть неисправность; если не загорается — цепь исправна.

При необходимости можно, конечно, выполнять проверку всех диодов по отдельности, но для этого потребуется выпаять каждый диод.

Как выполняется замена

Допустим, проверка диодного моста показала, что есть проблема. Необходимо отсоединить все провода от генератора, снять и разобрать устройство. В некоторых моделях деталь крепится непосредственно к агрегату болтами, но встречаются устройства, в которых для доступа к выпрямителю необходимо снять корпус.

Далее в рамках ремонта заменяют неисправные диоды — если это экономически целесообразно и в продаже трудно найти нужную модель генератора. Либо целиком меняют компонент. По завершении работ на стенде с помощью мультиметра проверяется исправность компонента и электрики в целом, выполняется сборка и установка детали на автомобиль.

Проверку диодного моста можно сделать самому, если есть время и навыки разборки генератора. Но даже после проверки и обнаружения неисправных диодов потребуется подобрать и корректно установить новый элемент вместо неисправного. Помните, что неисправный генератор может стать причиной выхода из строя дорогого электрооборудования, короткого замыкания и самовозгорания машины. Поэтому лучше доверять ремонт и диагностику мастерам автосервиса, которые точно смогут прозвонить правильно!

Как проверить статор возбудителя и диодный мост

Важно устранить наиболее распространенные причины низкого или нулевого выходного напряжения, обычно 15–50 В, измеряемого на клеммах генератора. Вот шаги, чтобы запустить проверки самостоятельно.

Для начала снимите крышку соединительной коробки, установленную в верхней части генератора. Это позволяет заглянуть в живот зверя. См. изображение в шаге один.

Шаг 1: Проверка целостности и сопротивления статора возбудителя

ПРИМЕЧАНИЕ ПО БЕЗОПАСНОСТИ – Проверка статора возбудителя должна выполняться при выключенном генераторе.

Отсоедините провода статора возбудителя F+ и F- от регулятора напряжения – красный и черный провода на рисунке ниже. С помощью мультиметра проверьте целостность цепи между проводами F+ и F-. Если у вас НЕТ непрерывности между F+ и F-, у вас вышла из строя обмотка статора возбудителя.

Переключите прибор на автоматический выбор диапазона в омах и проверьте сопротивление между проводами F+ и F-. Если сопротивление статора возбудителя не соответствует табличному значению в пределах ± 5 Ом, это также является неисправностью обмотки статора возбудителя.

Шаг 2: Проверка диодов/выпрямителя в сборе

Для выполнения этой проверки генератор должен быть выключен.

Снимите торцевую крышку с генератора, чтобы получить доступ к диодному мосту.

Диоды можно проверять на месте. Снимите два провода основного ротора (B) и три провода ротора возбудителя (A) с узла выпрямителя (см. рисунок). Отметьте расположение каждого провода для правильной сборки. Теперь диоды изолированы от генератора и готовы к проверке.

Проверка диодов мультиметром: Переключите мультиметр в режим проверки диодов, поместите один провод на верхнюю часть диода, а другой провод коснитесь соответствующей основной клеммы. Проверьте каждый из трех диодов FORWARD по очереди. Поменяйте местами измерительные провода и повторите. Хороший диод не покажет напряжения в одном направлении и 0,4-0,5 В постоянного тока в другом.

Повторите процедуру проверки трех диодов REVERSE.

Отсутствие напряжения в любом направлении или напряжение в обоих направлениях указывает на неисправность диода.

ИЛИ

Аналоговый измеритель: Поместите один провод поверх диода, другой провод соприкасается с соответствующей основной клеммой. Проверьте каждый из трех диодов FORWARD по очереди. Поменяйте местами измерительные провода и повторите. Хороший диод будет иметь гораздо большее сопротивление в одном направлении. Типичное прямое сопротивление составляет менее 100 Ом. Типичное сопротивление в обратном направлении составляет более 30 000 Ом. Повторите процедуру тестирования для трех диодов REVERSE.

Непрерывность цепи с небольшим сопротивлением или без сопротивления в обоих направлениях или с очень высоким сопротивлением в обоих направлениях указывает на неисправный диод.Вышедшие из строя диоды или выпрямительный узел необходимо будет заменить.

Имейте в виду, что если ваш генератор находился в течение длительного периода времени в месте с колебаниями температуры и конденсацией, вам необходимо в течение нескольких часов подавать тепло в цилиндр через конец, чтобы высушить его и удалить любые загрязнения. влага, залегающая на дне ствола при запуске. Если нет, вы рискуете выпустить дым из устройства.

В следующем выпуске мы расскажем, что делать, если ваш генератор простаивал в течение длительного периода времени, а выходное напряжение переменного тока равно нулю.Это будет тест постоянного возбуждения или (мигание полей). Это интересно, поскольку вы выполняете тест с работающим генератором, поэтому будьте осторожны!

методы и этапы диагностики

Любой автомобиль включает в себя электромеханическое устройство, называемое генератором. В случае проблем с ним автовладельцы приобретают новое устройство. При этом есть возможность отремонтировать устройство самостоятельно, что сэкономит средства.

Важной частью генератора является его выпрямительный мост.Для проведения ремонта или диагностики потребуется снять генератор с автомобиля. Проверить диодный мост проще с помощью мультиметра.

Содержание

  • Принцип работы генератора и диода
  • Способ подключения диодного моста
  • Этапы диагностики выпрямителя
    • Предварительная проверка лампочки
    • Разборка устройства
    • Метод набора номера мультиметра

Принцип работы генератора и диода

Генератор представляет собой устройство, преобразующее механическую энергию, поступающую от двигателя, в электрическую энергию. При его неисправностях возникают следующие проблемы:

  • фары становятся тусклыми;
  • сигнал заряда аккумулятора горит постоянно;
  • слышен посторонний звук в районе расположения генератора;
  • аналоговая стрелка вольтметра уходит в красную зону.

Так как генератор напрямую подключен к цепи заряда, то первичными признаками неисправности выпрямителя будет перезаряд или полное отсутствие заряда аккумуляторной батареи.Если такие проблемы появляются, то нужно проверить генератор .

Генератор выдает синусоидальный сигнал, но устройства, расположенные в автомобиле, требуют постоянного напряжения. Для формирования постоянного сигнала в генератор встроен выпрямительный блок. Он состоит из шести силовых диодов.

Диод — полупроводниковый элемент с парой выводов, электродов. Принцип его работы основан на способности пропускать ток в одном направлении. Если положительная полярность сигнала подается на площадь n прибора, а отрицательная — на n , то такое включение называется прямым.Если полярность перепутана, то это обратное включение.

Сопротивление прямого включения p-n переход пренебрежимо мал и не влияет на прохождение электрического тока, а при обратном включении практически его не пропускает.

Способ подключения диодного моста

Диоды соединены в три группы, каждая из которых включает по два элемента. Противоположные выводы диодов каждой группы соединяются друг с другом в одной точке, а остальные выводы подключаются к клемме генератора: один к плюсу, а другой к минусу.Вся коммутация осуществляется при прямом подключении устройств. Таким образом, к каждому выводу генератора подключено по три диода. Каждая группа коммутируется через дополнительный диод, включенный между двумя противоположными выводами диодов выпрямителя, с общей шиной , соединенной с реле управления .

В зависимости от типа отвода тепла выпрямительный блок бывает двух типов:

Блок пластинчатый выпрямительный представляет собой набор пластин с установленными в них методом опрессовки диодами.Ребристый радиатор выполнен по типу ребристых радиаторов со специальными отверстиями в ребрах для вставки в них диодов, которые чаще всего имеют круглую форму.

Сам по себе выпрямитель надежен, но из-за воздействия внешних факторов может выйти из строя. Причинами неисправностей могут быть попадание влаги или другого токопроводящего вещества, переполюсовка при подключении клемм аккумуляторной батареи , короткое замыкание в электросети автомобиля .

Этапы диагностики выпрямителя

Для проверки диодного моста с помощью мультиметра снимите генератор и вытащите выпрямитель.Прежде чем приступить к разборке, можно убедиться в исправности выпрямителя без разборки генератора .

Предварительная проверка лампочки

Перед проверкой диодного моста мультиметром необходимо провести предварительную диагностику с лампочкой на 12 В. Проверка осуществляется с помощью лампы накаливания в качестве светового индикатора. Подключив его к разным клеммам аккумулятора, делаются выводы о работоспособности устройства.Приступая к тесту, нужно убедиться, что пластина выпрямителя имеет плотный контакт с кузовом автомобиля. Один контакт лампочки соединяется с корпусом генератора, а другой с корпусом болта крепления выпрямителя и точками подключения стартера.

Если лампочка не горит и не моргает при подключении, значит устройство работает исправно. Если один вывод лампочки соединить с положительным выводом аккумуляторной батареи, а другой с отрицательным выводом генератора или точками подключения стартера, лампочка будет светиться ярко.Выпрямительный блок работает.

При обнаружении отклонений при проверке лампочкой нужно переходить к диагностике диодного моста с помощью мультиметра. Для выявления неисправного полупроводникового элемента генератор придется снять .

Разборка устройства

Чтобы определить, какой полупроводник неисправен, мультиметром проверяют диодный мост генератора. Чтобы снять генератор, потребуется отсоединить все клеммы от аккумуляторной батареи.С помощью гаечных ключей снимите мешающие части машины. Например, колесо, защитные элементы, компрессор кондиционера и т. д. Демонтируйте приводной ремень, ослабив ролик. Откручиваем и вытаскиваем провода выходного сигнала, снимаем генератор.

Разборка генератора начинается со снятия гаек с плюсовой клеммы и снятия заглушки. Закрутив гайки крепления, вытягивается верхняя крышка и открывается доступ к регулятору с диодным мостом.С помощью паяльника мощностью 60 Вт от выпрямителя отпаиваются контакты, и он снимается с элементами защиты.

Метод набора номера мультиметра

Для прозванивания выпрямителя нужно использовать прибор с функцией прозвонки или с возможностью измерения сопротивления. Мультиметр используется как цифровой, так и стрелочный типа . Каждый полупроводник индивидуально проверяется на достоверность измерений. .

Для проверки диода цифровым мультиметром установите режим работы тестера в положение прозвонки диода.Этот режим обозначается на панели значком диода или о))). В работе используются два щупа: красный и черный. Один конец первого провода (красный) подключается к разъему мультиметра, помеченному V/R, а другой конец другого провода (черный) подключается к массе тестера.

Щупом красного провода касаемся анода диода, а черного провода — катода. Анод на диоде графически изображается вертикальной полосой. Тестер отобразит значение, соответствующее прямому падению напряжения; это значение может варьироваться от 400 до 600.Если поменять местами щупы, то прибор будет показывать бесконечность. Такое поведение при измерении указывает на то, что диод находится в рабочем состоянии. В этом случае, если непрерывность показывает короткое замыкание в обоих направлениях, диод неисправен.

Если режим прозвонки отсутствует, то переходы измеряются путем измерения сопротивления. Для этого измеритель переводится в положение измерения сопротивления, устанавливается диапазон 20 кОм. При включении исправного диода в прямом направлении (плюс к аноду, минус к катоду) тестер покажет сопротивление до 1 кОм, в обратном направлении, мультиметр покажет разрыв .

Аналогично проводятся измерения стрелочным тестером. Перед началом проверки мультиметр калибруется. Для этого щупы замыкают друг на друга, а ручкой настройки на приборе устанавливают положение стрелки на ноль. При касании выводов диода стрелка показывает сопротивление перехода при прямом соединении, и обрыв цепи при обратном соединении. Если стрелка установлена ​​на ноль, то диод нужно заменить.

Вместо неисправного диода на его место устанавливается новый, с такой же маркировкой или такими же параметрами, как и он.Основным параметром диода является максимальный ток, который полупроводник может пропустить через себя без повреждений. р-н переход. Значение тока для автомобильных диодов находится в пределах 35-120 А.

После установки нового диода проводится контрольный замер. Для этого один щуп мультиметра устанавливается на плюсовую клемму, а другой на минусовую. Если выпрямительный блок исправен, прибор будет показывать сопротивление при любой полярности подключения щупов.Если обнаружено короткое замыкание или обрыв цепи, это означает, что не все неисправные диоды были заменены или были допущены ошибки сборки .

Вся конструкция собирается в обратном порядке, генератор устанавливается на место и производится пробный пуск в течение короткого промежутка времени.

Как проверить диодный выпрямитель

Обновлено 26 ноября 2018 г.

Автор Chris Deziel

Диод — это полупроводниковое устройство, пропускающее ток только в одном направлении.Его часто называют выпрямителем, потому что он «выпрямляет» переменный ток, превращая его в пульсирующий постоянный ток. Диоды распространены в схемах бытовой техники, например, микроволновых печей. Микроволновый диод работает вместе с конденсатором, чтобы удвоить напряжение трансформатора, который питает магнетрон, который является компонентом, генерирующим микроволновое излучение.

На принципиальных схемах символ диода представляет собой треугольник, наложенный на линию, причем вершина треугольника указывает направление протекания тока.Если диод работает, очень небольшой ток, а в идеале вообще никакой, течет в противоположном направлении. Конец диода, на который указывает треугольник, является отрицательным выводом или катодом, а противоположный конец — положительным выводом или анодом. Важно обращать внимание на полярность диода, потому что он не будет работать, если он установлен в цепи задом наперёд.

Когда ток, проходящий через диод, превышает номинал диода, он может закоротиться, и диод больше не будет блокировать ток, протекающий в обратном направлении.Цепь внутри диода также может размыкаться из-за старения или износа, и когда это происходит, диод не пропускает ток ни в одном направлении. В обоих случаях диод неисправен и требует замены. Проверить можно мультиметром.

TL;DR (слишком длинный; не читал)

Для проверки диода можно использовать один из двух методов. Если у вас есть измеритель с функцией проверки диодов, вы можете использовать ее. В противном случае вы можете настроить мультиметр на измерение сопротивления.

Проверка выпрямителя с функцией диода

Если ваш мультиметр имеет функцию диода, одна из настроек шкалы будет иметь маркировку, аналогичную символу диода.Когда вы выбираете эту настройку, между выводами измерителя существует напряжение, и когда вы прикасаетесь к выводам диода, измеритель регистрирует падение напряжения. В прямом направлении падение напряжения обычно составляет от 0,5 до 0,8 вольт. В обратном направлении ток не течет, поэтому счетчик записывает либо 0, либо OL, что означает разомкнутый контур.

Для проведения проверки необходимо сначала убедиться, что цепь отключена и все конденсаторы в цепи разряжены.Пока вы это делаете, вам не нужно удалять диод из цепи. Начните с прикосновения отрицательного вывода измерителя, который обычно черный, к катоду диода, а положительного вывода (красного) к аноду. Обратите внимание на показания счетчика, которые должны быть в пределах от 0,5 до 0,8 вольт. Если он близок к 0, диод неисправен. Теперь поменяйте местами провода. Диод исправен, если вы получаете показания 0 или OL. Если вы получите примерно такое же значение напряжения, диод закоротил и не работает.

Проведение проверки диода с помощью омметра

При проведении проверки сопротивления необходимо удалить диод из цепи.Перед этим отключите питание и разрядите все конденсаторы в цепи. Это особенно важно при тестировании микроволнового диода, поскольку высоковольтный конденсатор в микроволновой печи может нанести серьезный удар током.

Настройте мультиметр на измерение сопротивления (Ом) и прикоснитесь черным щупом (отрицательным) к катоду, а красным щупом (положительным) к аноду. В этой конфигурации диод смещен в прямом направлении, и вы должны получить показания сопротивления от 1 кОм до 10 МОм. Теперь переключите провода на противоположные клеммы.Теперь диод смещен в обратном направлении, и показания должны быть равны бесконечности или OL. Если показания одинаковы в обоих направлениях, диод неисправен.

Проверка диодного моста мультиметром без снятия генератора / Paulturner-Mitchell.com

Лишь немногие водители умеют производить проверку диодного моста мультиметром, и эти знания могут оказаться очень полезными. Этот элемент играет важную роль в работе генератора, благодаря ему аккумулятор заряжается правильно.Зачастую водители при возникновении какой-либо поломки сразу же отвозят свою машину на СТО. Но зачастую достаточно проверить диодный мост мультиметром, после чего можно будет решить проблему самостоятельно, оставив деньги, которые пришлось бы заплатить за ремонт. Рассмотрим подробнее, что это за генератор и зачем он вообще нужен.

Что такое диодный мост? Принцип его действия

Это устройство в зарядном элементе играет роль выпрямителя.Для преобразования тока в генераторе устанавливают от 4 до 6 диодов, и все они объединены в единую цепь, называемую диодным мостом. Он находится непосредственно в самом генераторе.

Принцип работы этого элемента прост: он пропускает ток, вырабатываемый генератором, к аккумулятору и не пропускает его в обратном направлении — от аккумулятора к генератору. При этом в одном направлении создается сопротивление определенной величины, а в обратном направлении сопротивление стремится к бесконечности.При возникновении какой-либо неисправности с мостом электроника автомобиля выйдет из строя. Скорее аккумулятор выйдет из строя, а без него машина банально не будет, так как сам стартер получает питание от аккумулятора.

Из-за чего ломается диодный мост?

Проверка диодного моста генератора мультиметром включает, в том числе, и выяснение причин выхода из строя диодного моста. Самая распространенная причина – скопление воды внутри. Часто после мойки автомобиля или проезда по лужам мост может сгореть.

Вторая причина — обратная полярность на клеммах аккумулятора. Это происходит при непостоянном дымлении или при подключении зарядного устройства к аккумулятору. Конечно, могут быть и более сложные причины прогорания моста, но чаще всего это происходит по одной из этих двух причин. Поэтому старайтесь избегать езды по глубоким лужам и правильно заряжайте аккумулятор.

Как влияет сгоревший диодный мост?

Если у вас возникли проблемы с аккумулятором, то в первую очередь необходимо проверить мультиметром диодный мост.Аккумулятор напрямую подключен к этому мосту. При его обрыве возможны два варианта: ток на аккумулятор тоже не идет, но он очень большой. Это может привести к вскипанию электролита.

Поэтому, если есть проблема с мостом, ее надо решать очень быстро. В противном случае придется покупать новый аккумулятор, а это недешево. Поэтому лучше иметь представление, как проверить диодный мост мультиметром на 2110 и других моделях марки ВАЗ.Как минимум есть 2 способа проверить: с помощью мультиметра или обычной лампочки. Рассмотрим оба способа.

Проверка лампочки

Первым делом необходимо снять диодный мост с генератора. Однако в случае с лампочкой без этого можно обойтись. Берем мост в собранном виде и прикасаемся им к клемме аккумулятора. Следите за тем, чтобы контакт был постоянным и крепким. Теперь возьмите лампочку и ее контакт (плюс) коснитесь плюса батарейки.

Теперь поочередно прикасайтесь другими контактами ламп к контактам диодов, затем к контактам соединения обмотки пускателя.Если лампочка горит, значит мост «пробит» и, следовательно, нерабочий. Теперь, если каскады соединить цепь через один диод, можно выявить неисправный элемент и заменить его новым.

Если есть необходимость проверить мост на обрыв, то минус моста «кинуть» на плюс аккумулятора. Затем подключаем лампу к плюсу аккумулятора. Теперь подключаем свободный контакт лампы к элементам, как описано выше. При этом лампа должна гореть.Если он вообще не горит или горит тусклым светом, то имеет место обрыв в цепи диодов.

Проверка диодного моста мультиметром

Как и в предыдущем способе проверки с лампочкой, в этом случае также необходимо снять мост с генератора. При проверке диодного моста мультиметром каждый диод проверяется отдельно. Для начала необходимо включить мультиметр в режим «Прозвон», но если такого режима нет, просто установить сопротивление на 1 кОм.В этом режиме при замыкании двух контактов будет звонить.

Мост разделен на две части: вспомогательную и силовые диоды. Проверка диодного моста мультиметром ВАЗ-2114 и других марок производится одинаково для обеих частей. Принцип следующий: исправный диод в сторону аккумулятора покажет сопротивление, равное нескольким сотням Ом, в обратную сторону сопротивление будет стремиться к бесконечности.

Подсоедините щупы мультиметра к каждому диоду терминала.И если прибор показывает значение, отличное от значения после смены щупов местами, то это говорит о том, что сгорел диод. Эту операцию необходимо провести для каждого диода.

Если сопротивление очень низкое

Второй вариант при проверке мультиметром диодно-мостового генератора ВАЗ-2109 и других моделей предполагает отображение нулевых значений. Это говорит о том, что в цепи есть обрыв. Если показания близки к нулевым значениям (очень низкое сопротивление), то значит диод пробит.Мультиметр как проверочное устройство позволяет точно указать, какой именно диод вышел из строя, и определить характер неисправности. При использовании лампочки все примерно так же, однако при слабом зарядном токе выявить правильность работы сложнее. Поэтому рекомендуется использование мультиметра, но если его нет, можно попробовать найти неисправность с помощью обычной лампочки.

Однако единственный плюс чековой лампочки в том, что не нужно снимать диодный мост с генератора.Но без снятия генератора проверить диодный мост мультиметром невозможно. Без снятия генератора этого сделать нельзя. Там надо работать с отдельными частями, но это дает более точный результат.

При обнаружении неработающего диода он заменяется новым. Сделать это легко с помощью паяльника. Сам диод стоит копейки и продается в любом магазине автозапчастей. Его замена также не представляет ничего сложного и может быть произведена самостоятельно.

Заключение

В этой процедуре нет ничего сложного. Если вы более-менее знакомы с электроникой и умеете пользоваться мультиметром, то проверить и заменить неисправные диоды можно самостоятельно. Для этого не нужно обращаться на СТО, где потребуют деньги за проверку и уж тем более за ремонт.

Все детали, необходимые для ремонта диодного моста, имеются в продаже. А сам диодный мост вообще недорогой, а вот с поиском моста на определенную редкую модель генератора могут быть проблемы.

Напоследок: если что-то не так с аккумулятором, то вам крупно повезет, если причина как раз в диодном мосту. Это, можно сказать, расходный материал, который время от времени приходится менять. Но тут главное вовремя обнаружить неисправность, пока не пострадает сам аккумулятор.

Трехфазный мостовой выпрямитель – обзор

5.1 Система комбинирования шунтирующих фильтров активной мощности и шунтирующего фильтра пассивной мощности

На рис. 15 показана конфигурация комбинации шунтирующих АПФ и шунтирующих ППФ, которая имеет два типа этой схемы фильтрации [9]. , 64, 65].Шунтирующий АПФ компенсирует гармоники низших порядков, а шунтирующий ППФ, состоящий из фильтра верхних частот, используется для устранения высших гармоник, поэтому этот метод позволяет снизить частоту коммутации устройств в главной цепи АПФ. Однако при использовании этого устройства существуют гармонические каналы между электросетью и ППФ, а также между ППФ и ППФ, особенно последней, что может привести к тому, что гармоники, введенные ППФ, перетекают в ППФ или электросеть. В то же время, несмотря на то, что емкость НПФ снижается, на НПФ по-прежнему приходится все основное напряжение, и уровень выдерживаемого напряжения коммутационного аппарата не может быть не снижен.

Рис. 15. Комбинированная конфигурация шунтирующего АПФ и шунтирующего ППФ.

В другой схеме PPF состоит из многогрупповых одночастотных фильтров и ФВЧ. Для источника гармоник трехфазного мостового выпрямителя PPF включает в себя 5-й, 7-й настроенный фильтр и фильтр верхних частот, даже 11-й, 13-й настроенный фильтр. Большая доля гармоник была отфильтрована PPF. APF должен устранять только те гармоники, которые LC-фильтры не могут компенсировать. Следовательно, в этой схеме АПФ просто должен обеспечивать небольшой компенсирующий ток, поэтому номинал намного больше, чем номинал шунтирующего АПФ, используемого отдельно.Но существуют гармонические каналы между сетью и АПФ, а также АПФ и ППФ, что имеет ту же проблему, что и вышеприведенная схема.

На рис. 16 показана базовая конфигурация комбинации последовательного АПФ и шунтирующего ППФ, т. е. последовательного гибридного АПФ (ШАПФ). ППФ, состоящие из LC-фильтров 3-й и 5-й перестройки, играющих основную фильтрующую роль, шунтированы гармонической нагрузкой. При необходимости можно добавить ветвь фильтра верхних частот. Инвертор ШИМ-источника напряжения параллелен вторичной обмотке последовательного трансформатора, вставленного последовательно между энергосистемой и нелинейной нагрузкой, что составляет последовательный АПФ.С точки зрения принципа действия наиболее типичные SHAPF можно разделить на следующие четыре типа [62].

Рис. 16. Конфигурация комбинации последовательного АПФ и шунтирующего ППФ.

Вариант А: На основе компенсации магнитного потока

На рис. 17 показана схема САПП на основе фундаментального МПЧ (ФМПЧ) [45, 88, 89]. Витки первичной и вторичной обмоток трансформатора Вт 1 и Вт 2 соответственно; коэффициент поворота представлен как k   =   Вт 1 / Вт 2 .Основная составляющая определяется по току i 1 энергосистемы, после чего применяется инвертор источника напряжения, чтобы получить основной ток i2(1). i2(1) инжектируется инверсно по фазе на ось вторичной обмотки.

Рис. 17. Схема серии АПФ на основе FMFC.

Эквивалентная Т-образная схема трансформатора может быть получена, как показано на рис. 18 (здесь штрих обозначает относительные количества вторичной обмотки к первичной обмотке). Z 1 , Z 2 и Z m представляют импеданс утечки первичной обмотки AXE, ось вторичной обмотки относится к первичной обмотке и импеданс намагничивания трансформатора соответственно. Для основной гармоники и гармоники есть два случая с точки зрения закона суперпозиции.

Рис. 18. Схема «Эквивалент-Т» последовательного трансформатора.

Можно предположить, что введенный основной ток удовлетворяет

(8)I1+I2/k=0i.например, W1I1+W2I2=0

Для основной гармоники можно получить эквивалентное полное сопротивление трансформатора

(9)ZAX(1)=U1/I1=r1+jx1=Z1(1)

Для n гармоника -го порядка, так как во вторичную обмотку трансформатора подается только ток основной гармоники, i2 не включает никаких гармоник тока, за исключением основного тока, т. е. i2n=0. Эквивалентный импеданс клемм AXE равен

(10)ZAX(n)=U1n/I1n=r1+jnx1+jnxm=nZm(1)

тока, который удовлетворяет условию W1I1+W2I2=0, последовательный трансформатор имеет очень низкий импеданс (основной импеданс утечки Z1(1)) по отношению к основной составляющей и одновременно очень высокий импеданс (намагничивающий импеданс Zm(1)) по отношению к гармонической составляющей.Кроме того, высокий гармонический импеданс преимущественно индуктивен и пропорционален частоте системы.

Таким образом, этот SHAPF на основе FMFC может изолировать гармонические токи для подавления распространения гармоник и мало влиять на основной ток. Однако очевидно, что он не может выполнять компенсацию реактивной мощности, имеет единственную функцию подавления гармоник, его трудно защитить и, как правило, он подходит только для источника гармоник напряжения, который редко используется на практике.

Случай B: Обнаружение гармонического тока первичной обмотки

В этом случае определяется гармонический ток первичной обмотки последовательного трансформатора, который действует как опорный сигнал. Инвертор PWM применяется для отслеживания опорного сигнала для получения гармонического напряжения, которое прикладывается ко вторичной обмотке последовательной обмотки. Таким образом, можно задать стратегию управления

(11)UC=КИШ

Таким образом, данный САФФ эквивалентен сопротивлению К и потребляет активную мощность, которая постоянна и наименьшая.Недостатком стратегии управления является то, что метод фильтрации требует установки множества ветвей PPF для достижения лучшей производительности фильтрации.

Случай C: Определение гармонического напряжения первичной обмотки

Гармоническое напряжение первичной обмотки определяется и используется в качестве опорного сигнала. Опорный сигнал отслеживается путем применения VSI, чтобы получить контролируемое гармоническое напряжение, которое прикладывается ко вторичной обмотке [62]. Напряжение, генерируемое инвертором, и напряжение первичной обмотки можно регулировать, чтобы удовлетворять следующему соотношению.

(12)−U2′=−αU1

Кроме того, эквивалентное полное сопротивление последовательного трансформатора составляет 2nZm(1), что пропорционально частоте гармоник и импедансу намагничивания. Ограниченный полосой пропускания системы управления или частотой коммутации, этот APF с трудом подавляет высшие гармоники напряжения, когда он генерирует противоположное гармоническое напряжение.

Случай D: На основе инвертора источника напряжения, управляемого синусоидальным током / обнаружение основного и гармонического тока первичной обмотки

Когда система гибридного фильтра, показанная на рис.15 основан на управляемом синусоидальным током VSI, серия APF работает как источник синусоидального тока и находится в фазе с источником напряжения [60]. Серия APF, работающая как источник синусоидального тока в фазе с сетевым напряжением, сохраняет «единичный коэффициент мощности» и имеет очень высокий импеданс для гармоник тока. Амплитуда основного тока регулируется с помощью сигнала ошибки между значениями напряжения нагрузки и эталонного напряжения. Точно так же PPF, параллельно с нелинейной нагрузкой, состоят из некоторых настроенных фильтров, которые обеспечивают путь с низким импедансом для гармонического тока.Стратегия управления может быть получена следующим образом:

(13)(ISKSC-Iref)A(s)G(s)

На основе этой стратегии управления гибридная серия APF может выполнять функции подавления гармоник, коррекции коэффициента мощности. , регулирование напряжения.

Однако мощность инвертора источника напряжения будет относительно большой, так как необходимо компенсировать основную реактивную мощность, а также изолировать гармоники. Между тем, эквивалентное сопротивление гармонического тока будет потреблять активную мощность [62].Для достижения лучшего эффекта фильтрации необходимо использовать много PPF.

В таблице 1 приведены сравнения вариантов A, B, C и D. Критериями анализа являются обнаруженный сигнал, выход инвертора, стратегия управления, гармонический эквивалентный импеданс, характеристика гармонического эквивалентного импеданса, характеристики системы АПФ соответственно.

Таблица. 1. Сравнение среди случаев A, Case B, Cass C и Case D.

Корпус сравнения Корпус Чехол B Чехол C Case D Обнаруженный сигнал Основной ток первичной обмотки Гармонический ток первичной обмотки Гармоническое напряжение первичного напряжения Основной и гармонический ток первичной обмотки Выход инвертора Основной ток 6 53 Гармоническое напряжение 8 8 5 Напряжение гармоник Модулированное напряжение ШИМ Стратегия управления I1+I2/k=0i.е., W1i1 + W2I2 = 0 UC = Kish -U2 ‘= — αU1 ( I S K SC I Ref (ы) A (ы) G (S) (ы) (ы) Гармонический эквивалентный импеданс NZM (1) K 2NZM (1) K K SC (ы) г (ы) г , что эквивалентно K в случае B. Характеристика гармонического эквивалентного импеданса Индуктивный; потребляют реактивную мощность, значение среднее и пропорциональное частоте сети. Резистивный; потребляют активную мощность, значение является постоянным и наименьшим. Индуктивный; потреблять реактивную мощность; значение является самым большим и пропорциональным частоте сети. Резистивный; потребляют активную мощность, значение является постоянным и наименьшим. Характеристики системы АПФ 1) Более экономичная по гармоникам эквивалентная индуктивность потребляет реактивную мощность.
2) Можно легко использовать уменьшенный PPF.
3) Низкие потери последовательной активной мощности. 1) Гармоническое эквивалентное сопротивление потребляет активную мощность.
2) Добавлено много ветвей PPF для повышения производительности фильтрации. 1) Более экономично, поскольку индуктивность, эквивалентная гармоникам, потребляет реактивную мощность.
2) Можно легко использовать уменьшенные PPF. 1) Гармоническое эквивалентное сопротивление потребляет активную мощность.
2) Добавлено много ветвей PPF для повышения производительности фильтрации.
3) Рейтинг самый большой.

Из таблицы 1 можно сделать вывод, что наибольший гармонический эквивалентный импеданс получен в случае C, поскольку он пропорционален удвоенной частоте. Это будет лучше всего работать в фильтрации и будет более рентабельным.

Для четырех случаев, упомянутых выше, они являются наиболее распространенными стратегиями контроля серии гибридных APF. Суть в том, чтобы вывести максимальное сопротивление гармонической составляющей с помощью различных стратегий управления, чтобы добиться наилучшего эффекта фильтрации.Чтобы проиллюстрировать общую ситуацию, эквивалентное полное сопротивление гармоник и основных составляющих последовательных трансформаторов, основанных на различных стратегиях управления, подробно приведено в таблице 2. Он имеет определенное справочное значение для выбора хорошей стратегии управления.

Таблица. 2. Резюме и сравнения при различных стратегиях управления.

8

1

Стратегия управления Обнаруженный сигнал Коэффициент α Значение Фундаментальный эквивалентный импеданс Гармонический эквивалентный импеданс Управляемый импеданс эффекта или цели
I˙2 = -αi˙1 Фундаментальный ток I˙2=−αI˙1(1)
α=−1
Z1+(1+α)Zm Z1+Zm 1) Для основного тока полное сопротивление приблизительно равно нулю;
2) Для гармонического тока импеданс очень велик.
Гармонический ток I˙2 = -ασi˙1 (N)
αis Cars
Z1 + ZM Z1 + (1 + α) ZM
I˙2 = αU˙ 1 Фундаментальный ток I˙2 = αU˙1 (1) Z1 + ZM1-αZM Z1 + ZM
Гармонический ток I˙2 = ασu˙1 (n ) Z1 + ZM Z1 + ZM1-αZM
-U˙2 = αi˙1 Фундаментальный ток -U˙2 = αi˙1 (1)
αIS Большой
Z1 + ( Z′2−α)ZmZ′2+Zm Z1+(Z′2−α)ZmZ′2+Zm
Гармонический ток −U˙2=α∑I˙1(n) Z1+(Z′2−α)ZmZ′2+Zm Z1+(Z′2−α)ZmZ′2+Zm
−U˙2=αU˙1 Основной ток −U ˙2=αU˙1(1) Z1Z′2+Z1Zm+Z′2ZmZ′2+(1+α)Zm Z1Z′2+Z1Zm+Z′2ZmZ′2+Zm
Гармонический ток −U˙2=α∑U˙ 1(n) Z1Z′2+Z1Zm+Z′2ZmZ′2+Zm Z1Z′2+Z1Zm+Z′2ZmZ′2+(1+α)Zm

Генератор с нагрузкой выпрямителя с учетом угла перекрытия коммутации

Целью данной статьи является изучение влияния схемы неуправляемого выпрямителя на форму выходного сигнала генератора с учетом угла перекрытия коммутации.На примере генератора с неявнонаправленными постоянными магнитами (ПМ), непосредственно подключенного к схеме неуправляемого выпрямителя, устанавливается эквивалентная схема генератора с нагрузкой выпрямителя и анализируется процесс коммутации схемы выпрямителя при влиянии угла перекрытия коммутации Считается. Формы выходных сигналов выходной стороны генератора получены аналитическим методом, методом моделирования цепи, методом моделирования, связанного с полевой цепью, и экспериментальным методом.Достоверность методов анализа демонстрируется путем сравнения. По результатам аналитического анализа известны характеристики формы выходного сигнала под влиянием угла перекрытия коммутации. Существование угла перекрытия коммутации приводит к тому, что форма волны напряжения становится вогнутой или выпуклой, увеличивается время проводимости обмотки и возникает разность фаз между формой волны напряжения и формой волны тока. Анализируется влияние синхронной индуктивности и дополнительной индуктивности на форму выходного сигнала и коэффициент гармонических искажений.Исследование этой статьи обеспечивает теоретическую основу для улучшения формы выходного сигнала генератора с выпрямительной нагрузкой.

1. Введение

Распределенная система электроснабжения в качестве основного источника питания или резервного источника питания широко используется во многих областях, таких как морские электрические двигатели, ветроэнергетика, авиация, чрезвычайные ситуации, шахты и нефтехимия. Когда потребность в мощности для распределенного энергоснабжения велика, часто применяется метод электроснабжения при параллельной работе синхронных генераторных установок с электрическим возбуждением.В этом методе электропитания необходимо использовать двойные замкнутые контуры с постоянной частотой и постоянным напряжением, а также необходимо сбалансировать активную мощность и реактивную мощность каждого набора с устройством распределения нагрузки, а система управления является сложной. При использовании системы электропитания с шиной постоянного тока распределение нагрузки каждого комплекта может быть достигнуто путем простой регулировки амплитуды выходного напряжения генератора, и нет необходимости поддерживать постоянную частоту выходного напряжения генератора, а регулировка амплитуды может быть достигается за счет регулировки скорости вращения первичного двигателя [1].Это создает удобные условия для применения генератора с постоянными магнитами, обладающего высоким КПД, простой конструкцией, большой плотностью крутящего момента и многими другими преимуществами, а также способствует развитию распределенной системы электропитания постоянного тока. В распределенной системе электроснабжения постоянного тока имеется выпрямитель, и наличие выпрямителя вызовет искажение выходных сигналов со стороны переменного тока системы электроснабжения и окажет серьезное влияние на работу генератора [2, 3].

Большое внимание уделялось проблеме гармонического загрязнения со стороны переменного тока, вызванного нелинейными нагрузками, такими как цепь выпрямителя.Ориентируясь на различные типы генераторов и методы выпрямления, исследователи используют различные методы для анализа выходных характеристик распределенной системы электропитания постоянного тока. Выпрямитель с широтно-импульсной модуляцией является лучшим выбором из-за высококачественных форм выходных сигналов на стороне переменного тока и высокого коэффициента мощности, но стоимость высока, а управление сложно [4, 5]. В настоящее время широко используемый неуправляемый выпрямитель будет приносить гармоническое загрязнение на сторону электросети, а коэффициент мощности низкий, а наличие большого количества гармоник приведет к увеличению потерь в линии электропередач и оборудовании, снизит эффективность производство электроэнергии, передача и электрооборудование, а также усиливают вибрацию и шум оборудования [6–8], поэтому вопрос о том, как улучшить качество сигналов на стороне электросети в цепи неуправляемого выпрямителя, был предметом исследований.В работе Чжана и Ву [9] анализируются рабочие характеристики синхронного генератора электрического возбуждения с неуправляемой нагрузкой выпрямителя и путем численного моделирования получены формы сигналов напряжения и тока на стороне переменного тока. В работах [10–13] установлена ​​эквивалентная схемная модель системы электрогенератора с неуправляемой выпрямительной нагрузкой и проанализировано взаимное влияние гармоник напряжения и тока. В исследовании Meyer et al. В [14] характеристики формы волны тока со стороны электросети анализируются с помощью моделирования Simulink, когда в зарядной ячейке электромобиля используется метод неуправляемого выпрямителя, а качество формы волны тока улучшается за счет использования устройства компенсации гармоник.В исследовании Zhang et al. В работе [15] выходные характеристики генератора с двойным явно выраженным электрическим возбуждением анализируются с помощью метода моделирования, связанного с возбуждением, и точность проверяется экспериментально.

Таким образом, основными методами исследования выходных характеристик стороны переменного тока распределенной системы электропитания постоянного тока являются в основном метод анализа, метод моделирования схемы, метод моделирования, связанный с полевой цепью, и экспериментальный метод. В этой статье в качестве примера используется неявнополюсный генератор с постоянными магнитами и неуправляемой выпрямительной схемой, а формы выходного напряжения и тока генератора получены с использованием вышеуказанных методов.Механизм влияния выходных сигналов генератора, на который влияет схема выпрямителя, анализируется с помощью процесса решения аналитического метода, который обеспечивает необходимые условия для изучения способов улучшения выходных сигналов распределенного источника питания постоянного тока. Сравнение форм сигналов напряжения и тока, полученных каждым методом, показывает относительную согласованность каждого метода, а также иллюстрируют преимущества и ограничения каждого подхода.

2. Эквивалентная схема генератора с постоянными магнитами

Независимо от того, подключен ли генератор к выпрямительной нагрузке через трансформатор или нет, из-за последовательного соединения индуктивности в цепи процесс коммутации не может быть завершен мгновенно в естественной точке коммутации, и возникает явление задержки, а время задержки выражается электрическим углом , который называется углом перекрытия коммутации.В течение периода коммутации общее напряжение, вызванное двухфазным коротким замыканием, ограничивается, что увеличивает содержание гармоник выходного напряжения и увеличивает нехарактерные гармоники выходного тока, что приводит к существованию разности фаз между формой волны выходного напряжения и форма выходного тока. Поэтому необходимо проанализировать влияние параметров генератора на угол перекрытия коммутации. При подключении к выпрямленной нагрузке через трансформатор последовательно с нагрузкой включается только индуктивность рассеяния трансформатора, значение которой можно считать постоянным.При непосредственном соединении генератора с выпрямленной нагрузкой из-за наличия собственной индуктивности, индуктивности рассеяния и взаимной индуктивности обмоток эквивалентный расчет ряда индуктивностей в цепи затруднен. Из-за того, что воздушный зазор явнополюсного генератора с постоянными магнитами не является равномерным, собственная и взаимная индуктивность обмоток также изменяются в зависимости от положения ротора, поэтому сложно получить эквивалентную схему явнополюсного генератора с постоянными магнитами [16].

Для более точного качественного анализа влияния угла перекрытия коммутации на форму выходного напряжения и тока генератора необходимо определить схему замещения и параметры сопротивления и индуктивности генератора. В случае неявнополюсного генератора с постоянными магнитами перед построением математической модели делаются следующие допущения: магнитное поле воздушного зазора без нагрузки генератора является синусоидальным, и влияние магнитного поля реакции якоря на магнитное поле возбуждения пренебрегается, то есть ЭДС холостого хода генератора синусоидальна, а амплитуда постоянна, а проницаемость постоянного магнита постоянна, и аналогично проницаемости воздуха магнитное сопротивление статора и ротора расслоением сердцевины пренебрегают [17].Уравнения напряжения трехфазных обмоток генератора с постоянными магнитами могут быть выражены как и , , и – суммарные реактивные потокосцепления якоря обмоток А-фазы, В-фазы и С-фазы соответственно, и есть

В формуле, , , и – собственные индуктивности А-фазы, В -фазы и обмотки фазы С соответственно, , , , , , и — взаимные индуктивности между обмотками фазы А, фазы В и фазы С, и , , и — токи фазы А, обмотки фазы B и фазы C; исходя из вышеприведенных допущений, в формуле имеется

, а – индуктивность рассеяния и индуктивность возбуждения фазной обмотки; Возьмем фазу A в качестве примера:

В формуле называется синхронной индуктивностью, а векторное уравнение напряжения обмотки статора можно получить путем суммирования приведенных выше формул вывода: можно получить по формуле (5).Когда ток в обмотке резко меняется, наличие синхронной индуктивности будет препятствовать этому изменению, что приводит к возникновению угла перекрытия коммутации, поэтому величина угла перекрытия коммутации связана с собственной индуктивностью, индуктивностью рассеяния. и взаимная индуктивность обмоток якоря. Поскольку на роторе генератора с ПМ нет обмотки возбуждения и демпфирующей обмотки, переходная индуктивность генератора с ПМ равна таковой в установившемся режиме при пренебрежении эффектом вихревых токов [18].

3. Анализ процесса коммутации в схеме неуправляемого выпрямителя

При изучении влияния схемы неуправляемого выпрямителя на формы выходного напряжения и тока генератора во многих источниках анализируется рабочий процесс схемы неуправляемого выпрямителя на основе разные предположения. В работе Дая и др. В работе [19] анализируется процесс коммутации двухполюсного генератора электрического возбуждения с неявнополюсными полюсами и выводятся аналитические формулы для времени коммутации, величины угла коммутационного перекрытия и коммутационного падения напряжения.Предполагается, что ток на стороне постоянного тока прямой, как и в других источниках. Когда постоянный ток является прямым в качестве предварительного условия, выходной ток на стороне переменного тока также является постоянным в течение периода некоммутации. Для упрощения эквивалентной схемы и облегчения аналитического анализа на примере резистивной нагрузки эквивалентная схема неявностного генератора с постоянными магнитами и неуправляемой выпрямительной схемой показана на рис. 1.


При нормальной работе выпрямительной схемы , два диода в одной и той же фазе не могут включаться одновременно, и если есть состояние, что угол перекрытия коммутации >60°, то должно быть состояние, что угол перекрытия коммутации <60°, и генератор находится в состоянии асимметричное и ненормальное рабочее состояние.Поэтому исследование в данной работе ограничит значение угла коммутационного перекрытия в диапазоне 0<  <60°. Угол перекрытия коммутации приведет к тому, что группа с общим анодом или группа с общим катодом будут проводить два диода одновременно, а рабочее состояние трехфазного выпрямительного моста будет изменено с 6 на 12, а продолжительность каждого состояния связана с значение угла перекрытия коммутации. Осциллограммы обратной ЭДС холостого хода трехфазных обмоток в течение одного цикла показаны на рисунке 2, примите среднеквадратичное значение как .В соответствии с симметрией структуры схемы необходимо исследовать форму выходного напряжения и тока только в положительном полупериоде обмотки А-фазы. Предполагается, что начальная точка угла перекрытия коммутации является естественной точкой коммутации, а влиянием фазного сопротивления статора пренебрегается. В случае выходное напряжение обмотки фазы А возрастает от нуля в начале координат.


В течение периода 0 ∼  в соответствии с условиями проводимости диодов проводят только диоды D5 и D6, и эквивалентная схема, показанная на рисунке 1, может быть упрощена до модального 1, показанного на рисунке 3, а переходное напряжение и текущие уравнения цепи:

В течение периода  ∼  + , в соответствии с условиями проводимости диодов, проводят ток только диоды D1, D5 и D6, и эквивалентная схема, показанная на рисунке 1, может быть упрощена до модального варианта 2, показанного на рисунке 3; в отличие от внезапного увеличения тока и внезапного уменьшения тока можно временно считать, что  =  с небольшим изменением, то есть  = 0, а уравнения переходного напряжения и тока цепи равны

В течение  +  ∼  периода, согласно условиям проводимости диодов, только диоды D1 и D6 являются проводящими, и эквивалентная схема, показанная на рисунке 1, может быть упрощена до модального 3, показанного на рисунке 3, C-фаза в состоянии отсечки, есть  = –, и уравнения переходного напряжения и тока цепи:

В течение периода  ∼  +  в соответствии с условиями проводимости диодов проводят ток только диоды D1, D2 и D6, и эквивалентная схема, показанная на рисунке 1, может быть упрощена до показанной модальной 4 на рисунке 3, фаза B и фаза C в состоянии короткого замыкания, можно временно считать, что  =  с небольшим изменением, то есть  = 0.Уравнения переходного напряжения и тока в цепи: 3, показанный на Рисунке 3. Уравнения переходного напряжения и тока цепи: упрощено до модального, аналогичного модальному 2, показанному на рисунке 3.Уравнения переходного напряжения и тока схемы:

В течение  +  ∼  периода, в соответствии с условиями проводимости диодов, проводят только диоды D2 и D3, и эквивалентная схема, показанная на рисунке 1, может быть упрощена до модальной, аналогичной модальной. 1, показанной на рис. 3, и с теми же уравнениями переходного напряжения и тока.

Приведенные выше результаты анализа показывают, что под влиянием угла перекрытия коммутации положительный полупериод осциллограмм выходного напряжения и тока генератора при .При , согласно периодичности и непрерывности схемы, начальная точка периода  +  ∼  будет находиться в следующем периоде времени, а начальная точка модального 1 рабочего состояния – , а остальные интервалы кусочно неизменны. Остальные периоды остаются прежними, и уравнения переходного напряжения и тока для каждого периода остаются прежними.

4. Влияние неуправляемого выпрямления на форму выходного сигнала генератора
4.1. Аналитический анализ формы выходного сигнала генератора

При анализе процесса коммутации схемы неуправляемого выпрямителя приведены выражения мгновенных значений выходного напряжения генератора и тока обмотки фазы А в положительном полупериоде.Используя эти выражения, можно изобразить форму волны выходного напряжения и тока генератора, чтобы можно было более интуитивно понять влияние схемы выпрямителя на форму выходной волны на стороне переменного тока. Для эффективного построения сигнала необходимо определить значение угла перекрытия коммутации и граничные условия каждого сегмента.

Из уравнений напряжения и тока периода  ∼  +  можно получить выражение для тока обмотки фазы A:

По модулю 1, когда фаза B находится в нормально проводящем состоянии, и период одновременной проводимости А-фазы и С-фазы, ток В-фазы изменяется мало, и можно предположить, что .Согласно граничному условию и приведенным выше формулам можно получить выражения угла перекрытия коммутации:

Используя вышеприведенное приближенное можно рассчитать точнее, чем

Точный угол перекрытия коммутации можно получить, подставив в формулу (13 ), и результат можно сделать более точным за счет повторных итераций.

В течение  +  ∼  периода согласно уравнению тока можно получить выражение для тока: граничное условие.

Выражения напряжения и тока в течение  ∼  +  периода легко получаются по их уравнениям напряжения и тока, а метод решения выражений напряжения и тока в течение  +  ∼  периода аналогичен методу решения в течение  ∼   +  периода, а метод решения выражений напряжения и тока в течение  ∼  +  периода аналогичен методу решения в течение  ∼  периода. Используя выражения и граничные условия для напряжения и тока, можно получить формы выходного напряжения и тока генератора при условии, что известны противо-ЭДС холостого хода, синхронная индуктивность, номинальная частота и эквивалентное сопротивление нагрузки генератора.Номинальные параметры существующего прототипа приведены в таблице 1. Чтобы сделать соотношение периодов более разумным для удобства наблюдения, при моделировании и экспериментальном исследовании заданное значение сопротивления составляет 5 Ом, что составляет примерно половину нагрузки. . Выходное напряжение и текущие формы волны а-фазы намотки в пределах одного цикла можно получить, как показано на рисунке 4.

параметры значений (кВт)

Номинальная мощность 100
Синхронная индуктивность 0.32
Конец индуктивности 0,025
фазы обратной ЭДС 220
Номинальная частота 100


5. Численное моделирование выхода генератора в Waveform

На переднем плане формы сигналов напряжения и тока на стороне переменного тока генератора с ПМ с неявнополюсными полюсами и выпрямленной нагрузкой получены и проанализированы с использованием аналитического метода; однако это основано на большом количестве идеализированных предположений, и неизбежно будут некоторые отклонения, и когда принимается прямополюсный генератор с постоянными магнитами или принимается во внимание фильтрующий элемент, ситуация усложняется.Из-за нелинейности и нестационарности силовых электронных устройств традиционные методы анализа не могут удовлетворить требованиям статического и динамического анализа. Для более точного исследования можно использовать технологию схемотехнического моделирования, а при наличии в системе генератора необходимо установить эквивалентную модель генератора [20]. Чтобы облегчить разработку схемы моделирования, некоторые программы моделирования содержат эквивалентную модель генератора. Формы выходного напряжения и тока генератора можно получить путем моделирования схемы с использованием эквивалентной схемы выпрямительно-генераторной установки, показанной на рисунке 1.

Несмотря на то, что метод моделирования схемы избегает допущения идеализации и приближенного решения при выводе формул выходного напряжения и тока генератора, генератор моделируется эквивалентно, что не может точно отразить сложные изменения электромагнитного поля генератора во времени и пространстве. Без учета влияния гармонического магнитного поля и магнитного поля реакции якоря на магнитное поле воздушного зазора нельзя учитывать влияние насыщения магнитопровода на параметры двигателя.Более того, точность параметров генератора будет напрямую влиять на точность результатов анализа. Отличные характеристики метода конечных элементов при решении таких сложных задач широко используются, и эквивалентная модель генератора в цепи заменяется моделью конечных элементов, которая превращается в связанную симуляцию полевой цепи, а установленные Имитационная модель, связанная с цепью возбуждения, показана на рисунке 5. Скорость генератора регулируется путем изменения значения настройки модуля настройки скорости первичного двигателя.Поскольку двумерная имитационная модель методом конечных элементов не учитывает влияние конечной индуктивности и фазового сопротивления, концевая индуктивность , и фазовое сопротивление , и должны быть добавлены к выходной стороне генератора. Формы сигналов выходного напряжения и тока генератора, полученные с помощью аналитического метода, метода моделирования схемы и метода моделирования, связанного с возбуждением, показаны на рисунках 6 и 7 соответственно.




На рисунках 6 и 7 видно, что формы сигналов тока, полученные тремя методами, очень близки, с небольшими различиями.Разница в формах напряжения между аналитическим методом и методом моделирования цепи очень мала, и объясняется точность аналитической формулы напряжения и тока и достоверность процесса вывода формулы. Форма волны напряжения, полученная методом моделирования связи полевой цепи, явно отличается от формы, полученной двумя другими методами, главным образом скоростью падения напряжения в фазе коммутации и пиковым значением выходного напряжения. Основная причина заключается в том, что, хотя магнитное поле воздушного зазора генератора было синусоидальным, форма волны обратной ЭДС генератора без нагрузки все еще содержит гармонические составляющие.Кроме того, магнитное поле реакции якоря в дальнейшем приведет к асимметрии магнитного поля воздушного зазора и ослабит магнитное поле воздушного зазора в целом. Влияние падения напряжения импеданса уменьшит пиковое значение напряжения.

6. Экспериментальная проверка формы выходного сигнала генератора

Для проверки достоверности вышеуказанных методов анализа была построена экспериментальная платформа выпрямительно-генераторной установки для измерения формы выходного сигнала прототипа. Использование двигателя с переменной частотой приводит в действие генератор, работающий с номинальной скоростью, такой же, как заданное значение моделирования, а при тестировании значение сопротивления нагрузки настраивается на то же значение, что и настройка моделирования.Формы выходного напряжения и тока генератора показаны на рисунках 8 и 9 соответственно. При сравнении можно обнаружить, что измеренные формы сигналов напряжения и тока хорошо согласуются с формами сигналов, полученными предыдущими методами, а формы сигналов, полученными методом сопряжения возбуждения, более близки к измеренным, что также объясняет точность приведенного выше анализа. .



7. Оптимизация качества формы выходного сигнала генератора форма волны вогнутая.Во время коммутации отсечки фазы А наличие угла перекрытия коммутации приводит к выпуклости формы сигнала напряжения. Во время коммутации фаз B и C форма волны напряжения также имеет вогнутое явление. Следовательно, наличие угла перекрытия коммутации вызывает серьезные искажения формы выходного напряжения генератора. Согласно формам выходного тока генератора, мы можем видеть, что наличие угла перекрытия коммутации приведет к увеличению времени проводимости обмотки, что приведет к разности фаз между формой волны напряжения и формой волны тока.Когда синхронная индуктивность отличается, выходное напряжение генератора, формы тока и соответствующая скорость гармонических искажений показаны на рисунках 10 и 11 соответственно. Как видно из рисунков 10 и 11, с увеличением синхронной индуктивности усугубляются искажения формы выходного напряжения и улучшаются искажения формы выходного тока.



Для улучшения выходных сигналов генератора наиболее часто используется схема пассивного фильтра, показанная на рис. , а конденсаторы C 1 =  C 2 =  C 3 включены в цепь параллельно, а влияние величины емкости и величины индуктивности на качество осциллограмм напряжения и тока генератора анализируется с помощью моделирования [21]. ].


При моделировании схемы степень искажения формы волны напряжения и формы волны тока генератора изменяется в зависимости от значений индуктивности и емкости, которые показаны на рисунках 13 и 14 соответственно. Основные коэффициенты мощности выходной стороны генератора изменяются в зависимости от значений индуктивности и емкости, которые показаны на рис. 15.




Из рис. качество форм напряжения и тока генератора.Увеличение индуктивности фильтра может значительно снизить степень искажения форм сигналов напряжения и тока, но при этом уменьшится основной коэффициент мощности. Увеличение конденсатора фильтра может уменьшить степень искажения форм сигналов напряжения и тока и улучшить основной коэффициент мощности. Высококачественные формы напряжения и тока генератора, а также высокий коэффициент мощности могут быть получены путем выбора емкости и индуктивности фильтра.

8. Заключение

В данной работе исследуется форма выходного сигнала генератора с выпрямительной нагрузкой.На основе схемы замещения проанализирован процесс коммутации схемы неуправляемого выпрямителя с учетом угла перекрытия коммутации, а также влияние параметров генератора выпрямителя на угол перекрытия коммутации и аналитическое выражение угла перекрытия коммутации дано. Формы выходного напряжения и тока генератора получены с помощью аналитического метода, метода моделирования схемы, метода моделирования, связанного с полевой цепью, и экспериментального метода, соответственно, и объясняются преимущества и ограничения этих методов.Сравнение форм выходного напряжения и тока, полученных разными методами, показало, что метод моделирования, связанный с возбуждением, хорошо согласуется с экспериментальным методом.

В этой статье обобщается влияние схемы выпрямителя на формы выходного напряжения и тока генератора, а также анализируется влияние синхронной индуктивности на форму выходного сигнала и коэффициент гармонических искажений генератора. С увеличением разности мощностей генератора и нагрузки выпрямителя влияние угла перекрытия коммутации становится меньше.Влияние значения емкости и значения индуктивности на качество сигналов напряжения и тока генератора анализируется путем моделирования схемы пассивного фильтра. Увеличение индуктивности фильтра может значительно снизить степень искажения форм сигналов напряжения и тока, но при этом уменьшится основной коэффициент мощности. Увеличение конденсатора фильтра может уменьшить степень искажения форм сигналов напряжения и тока и улучшить основной коэффициент мощности. Исследование данной статьи имеет ориентировочное и справочное значение для применения генератора с выпрямительной нагрузкой.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, включены в статью.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Диоды и диодные схемы ADALM2000

Объектив:

Целью этого задания является исследование характеристик тока в зависимости от напряжения диода с PN-переходом.

Подкатегории:

  • 2a: Однополупериодный выпрямитель
  • 2б.Двухполупериодный выпрямитель
  • 2с. Мостовой выпрямитель
  • 2д. Цепь ограничителя/фиксатора
  • 2д. Связь по переменному току и восстановление по постоянному току
  • 2ф. Регулируемый аттенюатор
  • 2г. Схемы абсолютного значения
  • 2ч. Схема удвоителя напряжения

Материалы:

  • Модуль активного обучения ADALM2000
  • Макет без пайки
  • Один резистор (1 кОм или любое аналогичное значение от 1 кОм до 5 кОм)
  • Один небольшой сигнальный диод (1N914 или аналогичный)

Направления:

Текущее против.характеристики напряжения диода PN-перехода можно измерить с помощью платы ADALM2000 и следующих подключений. Синие прямоугольники указывают места подключения платы ADALM2000. На макетной плате установите выход генератора сигналов W1, который присоединен к одному концу резистора. Сюда же подключается вход прицела 2+. Другой конец резистора подключен к одному концу диода, как показано на рис. 1. Вход осциллографа 2- и вход осциллографа 1+ подключены ко второму концу резистора.Другой конец диода соединен с землей вместе с входом 1– прицела.

Рис. 1. Схема подключения диодных ВАХ.

Настройка оборудования:

Генератор сигналов должен быть настроен на треугольную волну частотой 100 Гц с амплитудой 6 В и смещением 0 В. Дифференциальный вход канала осциллографа 2 (2+, 2–) используется для измерения тока в резисторе (и диоде). Несимметричный вход канала осциллографа 1 (1+) используется для измерения напряжения на диоде (вход 1– может быть заземлен).Осциллограф должен быть настроен так, чтобы канал 1 был настроен на 500 мВ на деление, а канал 2 также был установлен на 500 мВ на деление. Ток, протекающий через диод I D , равен напряжению, измеренному каналом 2, деленному на сопротивление резистора (в данном примере 1 кОм). Используйте режим отображения XY, чтобы отобразить напряжение на диоде (канал осциллографа 1) по оси x в зависимости от тока в диоде (канал осциллографа 2) по оси y.

Рис. 2. Ток в зависимости от напряжения, линейные шкалы.

Процедура:

Рисунок 3.Ток в зависимости от напряжения (линейные шкалы графика Scopy). Рис. 4. Ток в зависимости от напряжения (график Excel на линейных шкалах).

Загрузите полученные данные в программу для работы с электронными таблицами, например Excel, и рассчитайте ток диода I D . Постройте график зависимости тока от напряжения на диоде. Зависимость напряжения и тока диода является логарифмической. При построении графика в логарифмическом масштабе линия должна быть прямой, как показано на рис. 5.

Рис. 5. Ток в зависимости от напряжения в логарифмической шкале.

Вопросы:

Какое математическое выражение для тока диода I D при заданном напряжении на диоде V D ?

Дальнейшее изучение характеристик диода:

Измерить характеристики диода, V D при фиксированном I D , нескольких диодов 1N914; в комплект аналоговых деталей ADALP2000 должно входить четыре, и вы можете попросить обменять их у коллеги по лаборатории, чтобы получить еще больше образцов.Рассчитайте среднее значение и коэффициент вариации (CV) ваших измерений (CV определяется как стандартное отклонение, деленное на среднее значение в процентах). Обсудите величину вариации, которую вы наблюдаете, которая часто является мерой того, что инженеры-полупроводники называют вариацией процесса.

Заменить диоды 1N914 на светоизлучающий диод (LED). В наборе аналоговых деталей ADALP2000 должны быть красные, желтые, зеленые и инфракрасные светодиоды. Имеют ли светодиоды аналогичные математические выражения для тока диода I D при заданном напряжении на диоде V D , что и 1N914? Чем они похожи и чем отличаются? Загораются ли красный, желтый и зеленый светодиоды при одинаковом прямом напряжении?


2а.Однополупериодный выпрямитель

Объектив

Целью этого задания является исследование использования диода в качестве однополупериодного выпрямителя.

Материалы
  • Один резистор (4,7 кОм или аналогичное значение)
  • Один небольшой сигнальный диод (1N914 или аналогичный)
Схема проезда

Установите макетную плату с выходом W1 генератора сигналов, подключенным к одному концу диода. Другой конец диода подключен к одному концу нагрузочного резистора, как показано на рисунке 6.Другой конец резистора соединен с землей. Несимметричный вход канала осциллографа 2 (2+) также подключен к концу резистора, не соединенному с землей (вход 2– можно заземлить).

Рисунок 6. Схема подключения однополупериодного диодного выпрямителя.
Настройка оборудования

Генератор сигналов должен быть настроен на синусоиду 100 Гц с амплитудой 6 В и смещением 0 В. Осциллограф Канал 2 (2+) используется для измерения напряжения на нагрузочном резисторе R L .Оба канала осциллографа должны быть установлены на 500 мВ на деление.

Рис. 7. Макетная схема однополупериодного диодного выпрямителя.
Процедура

Постройте две формы волны, используя функцию осциллографа инструмента Scopy.

Рисунок 8. Полупериодный выпрямленный сигнал.
Вопросы

Почему пиковое значение выпрямленного выхода меньше пикового значения переменного тока на входе и на сколько? В какой момент входного сигнала выпрямленный сигнал становится положительным; то есть что-то отличное от нуля? Что произойдет, если направление диода изменить на противоположное? Повторите эксперимент с обратным направлением диода.

Дальнейшее исследование

Замените диод 1N914 на светодиод. Вам, вероятно, потребуется увеличить амплитуду AWG1 до 10 В, чтобы приспособиться к более высокому прямому падению напряжения светодиода.

  1. Как форма сигнала для выпрямленного выхода сравнивается с вашими предыдущими результатами с диодом 1N914? На сколько увеличивается падение напряжения прямого смещения?
  2. Поэкспериментируйте с тремя различными формами сигналов, пока генератор сигналов остается настроенным на 100 Гц, и обратите внимание на яркость светодиода.Обсудите свои наблюдения за формой и яркостью сигнала и свяжите эти наблюдения с вашими измеренными эффективными значениями постоянного тока для каждой формы сигнала.
  3. Уменьшите частоту генератора сигналов и поэкспериментируйте со значениями на уровне 0,2 Гц (один цикл каждые пять секунд). Обсудите поведение оптической интенсивности светодиода для каждой из трех форм сигнала, когда частота генератора сигнала составляет 1 Гц или меньше.
  4. С какой частотой мигающий светодиод перестает мигать и начинает мигать с постоянной интенсивностью?

2б.Двухполупериодный выпрямитель

Объектив

Целью этого задания является исследование использования двух диодов в качестве двухполупериодного выпрямителя.

Материалы
  • Один резистор (4,7 кОм или аналогичное значение)
  • Два малых сигнальных диода (1N914 или аналогичный)
Схема проезда

Установите макетную плату, прикрепив W1 к одному концу первого диода, D1, и W2 к одному концу второго диода, D2.Оба диода должны смотреть в одном направлении. Другой конец каждого диода подключен к одному концу нагрузочного резистора, как показано на рисунке 9. Другой конец резистора подключен к земле. Несимметричный вход канала осциллографа 2 (2+) подключен к соединению резистора и двух диодов.

Рисунок 9. Схема подключения двухполупериодного диодного выпрямителя.
Настройка оборудования

Первый генератор сигналов, W1, должен быть настроен на синусоиду 100 Гц с амплитудой 6 В и смещением 0 В.Второй генератор AWG, W2, также должен быть настроен на синусоиду 100 Гц с амплитудой 6 В и смещением 0 В, но с фазой, установленной на 180°. Несимметричный вход канала 2 осциллографа (2+) используется для измерения напряжения на нагрузочном резисторе. Оба канала осциллографа должны быть установлены на 500 мВ на деление.

Рисунок 10. Макетная схема двухполупериодного диодного выпрямителя.
Процедура

Начертите два сигнала с помощью осциллографа, входящего в состав инструмента Scopy. Если доступны фазы 0° и 180° входного переменного тока, то второй диод может восполнить недостающую полуволну входного сигнала и создать двухполупериодный выпрямленный сигнал, как показано на рисунке 11.Опять же, прямое напряжение диодов очевидно, а выходной сигнал не достигает резкой точки при пересечении нуля из-за ненулевого напряжения включения диодов.

Рис. 11. Форма сигнала с двухполупериодным выпрямлением.
Вопросы

Что произойдет, если направление диодов изменить на противоположное? Повторите эксперимент с обратным направлением обоих диодов.

Что произойдет, если направление одного диода противоположно другому? Повторите эксперимент с обратным направлением одного диода (D1).

Как можно создать фазы 0° и 180° из одного источника (например, трансформатора)?

Дальнейшее исследование

Замените D1 и D2 на красный и зеленый светодиоды. Увеличьте амплитуду AWG1 до 10 В (чтобы приспособиться к более высокому напряжению включения светодиодов). Уменьшите частоту AWG1 до 5 Гц или меньше. Горят ли два светодиода одновременно?

  1. Как форма сигнала для выпрямленного выхода сравнивается с вашими предыдущими результатами с диодами 1N914? На сколько увеличивается падение напряжения прямого смещения?
  2. Поэкспериментируйте с тремя различными формами сигналов, когда генератор сигналов настроен на 100 Гц, обратите внимание на яркость светодиодов.Обсудите свои наблюдения за формой и яркостью сигнала и свяжите эти наблюдения с вашими измеренными эффективными значениями постоянного тока для каждой формы сигнала.
  3. Уменьшите частоту генератора сигналов и поэкспериментируйте со значениями на уровне 0,2 Гц (один цикл каждые пять секунд). Обсудите поведение оптической интенсивности светодиода для каждой из трех форм сигнала, когда частота генератора сигнала составляет 1 Гц или меньше.
  4. С какой частотой мигающие светодиоды перестают мерцать и начинают мигать с постоянной интенсивностью?

2с.Мостовой выпрямитель

Объектив

Целью этого задания является исследование использования четырех диодов в качестве мостового выпрямителя.

Материалы
  • Один резистор (4,7 кОм или аналогичное значение)
  • Четыре небольших сигнальных диода (1N914 или аналогичный)
Схема проезда

Четыре диода могут быть установлены в мостовой конфигурации для обеспечения двухполупериодного выпрямления от одной фазы переменного тока, как показано на рис. 12.Однако также видно, что только вход переменного тока или нагрузка могут быть связаны с землей.

Рисунок 12. Схема подключения диодного моста выпрямителя.
Настройка оборудования

Генератор сигналов должен быть настроен на синусоиду 100 Гц с амплитудой 6 В и смещением 0 В. Канал осциллографа 2 (2+, 2–) используется для измерения напряжения на нагрузочном резисторе RL. Оба канала осциллографа должны быть установлены на 500 мВ на деление.

Рис. 13. Макетная схема выпрямителя с диодным мостом.
Процедура

Начертите два сигнала с помощью осциллографа, входящего в состав инструмента Scopy. Недостаток этой схемы в том, что теперь два диодных каскада включены последовательно с нагрузкой, а пиковое значение выпрямленного выхода меньше, чем входное напряжение переменного тока на 1,2 В, а не 0,6 В в предыдущих схемах.

Рис. 14. Осциллограммы двухполупериодного мостового выпрямителя.
Вопросы

Как бы вы изменили конфигурацию этой схемы, чтобы один конец нагрузочного резистора был подключен к земле, а не как показано на рис. 8, когда один конец источника переменного тока заземлен?

Дальнейшее исследование

Замените все четыре диода D1, D2, D3 и D4 на красный и зеленый светодиоды.Увеличьте амплитуду AWG1 до 10 В (чтобы приспособиться к более высокому напряжению включения светодиодов). Уменьшите частоту AWG1 до 5 Гц или меньше. Горят ли два светодиода одновременно? Если да, то какие два?

  1. Как форма сигнала для выпрямленного выхода сравнивается с вашими предыдущими результатами с диодами 1N914? На сколько увеличивается падение напряжения прямого смещения?
  2. Поэкспериментируйте с тремя различными формами сигналов, когда генератор сигналов настроен на 100 Гц, обратите внимание на яркость светодиодов.Обсудите свои наблюдения за формой и яркостью сигнала и свяжите эти наблюдения с вашими измеренными эффективными значениями постоянного тока для каждой формы сигнала.
  3. Уменьшите частоту генератора сигналов и поэкспериментируйте со значениями на уровне 0,2 Гц (один цикл каждые пять секунд). Обсудите поведение оптической интенсивности светодиода для каждой из трех форм сигнала, когда частота генератора сигнала составляет 1 Гц или меньше.
  4. С какой частотой мигающие светодиоды перестают мерцать и начинают мигать с постоянной интенсивностью?

2д.Цепь ограничителя/фиксатора

Объектив

Целью этого задания является исследование использования диода в качестве схемы ограничения амплитуды или фиксации.

Материалы
  • Один резистор 10 кОм (или любое аналогичное значение)
  • Четыре небольших сигнальных диода (1N914 или аналогичный)
Схема проезда

На макетной плате подключите выход генератора сигналов (W1) к одному концу резистора 10 кОм, как показано на рис. 15.Один диод (D1) подключен между другим концом резистора 10 кОм и выходом второго функционального генератора. Второй диод D2 подключен между землей и верхней частью D1, как показано на рисунке. Осциллограф 2 канала (2+) подключен к общему соединению резистора и двух диодов.

Рисунок 15. Схема подключения диодного зажима.
Настройка оборудования

Первый генератор сигналов должен быть настроен на синусоиду 100 Гц с амплитудой 6 В и смещением 0 В.Для запуска второго генератора сигналов необходимо настроить амплитуду 0 В и смещение 0 В. Смещение второго генератора будет варьироваться, и будет наблюдаться влияние на выходной сигнал. Канал осциллографа 2 (2+) используется для измерения фиксированного/ограниченного напряжения и должен быть установлен на 500 мВ/дел.

Рис. 16. Макетная схема диодных зажимов.
Процедура

При значении смещения постоянного тока генератора сигналов 2, установленном на ноль, наблюдайте за минимальным и максимальным значениями напряжения на канале осциллографа 2 (2+).Отрегулируйте смещение постоянного тока Генератора 2 между –2 В и +2 В и наблюдайте за минимальным и максимальным напряжением, наблюдаемым на осциллографе. Поменяйте направление обоих диодов, D1 и D2. Повторите развертку смещения постоянного тока и наблюдайте за минимальным и максимальным напряжением, наблюдаемым на осциллографе. Как сравнить два набора измерений?

Рис. 17. Осциллограммы диодных зажимов.
Вопросы

Что произойдет с пределами напряжения, если оба диода, D1 и D2, подключить ко второму выходу генератора?


2д.Связь по переменному току и восстановление по постоянному току

Объектив

Целью этого задания является исследование связи по переменному току и использование диода в качестве схемы восстановления постоянного тока. Многие сигналы содержат постоянную составляющую. Часто этот постоянный ток должен быть удален и, возможно, восстановлен до другого уровня постоянного тока позже на пути прохождения сигнала.

Материалы
  • Один конденсатор емкостью 1,0 мкФ (или любой аналогичной емкости)
  • Один небольшой сигнальный диод (1N914 или аналогичный)
Схема проезда

Установите макетную плату, прикрепив W1 к одному концу 1.0 мкФ, как показано на рисунке 18. Диод (D1) подключен между другим концом конденсатора 1,0 мкФ и выходом второго генератора формы волны, W2. Несимметричный вход канала осциллографа 2 (2+) подключен к общему соединению конденсатора и диода.

Рисунок 18. Схема подключения цепи восстановления постоянного тока.
Настройка оборудования

Первый генератор сигналов должен быть настроен для запуска синусоидального сигнала частотой 1 кГц с амплитудой 2 В и смещением 0 В.Смещение будет варьироваться, и будет наблюдаться влияние на выходной сигнал. Для запуска второго генератора сигналов необходимо настроить амплитуду 0 В и смещение 0 В. Смещение будет варьироваться, и будет наблюдаться влияние на выходной сигнал. Канал осциллографа 2 (2+) используется для измерения напряжения и должен быть установлен на 500 мВ/дел.

Рис. 19. Макетная схема восстановления постоянного тока.
Процедура

Начертите два сигнала с помощью осциллографа, входящего в состав инструмента Scopy.

Рисунок 20.Осциллограммы восстановления постоянного тока.

Заменить диод D1 в цепи на резистор 10 кОм. Используя вкладку измерения на осциллографе, считайте и запишите положительные и отрицательные пиковые значения и среднее значение канала 2 (2+) при изменении смещения канала 1 генератора сигналов от –1 до +1 вольт. Теперь снова установите канал генератора сигналов 1 на прямоугольную волну со значением амплитуды 2 В. Как и раньше, считайте и запишите положительные и отрицательные пиковые значения и среднее значение при изменении рабочего цикла прямоугольной волны от 10% до 90%.Теперь убираем резистор 10 кОм и ставим на место диод D1. Повторите те же измерения, регулируя смещение постоянного тока и рабочий цикл, которые были только что сделаны с резистором. Как они сравниваются? Измените направление диода D1 и снова повторите те же измерения. Чем они отличаются от двух предыдущих?

Вопросы

Что произошло, когда направление D1 изменилось на противоположное? Каков эффект установки различных значений постоянного тока для выхода генератора 2 (W2)?


2ф.Регулируемый аттенюатор

Объектив

Целью этого упражнения является создание, характеристика и анализ регулируемого аттенюатора слабого сигнала с использованием диода.

Материалы
  • Один резистор 2,2 кОм
  • Один резистор 4,7 кОм
  • Один резистор 10 кОм
  • Один переменный резистор 5 кОм, потенциометр
  • Два конденсатора по 0,1 мкФ
  • Один небольшой сигнальный диод (1N914 или аналогичный)
Схема проезда

Установите макет с первым генератором сигналов, присоединенным к одному концу 0.Конденсатор емкостью 1 мкФ, как показано на рис. 22. Резистор R1 подключен между вторым концом C1 и соединением D1, R2 и C2. Другой конец D1 подключен к земле. Второй конец резистора R2 подключен к движку потенциометра R3. Концы R3 подключены к земле и Vp (5 В) соответственно. Канал 2 (2+) осциллографа подключен к общему соединению конденсатора С2 и нагрузочного резистора R4.

Рисунок 21. Схема подключения регулируемого аттенюатора.
Настройка оборудования

Генератор сигналов W1 должен быть настроен на синусоиду 10 кГц с амплитудой 200 мВ (или меньше) и смещением, установленным на 0.Установите канал осциллографа 1+ на 100 мВ на деление, а канал осциллографа 2+, подключенный к R4, на 100 мВ на деление. Установите вкладку измерений, чтобы отобразить размах Ch2 и размах Ch3.

Рисунок 22. Макетная схема переменного аттенюатора.
Процедура

Начертите два сигнала с помощью осциллографа, входящего в состав инструмента Scopy.

Рис. 23. Осциллограммы переменного аттенюатора.

Назначение C1 (и C2) состоит в том, чтобы блокировать постоянный ток от входных и выходных цепей, чтобы не влиять на рабочую точку диода.Аттенюатор использует тот факт, что малое сигнальное сопротивление диода rD является функцией постоянного тока, протекающего через диод I D . См. уравнение 1.

Где:

n масштабный коэффициент площади (размера) диода

В Т тепловое напряжение

I D ток диода

k — постоянная Больцмана

.

q — заряд электрона

T — абсолютная температура

В схеме установлен делитель напряжения между R1 и сопротивлением D1.Ток в D1 изменяется за счет изменения тока в R2. Когда ток в D1 мал, r D велико и доля входного сигнала на выходе велика. По мере увеличения тока в D1 его сопротивление уменьшается, и доля входа, видимого на выходе, уменьшается.

Вопросы

Какой максимальный уровень входного сигнала можно использовать без искажения выходного сигнала? Какой параметр схемы определяет верхний предел входного сигнала?


2г.Схемы абсолютного значения

Объектив

Целью этого задания является исследование цепей абсолютного значения. Выпрямители или схемы абсолютного значения часто используются в качестве детекторов для преобразования амплитуд сигналов переменного тока в значения постоянного тока, чтобы их было легче измерить. Для этого типа схемы сигнал переменного тока сначала фильтруется с помощью фильтра верхних частот, чтобы удалить любую постоянную составляющую, затем выпрямляется и, возможно, фильтруется фильтром нижних частот. Как мы видели в простых схемах выпрямителя, построенных на диодах, схема плохо реагирует на сигналы с величиной меньше, чем падение напряжения на диоде. (0.6 В для кремниевых диодов). Это ограничивает их использование в конструкциях, где необходимо измерять малые амплитуды. Для конструкций, в которых требуется высокая степень точности, операционные усилители могут использоваться в сочетании с диодами для создания прецизионных выпрямителей.

Материалы
  • Один двойной операционный усилитель (например, ADTL082 или аналогичный)
  • Пять резисторов по 10 кОм
  • Два малых сигнальных диода (1N914 или аналогичный)
  • Два развязывающих конденсатора по 4,7 мкФ
Схема проезда

Схема инвертирующего операционного усилителя может быть преобразована в идеальный (с линейной точностью) однополупериодный выпрямитель путем добавления двух диодов, как показано на рисунке 24.Для отрицательной половины входного диода D1 смещен в обратном направлении, а диод D2 смещен в прямом направлении, и схема работает как обычный инвертор с коэффициентом усиления –1. Для положительной половины входа диод D1 смещен в прямом направлении, замыкая обратную связь вокруг усилителя. Диод D2 смещен в обратном направлении, отключая выход от усилителя. Выход будет иметь потенциал виртуального заземления (–входная клемма) через резистор 10 кОм.

Рис. 24. Схема подключения прецизионного однополупериодного выпрямителя.Рисунок 25. Макетная схема прецизионного однополупериодного выпрямителя.
Процедура

Пик выпрямленного выхода, как показано на рис. 26, теперь равен пиковому значению входа. Существует также резкий переход, когда вход пересекает ноль. Экспериментатор должен исследовать формы сигналов в разных точках цепи, чтобы объяснить, почему эта схема работает лучше, чем простой диодный однополупериодный выпрямитель.

Рисунок 26. Форма сигнала прецизионного однополупериодного выпрямителя.
Направления

Схема, показанная на рис. 27, является схемой абсолютного значения, которую часто называют прецизионным двухполупериодным выпрямителем. Он должен работать как схема двухполупериодного выпрямителя, построенная на идеальных диодах (напряжение на диоде в прямом направлении равно 0 В). Фактические диоды, используемые в схеме, будут иметь прямое напряжение около 0,6 В.

Рис. 27. Схема подключения цепи абсолютного значения.
Рис. 28. Макетная схема абсолютного значения.
Процедура

Для этого лабораторного занятия вам необходимо:

  1. Изучите схему и определите, как она работает. Существует очень фундаментальная концепция, которая должна помочь понять, как работает эта схема. Если операционный усилитель сконфигурирован с отрицательной обратной связью, инвертирующие и неинвертирующие входные клеммы будут пытаться достичь одинакового уровня напряжения, что часто называют виртуальным коротким замыканием.
  2. Запланируйте несколько тестов, чтобы убедиться, что эта схема действительно является схемой абсолютного значения.Выполните эти тесты, полностью документируя все тесты и результаты.
  3. Сделайте входное напряжение синусоидой с амплитудой 6 В и частотой 1 кГц. Тщательно измерьте и запишите напряжения во всех узлах цепи.
Рисунок 29. Осциллограммы абсолютного значения.
Вопросы

Отчет о ваших экспериментах, полностью документируя все тесты и результаты.


2ч. Схема удвоителя напряжения
Удвоители напряжения

очень полезны в ситуациях, когда ток нагрузки относительно мал, а требуемое постоянное напряжение выше, чем то, что доступно от источника питания системы.

Рисунок 30. Схема подключения схемы удвоителя напряжения.

Принцип работы этой схемы не так прост, как схемы диодного выпрямителя, которые мы рассматривали ранее. Чтобы понять эту схему, нам нужно посмотреть на нее во время последовательных полупериодов переменного тока, поступающего от W1. Мы начнем с предположения об идеальных компонентах и ​​того, что C1 = C2.

  1. В течение первого отрицательного полупериода D1 будет смещен в прямом направлении и будет удерживать правый конец C1 на расстоянии одного падения диода ниже земли.Следовательно, C1 будет заряжаться до напряжения, почти равного пиковому напряжению (v PEAK ) входа переменного тока, при этом его левый конец будет отрицательным по отношению к земле.
  2. В течение следующего положительного полупериода D1 будет смещен в обратном направлении и не будет проводить ток. Напряжение на C1 будет добавляться к входному напряжению переменного тока, поэтому на левом конце D2 появится напряжение примерно 2 В PEAK . Поскольку C2 еще не заряжен, это приведет к прямому смещению D2 и позволит подать напряжение с правого конца C1 на вершину C2.C2 будет заряжаться по мере того, как C1 разряжается, пока два конденсатора больше не смогут смещать D2 в прямом направлении. Для первого положительного полупериода напряжение на C2 будет равно V PEAK , а C1 будет полностью разряжен, так что все напряжение на левом конце D2 поступает от входа переменного тока.
  3. В следующий отрицательный полупериод C1 снова заряжается до V PEAK через D1. Если нет нагрузки для разряда C2, его выход останется на уровне +V PEAK .
  4. Во второй положительный полупериод C2 все еще заряжен до +V PEAK , а напряжение на левом конце D2 снова равно +2 V PEAK .Опять С1 передает часть своего заряда С2, но на этот раз они прекращаются, когда С2 заряжается до напряжения +1,5 В PEAK .
  5. Это действие продолжается, цикл за циклом, при этом C1 полностью заряжается до V PEAK в каждом отрицательном полупериоде, а затем заряжается C2 до напряжения, находящегося на полпути между его начальным напряжением и +2 V PEAK . C2 никогда не зарядится до +2 В PEAK , но будет очень близко.

С неидеальными компонентами есть небольшой (0.6) падение напряжения на каждом диоде при прямом смещении. Это уменьшит максимальное выходное напряжение удвоителя без нагрузки. Любая нагрузка в этой цепи, например RL, всегда будет потреблять ток от конденсатора C2, тем самым в некоторой степени разряжая этот конденсатор. В каждом положительном полупериоде C1 перезаряжает C2 от напряжения, которое было в начале полупериода, до +2 В PEAK . Пульсации на выходе будут больше, а среднее значение постоянного тока будет ниже.

Обратите внимание, что выходная токовая нагрузка этой схемы составляет только половину токовой емкости обычной схемы выпрямителя.Любой дополнительный ток нагрузки, полученный от удвоителя напряжения, просто вызовет более быструю разрядку C2, что снизит выходное напряжение. Никогда нельзя получить от удвоителя напряжения больше мощности, чем поступает в него.

Зарядку и перезарядку C2 можно ускорить, если C1 сделать больше, чем C2. Например, если C1 = 10 мкФ и C2 = 1 мкФ, C1 может передавать гораздо больший заряд C2 за каждый положительный полупериод, и напряжение на C2 будет увеличиваться намного быстрее, чем напряжение на C1 будет уменьшаться.Конечно, это также означает, что выходной ток еще более ограничен, так как C2 будет быстро разряжаться, а также быстро заряжаться.

Рис. 31. Макетная схема удвоителя напряжения.
Процедура

Начертите два сигнала с помощью осциллографа, входящего в состав инструмента Scopy.

Рис. 32. Осциллограммы удвоителя напряжения.
Вопросы

Схема на рис. 30 создает положительное выходное напряжение постоянного тока. Как его можно перенастроить, чтобы сделать отрицательное выходное напряжение? Соберите инвертор напряжения и повторите эксперимент/моделирование.

Вы можете найти ответ в блоге StudentZone.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *