Устройство автомобильного генератора: Устройство и принцип работы автомобильного генератора

В передней и задней части кожуха предусмотрены подшипники, к которым и крепится ротор — главный элемент источника питания.

В кожухе помещаются почти все элементы устройства. При этом сам корпус состоит из двух крышек, расположенных с левой и с правой стороны — около приводного вала и контрольных колец соответственно.

Две крышки объединяются между собой с помощью специальных болтов, изготовленных из алюминиевого сплава. Этот металл отличается незначительной массой и способностью рассеивать тепло.

Не менее важную роль играет щеточный узел, передающий напряжение на контактные кольца и обеспечивающий работу узла.

Изделие состоит из пары графитных щеток, двух пружин и щеткодержателя.

Также уделим внимание элементам, расположенным внутри кожуха:

• Ротор — стальной элемент, имеющий одну обмотку и, по сути, представляющий собой электромагнит. Ротор находится на валу, а сверху обмотки установлены втулки клювообразной формы. Ток подается с помощью медных колец, которые расположены на валу и объединены с обмоткой через специальные щетки.
• Обмотка — устройство, изготовленное из медной проволоки и закрепленное в пазы сердечника. Сам сердечник выполнен в форме окружности и изготавливается с применением специального материала, обладающего улучшенными магнитными качествами. В электротехнике металл носит название «трансформаторное железо». У статора есть три обмотки, связанные между собой и объединенные в звезду или треугольник. В точке объединения установлен диодный мост, обеспечивающий выпрямление напряжения. Обмотка изготовлена из специальной проволоки, имеющей двойную термоустойчивую изоляцию, покрытую специальным лаком.
• Реле-регулятор — ключевой элемент установки, обеспечивающий стабильное напряжение на выходе устройства. Монтаж регулятора может производиться в кожухе генератора или снаружи. В первом случае он находится возле графитных щеток, а во втором — там, где щетки крепятся к щеткодержателю (но в разных моделях авто монтаж может осуществляться по-разному).
  Ниже представлены реле-регуляторы с щеточным узлом.
• Выпрямительный мост — элемент, предназначенный для преобразования переменного тока на выходе статора в постоянное напряжение. Выпрямитель состоит из трех пар диодов, которые установлены на токопроводящем основании и попарно объединяются друг с дружкой. В среде автовладельцев и мастеров СТО диодный мост часто называется «подковой» из-за схожести с этим предметом.

Какие требования предъявляются к автомобильному генератору?

К генераторной установке автомобиля выдвигается ряд требований:

• Напряжение на выходе устройства и, соответственно, в бортовой сети должно поддерживаться в определенном диапазоне, вне зависимости от нагрузки или частоты вращения коленвала.
• Выходные параметры должны иметь такие показатели, чтобы в любом из режимов работы машины АКБ получала достаточное напряжение заряда.

При этом каждый автовладелец должен особое внимание уделять уровню и стабильности напряжения на выходе. Это требование вызвано тем, что аккумулятор чувствителен к подобным изменениям.

Например, в случае снижения напряжения ниже нормы АКБ не заряжается до необходимого уровня. В итоге возможны проблемы в процессе пуска мотора.

В обратной ситуации, когда установка выдает повышенное напряжение, аккумулятор перезаряжается и быстрее ломается.

Полезно почитать: Взорвался аккумулятор, причины и что делать.

Принцип работы автомобильного генератора, особенности схемы

Принцип действия генераторного узла построен на эффекте электромагнитной индукции.

В случае прохождения магнитного потока через катушку и его изменения, на выводах появляется и меняется напряжение (в зависимости от скорости изменения потока). Аналогичным образом работает и обратный процесс.

Так, для получения магнитного потока требуется подать на катушку напряжение.

Выходит, что для создания переменного напряжения требуются две составляющие:

• Катушка (именно с нее снимается напряжение).
• Источник магнитного поля.

Не менее важным элементом, как отмечалось выше, является ротор, выступающий в роли источника магнитного поля.

У полюсной системы узла присутствует остаточный магнитный поток (даже при отсутствии тока в обмотке).

Этот параметр небольшой, поэтому способен вызвать самовозбуждение только на повышенных оборотах. По этой причине по обмотке ротора пропускают сначала небольшой ток, обеспечивающий намагничивание устройства.

Упомянутая выше цепочка подразумевает прохождение тока от АКБ через лампочку контроля.

Главный параметр здесь — сила тока, которая быть в пределах нормы. Если ток будет завышенным, аккумулятор быстро разрядится, а если заниженным — возрастет риск возбуждения генератора на ХХ мотора (холостых оборотах).

С учетом этих параметров подбирается и мощность лампочки, которая должна составлять 2-3 Вт.

Как только напряжение достигает требуемого параметра, лампочка гаснет, а обмотки возбуждения питаются от самого автомобильного генератора. При этом источник питания переходит в режим самовозбуждения.

Снятие напряжения производится со статорной обмотки, которая выполнена в трехфазном исполнении.

Узел состоит 3-х индивидуальных (фазных) обмоток, намотанных по определенному принципу на магнитопроводе.

Токи и напряжения в обмотках смещены между собой на 120 градусов. При этом сами обмотки могут собираться в двух вариантах — «звездой» или «треугольником».

Если выбрана схема «треугольник», фазные токи в 3-х отмотках будут в 1,73 раза меньше, чем общий ток, отдаваемый генераторной установкой.

Вот почему в автомобильных генераторах большой мощности чаще всего применяется схема «треугольника».

Это как раз объясняется меньшими токами, благодаря которым удается намотать обмотку проводом меньшего сечения.

Такой же провод можно использовать и в соединениях типа «звезда».

Чтобы созданный магнитный поток шел по назначению, и направлялся к статорной обмотке, катушки находятся в специальных пазах магнитопровода.

Из-за появления магнитного поля в обмотках и в статорном магнитопроводе, появляются вихревые токи.

Действие последних приводит к нагреву статора и снижению мощности генератора. Для уменьшения этого эффекта при изготовлении магнитопровода применяются стальные пластины.

Выработанное напряжение поступает в бортовую сеть через группу диодов (выпрямительный мост), о котором упоминалось выше.

После открытия диоды не создают сопротивления, и дают току беспрепятственно проходить в бортовую сеть.

Но при обратном напряжении I не пропускается. Фактически, остается только положительная полуволна.

Некоторые производители автомобилей для защиты электроники меняют диоды на стабилитроны.

Главной особенностью деталей является способность не пропускать ток до определенного параметра напряжения (25-30 Вольт).

После прохождения этого предела стабилитрон «пробивается» и пропускает обратный ток. При этом напряжение на «плюсовом» проводе генератора остается неизменным, что не несет риски для устройства.

К слову, способность стабилитрона поддерживать на выводах постоянное U даже после «пробоя» применяется в регуляторах.

В результате после прохождения диодного моста (стабилитронов) напряжение выпрямляется, становится постоянным.

У многих типов генераторных установок обмотка возбуждения имеет свой выпрямитель, собранный из 3-х диодов.

Благодаря такому подключению, протекание тока разряда от АКБ исключено.

Диоды, относящиеся к обмотке возбуждения, работают по аналогичному принципу и питают обмотку постоянным напряжением.

Здесь выпрямительное устройство состоит из шести диодов, три их которых являются отрицательными.

В процессе работы генератора ток возбуждения ниже параметра, который отдает автомобильный генератор.

Следовательно, для выпрямления тока на обмотке возбуждения достаточно диодов с номинальным током до двух Ампер.

Для сравнения силовые выпрямители имеют номинальный ток до 20-25 Ампер. Если требуется увеличить мощность генератора, ставится еще одно плечо с диодами.

Режимы работы

Чтобы разобраться в особенностях функционирования автомобильного генератора, важно понять особенности каждого из режимов:

• В процессе пуска двигателя главным потребителем электрической энергии выступает стартер. Особенностью режима является создание повышенной нагрузки, что приводит к уменьшению напряжения на выходе АКБ. Как следствие, потребители берут ток только с аккумулятора. Вот почему при таком режиме батарея разряжается с наибольшей активностью.
• После завода двигателя автомобильный генератор переходит в режим источника питания. С этого момента устройство дает ток, который необходим для питания нагрузки в автомобиле и подзаряда АКБ. Как только аккумулятор набирает требуемую емкость, уровень зарядного тока снижается. При этом генератор продолжает играть роль главного источника питания.
• После подключения мощной нагрузки, например, кондиционера, обогрева салона и прочих, скорость вращения ротора замедляется. В этом случае автомобильный генератор уже не способен покрыть потребности автомобиля в токе. Часть нагрузки перекладывается на АКБ, который работает в параллель с источником питания и начинает постепенно разряжаться.

Регулятор напряжения — функции, типы, контрольная лампа

Ключевым элементом генераторной установки является регулятор напряжения — устройство, поддерживающее безопасный уровень U на выходе статора.

Такие изделия бывают двух типов:

• Гибридные — регуляторы, электрическая схема которых включает в себя как электронные приборы, так и радиодетали.
• Интегральные — устройства, в основе которых лежит тонкопленочная микроэлектронная технология. В современных автомобилях наибольшее распространение получил именно этот вариант.

Не менее важный элемент — контрольная лампа, смонтированная на приборной панели, по которой можно делать вывод о наличии проблем с регулятором.

Зажигание лампочки в момент пуска мотора должно быть кратковременным. Если же она горит постоянно (когда генераторная установка в работе), это свидетельствует о поломке регулятора или самого узла, а также необходимости ремонта.

Тонкости крепления

Фиксация генераторной установки производится при помощи специального кронштейна и болтового соединения.

Сам узел крепится в передней части двигателя, благодаря специальным лапам и проушинам.

Если на автомобильном генераторе предусмотрены специальные лапы, последние находятся на крышках мотора.

В случае применения только одной фиксирующей лапы, последняя ставится только на передней крышке.

В лапе, установленной в задней части, как правило, предусмотрено отверстие с установленной в нем дистанционной втулкой.

Задача последней заключается в устранении зазора, созданного между упором и креплением.

Крепление генератора Audi A8.

А так агрегат крепиться на ВАЗ 21124.

Неисправности генератора и способы их устранения

Электрооборудование автомобиля имеет свойство ломаться. При этом наибольшие проблемы возникают с АКБ и генератором.

В случае выхода из строя любого из этих элементов эксплуатация ТС в нормальном режиме работы становится невозможной или же авто оказывается вовсе обездвиженным.

Все поломки генератора условно делятся на две категории:

• Механические. В этом случае проблемы возникают целостностью корпуса, пружин, ременным приводом и прочими элементами, которые не связаны с электрической составляющей.
• Электрические. Сюда относятся неисправности диодного моста, износ щеток, замыкание в обмотках, поломки реле регулятора и прочие.

Теперь рассмотрим список неисправностей и симптомы более подробно.

1. На выходе недостаточный уровень зарядного тока:

• Пробуксовка приводного ремня. Решение — натянуть ремень и проверить подшипники на факт исправности, симптомы – свист ремня генератора.
• Зависание щеток. Для начала стоит вычистить щеткодержатель и щетки от загрязнений и убедиться в достаточности усилия.
• Обрыв цепочки возбуждения, подгорание контактных колес. Первая проблема решается путем поиска и устранения обрыва, а вторая — посредством зачистки и проточки контактных колец (если это требуется).
• Выход из строя регулятора напряжения.
• Задевание ротором статорного полюса.
• Обрыв цепочки, объединяющий генератор и АКБ.

2. Вторая ситуация.

Когда автомобильный генератор выдает необходимый уровень тока, но АКБ все равно не заряжается.

Причины могут быть разными:

• Низкое качество протяжки контакта «массы» между регулятором и основным узлом. В этом случае проверьте качество контактного соединения.
• Выход из строя реле напряжения — проверьте и поменяйте его.
• Износились или зависли щетки — замените или очистите от грязи.
• Сработало защитное реле регулятора из-за наличия замыкания на «массу». Решение — отыскать место повреждения и убрать проблему.
• Прочие причины — замасливание контактов, поломка регулятора напряжения, витковое замыкание в обмотках статора, плохое натяжение ремня.

3. Генератор работает, но издает повышенный шум.

Вероятные неисправности:

• Замыкание между витками статора.
• Износ места для посадки подшипника.
• Послабление шкивной гайки.
• Разрушение подшипника.

Ремонт генератора автомобиля всегда должен начинаться с точной диагностики проблемы, после чего причина устраняется путем профилактических мер или замены вышедшего из строя узла.

Рекомендации по замене

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

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

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

Полезные советы в помощь

В завершение рассказа об автомобильных генераторах стоит выделить ряд советов, что необходимо, а чего нельзя делать автовладельцам в процессе эксплуатации.

Главный момент — установка, в процессе которой важно с предельным вниманием подойти к подключению полярности.

Если ошибиться в этом вопросе, выпрямительное устройство поломается и возрастает риск возгорания.

Аналогичную опасность несет и пуск двигателя при некорректно подключенных проводах.

Чтобы избежать проблем в процессе эксплуатации, стоит придерживаться ряда правил:

• Следите за чистотой контактов и контролируйте исправность электрической проводки автомобиля. Отдельное внимание уделите надежности соединения. В случае применения плохих контактных проводов уровень бортового напряжения выйдет за допустимый предел.
• Следите за натяжкой генератора. В случае слабого натяжения источник питания не сможет выполнять поставленные задачи. Если же перетянуть ремень, это чревато быстрым износом подшипников.
• Отбрасывайте провода от генератора и АКБ при выполнении электросварочных работ.
• Если контрольная лампочка загорается и продолжает гореть после пуска мотора, выясните и устраните причину.

Отдельное внимание стоит уделить реле-регулятору, а также проверке напряжения на выходе источника питания. В режиме заряда этот параметр должен быть на уровне 13,9-14,5 Вольт.

Кроме того, время от времени проверяйте износ и достаточность усилия щеток генератора, состояние подшипников и контактных колец.

Высота щеток должна измеряться при демонтированном держателе. Если последний износился до 8-10 мм, требуется замена.

Что касается усилия пружин, удерживающих щетки, оно должно быть на уровне 4,2 Н (для ВАЗ). При этом осматривайте контактные кольца — на них не должно быть следов масла.

Также автовладелец должен запомнить и ряд запретов, а именно:

• Не оставляйте машину с подключенной АКБ, если имеются подозрения поломки диодного моста. В противном случае аккумулятор быстро разрядится, и возрастает риск воспламенения проводки.
• Не проверяйте правильность работы генератора путем перемыкания его выводов или отключения АКБ при работающем двигателе. В этом случае возможна поломка электронных элементов, бортового компьютера или регулятора напряжения.
• Не допускайте попадания технических жидкостей на генератор.
• Не оставляйте включенным узел в случае, если клеммы АКБ были сняты. В противном случае это может привести к поломке регулятора напряжения и электрооборудования авто.
• Своевременно проводите замену ремня генератора.

Зная особенности работы генератора, нюансы его конструкции, основные неисправности и тонкости ремонта, можно избежать многих проблем с проводкой и АКБ.

Помните, что генератор — сложный узел, требующий особого подхода к эксплуатации.

Важно постоянно следить за ним, своевременно проводить профилактические мероприятия и замену деталей (при наличии такой необходимости).

При таком подходе источник питания и сам автомобиль прослужат очень долго.

Принцип работы генератора автомобиля

Что такое автомобильный генератор — источник энергии, который в свою очередь в рабочем состоянии после пуска двигателя обеспечивает не только постоянную зарядку аккумулятора, но и снабжает электрической энергией все электрооборудование автомобиля. В случае неисправности данного устройства аккумулятор разрядиться в считанное время.

• Принцип работы автомобильного генератора
• Как работает автомобильный генератор
• Устройство атомобильного генератора
• Видео: как работает автомобильный генератор
• Видео: генератор авто

При запуске двигателя, работающего на светлых нефтепродуктах, будь то бензин или дизель, пусковой ток аккумулятора расходуется только на крутящий момент стартера. Далее вступает в работу электрический генератор автомобиля в режиме подзарядки батареи. В случае полной зарядки, величина выходного тока снижается до штатного уровня, необходимого для собственных нужд автомобиля.

Если, после запуска непрогретого двигателя (к примеру, в зимнее время при отрицательных температурах), использовать световые приборы автомобиля, обогрев, включение обдува, включение света фар, то в этот момент потребление электроэнергии превышает вырабатываемый ток генератора на холостых оборотах мотора. В этом случае часть энергии будет компенсироваться током от аккумулятора — режим разрядки.

Принцип работы автомобильного генератора

В основу принципа работы автомобильного генератора положен закон электрической магнитной индукции. Поворотом ключа, установленного в замок зажигания производится подача питания — электрического токаот аккумулятора на обмотку возбуждения генератора. В последней в свою очередь производится наводка магнитного поля, что под воздействием электрической движущей силы — ЭДС приведет во вращение подвижную часть устройства, называемую ротором.

В конечном результате на выводных проводниках возникнет напряжение. И за счет специального устройства — выпрямительного блока, величина напряжения на выходе будет постоянной во времени. Данный блок выполняет важную роль — стабилизирует напряжение в тяжелых условиях эксплуатации и переменного числа оборотов мотора.

На рисунке 2 изображен классический регулятор напряжения автомобильного генератора. Если даже предположить выход из строя данной детали, то на выходной клемме будет напряжение напрямую зависеть от числа оборотов двигателя и достигать несколько десятков вольт. Этого будет достаточно для вывода из строя внешних осветительных ламп или другого оборудования приборной панели.

Как работает автомобильный генератор

Приводной механизм автогенератора устроен так, что за счет ременной передачи от коленчатого вала происходит вращение ротора устройства. В разных модификациях автомобилей присутствуют различные способы привода: ручейковым ремнем либо поликлиновым.

Рабочее колесо — шкив генератора приводится во вращение посредством кинетической энергии, которая передается от работающего двигателя. Сердечник генератора, приведенный во вращение, порождает в обмотке статора электрическую движущую силу. В результате на выходной клемме автогенератора будет напряжение.

Устройство атомобильного генератора

Автомобильный генератор устроен из большого числа составляющих деталей, которые взаимосвязаны между собой в одном устройстве.

Абсолютно любой генератор, используемый в автомобилях, состоит из передней и задней крышек корпуса. Последняя, в свою очередь, стягивают неподвижную часть, называемую статором генератора.

Как правило, генераторы крепятся в передней части моторного отсека через отверстия в крышках устройства непосредственно к двигателю. Крышки изготавливаются из алюминиевого сплава в специальных отливочных формах и имеют вентиляционные отверстия, предназначенные для охлаждения генератора при его работе.

На корпусе крышке со стороны контактов выводов, как правило, устанавливается щеточный механизм, который собирается совместно со стабилизатором напряжения.

Статор собирается из тонкого стального проката толщиной до 1 мм. Есть варианты статоров, которые выполняются навивочным способом. Однако с целью экономии материала при изготовлении неподвижной части, он собирается из сегментов в виде подков.

Ротор генератора изготовлен из мягких марок сталей в случае работы его на шарикоподшипниковых опорах. По своей сути это электромагнит, который расположен на валу генератора. В случае применения роликовых подшипников вал изготавливается из легированной стали. На конце в месте посадочного места шкива выполнен на роторе специальный паз для надежного его крепления.

На рисунке 3 видно, что шкив генератора закручивается на резьбу вала ротора, в торцевой части которого имеется специально отфрезерованное под шестигранник отверстие. Данное отверстие предназначено для стопорения вала генератора в случае закручивания (отвинчивания) гайки крепления шкива.

Щеточный аппарат автогенератора — это графитно — медные контакты, которые прижимаются специальными пружинками к контактным кольцам.

Выпрямительный узел выполнен в форме диодного моста. Данный узел достаточно ответственный в генераторе и покрыт слоем изоляции для того, чтобы избежать короткого замыкания в результате случайно попавшей грязи, влаги или другого инородного дела в цепь аккумулятора. В данном случае возникает риск возникновения пожара и, к сожалению, такие случаи не редкость сегодня.

Подшипники генератора применяются простейшего типа, как правило, это шариковые и являются расходным материалом( как и щеточный аппарат), то есть с течением времени производят их замену. Устанавливаются на специальные посадочные места ротора в направлении по оси.

Охладитель генератора автомобиля выполнен традиционно воздухом (рисунок 4). Со стороны противоположной шкиву генератора на его вал установлен небольшой вентилятор, заключенный в кожух для защиты рабочего колеса.

На сегодняшний день существует множество различных модификаций автомобильных генераторов. Большинство современных генераторов комплектуются электронными стабилизаторами напряжения с выдачей сигнала на панель водителя. Однако, в тех или иных случаях, принцип работы у всех моделей аналогичен вышеупомянутому.

Видео: как работает автомобильный генератор

Видео: генератор авто

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

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

Принцип работы и устройство автомобильного генератора

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 7 мин. Просмотров 765

Содержание

1. Теоретические основы
2. Конструкция и принципы функционирования  
3. Устройство ротора
4. Получение электрического тока
5. Реле регулятора напряжения
6. Видео: Как работает генератор простыми словами
7. Заключение

Генератор  входит в электрическую систему любого автомобиля. Его задача – преобразование механической работы в электроэнергию, необходимую для питания всех электрических систем. Автомобильный генератор должен отвечать следующим условиям:

1. Его характеристики должны быть подобраны так, чтобы при любом режиме движения они позволяли превышать прогрессивную разрядку аккумулятора.
2. Выдаваемое напряжение должно оставаться стабильным в широком диапазоне частоты вращения генератора, чтобы не повредить устройства бортовой сети автомобиля.

Принцип работы генератора и его конструктивные узлы одинаковы на всех автомобилях, эти устройства различаются только выходными параметрами, размерами и надежностью, которая зависит от качества изготовления.

Теоретические основы

Работа генератора переменного тока основана на явлении электромагнитной индукции. Если взять катушку с проводом и присоединить к ней гальванометр (чувствительный амперметр для фиксации малых значений силы тока), замкнув проводник, и поднести к ней магнит, в ней возникнет электрический ток, что и покажет гальванометр.   

При этом учитывайте, что ток возникает в тех случаях, когда магнит движется, причем, при его приближении ток идет в одну сторону, а при удалении – в другую, что и фиксирует стрелка гальванометра. Из этого можно сделать выводы об условиях, необходимых для возникновения электрического тока:

• требуется замкнутый проводник с большим количеством витков;
• он должен попасть в переменное магнитное поле, которое нарастает при приближении магнита и уменьшается при его удалении;
• ток, возникший при увеличении магнитного поля, будет противоположен току, возникающему при его уменьшении.

Чтобы обеспечить постоянное изменение магнитного поля, пронизывающего катушку с проводником, его можно просто вращать, добившись изменения направления тока, равного частоте вращения магнита, поскольку к ней будут поочередно приближаться то южный, то северный полюс магнита. Эта принципиальная система и лежит в основе устройства генератора переменного тока.

Конструкция и принципы функционирования  

Устройство генератора автомобиля намного сложнее, чем принципиальная схема, воспроизводящая суть явления электромагнитной индукции. Из специальных стальных пластин набирается конструкция с пазами, в которые укладываются катушки с проводниками, соединяемые в единую электрическую цепь. Это называется обмоткой статора, если внутри нее начать вращения магнита, на контактах его цепи появится напряжение. Величина этого напряжения будет напрямую зависеть от силы магнита и скорости его вращения.

Устройство ротора

Чтобы избавиться от этого негативного эффекта, ведь автомобильный генератор переменного тока должен выдавать напряжения в строго определенных параметрах, вместо постоянного магнита в статор устанавливают электромагнит. Он представляет собой стальной сердечник с намотанным медным проводом, через который пропускается электрический ток. В этом случае сердечник превращается в магнит, сила которого зависит от величины тока, пропускаемого через провод. Обмотка подключается к аккумулятору через медные кольца и графитовые щетки, один контакт через замок зажигания присоединяется к плюсовой клемме, а второй – через массу к минусовой. Для придания магнитному полю нужного направления обмотка помещается в шестиполюсные сердечники. Этот элемент называется ротор и помещается вовнутрь сердечника.

При замыкании цепи через ключ зажигания через обмотку проходит электрический ток, сердечник намагничивается, создавая достаточно мощное магнитное поле. Но, поскольку работа генератора основана на явлении электромагнитной индукции, ротор должна вращать сторонняя сила. Для этого он присоединяется к коленчатому валу двигателя. Ось ротора устанавливается на  подшипники на передней и задней крышках генератора, чтобы он мог свободно вращаться.

В заднюю крышку монтируется узел со щетками и реле регулятора напряжения генератора, а также диодный мост, к которому подключена обмотка статора. Диодный мост в генераторе нужен, чтобы преобразовать переменный ток, получаемого на статоре в постоянный.

Принцип работы диодного моста состоит в том, что группа диодов, находящихся в нем, пропускает ток только в одном направлении, выравнивая его характеристики, в результате на выходе получается постоянный ток с напряжением 12 В, который подается на выводной контакт. Щетки поджимаются мягкими пружинками к кольцам ротора для поддержания постоянного контакта. 

Интегральный регулятор напряжения, который устанавливается сверху на щеткодержатель, снижает ток от замка зажигания, что приводит к снижению напряжения в обмотке статора при увеличение оборотов двигателя и частоты вращения ротора.

Получение электрического тока

Назначение генератора – в обеспечении всех электрических систем автомобиля энергией. Чтобы в обмотке статора появился электрический ток, ротор должен создавать переменное магнитное поле, вращаясь внутри статора. Для этого используется энергия вращения коленчатого вала двигателя.

На вал ротора устанавливают клинообразный шкив, надежно закрепленный гайкой. Он соединяется с подобным шкивом на коленвале ременной передачей. Ранее для этого использовался вспомогательный ролик, теперь же используется только два шкива с поликлиновым ремнем. Ротор, вращаясь вместе с валом двигателя, создает магнитное поле, на статоре возбуждается напряжение, питающее все элементы системы автомобиля.

На современных автомобилях в шкиве ротора появилась обгонная муфта генератора. Она позволяет существенно продлить срок службы этого устройства и его приводного ремня. При разгоне и торможении, на холостом  ходу, двигатель работает под различными нагрузками, поэтому частота вращения коленчатого вала будет отличаться. Если он резко замедляется, то вал генератора будет по инерции пытаться вращаться с прежней скоростью, что приведет к рывку на ремне и негативно скажется на механическом состоянии всей системы. При постоянном повторении такой ситуации ремень очень скоро, как правило, через 20 тыс. км, просто разорвется.

Обгонная муфта в шкиве генератора состоит и внутренней и внешней обоймы. Внешняя присоединена через ремень к коленвалу, а внутренняя – к валу ротора. В момент резкого замедления вала она проскальзывает и ротор продолжает вращаться по инерции, в то же время подклинивающие элементы не дают ей проскальзывать, когда частота вращения вала увеличивается. В этом устройство и принцип действия генератора постоянного тока на автомобиле схожи с обычным велосипедом, когда при вращении педалей заднее колесо раскручивается, а при их остановке продолжает вращаться по инерции. Теперь ремни генераторов ходят по 100 тыс. км и более.

Реле регулятора напряжения

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

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

Видео: Как работает генератор простыми словами

Заключение

Устройство и принцип работы автомобильного генератора практически не отличается от других установок подобного типа, кроме наличия диодного моста, выравнивающего переменное напряжение. Кроме того, на крупных установках требуется дополнительное устройство, которое называется возбудитель генератора.

Среди распространенных поломок этого устройства – обрыв ремня, о чем просигнализирует индикатор разрядки аккумулятора, который будет гореть при движении. Чтобы избежать этой проблемы, требуется периодически проверять его натяжку, для чего нужно просто нажать на ремень и посмотреть в инструкции по эксплуатации, на сколько миллиметров он должен вжиматься.

Иногда из строя выходят щетки или реле регулятора, которые меняются единым узлом. Если при работающем моторе отключить клемму аккумулятора, высок риск выхода из строя (пробой) диодного моста, который тоже нужно будет заменить.

Печать

	Реставратор для пластика и кожи 5 минут и салон авто как новый.  Посмотрите фото до и после		1490 р.
	Набор для ремонта стекла Ремонт стекла авто своими руками. Спасает от трещин и сколов.		1690 р.
	Зеркало видеорегистратор Vehicle Blackbox DVR видеорегистратор + зеркало заднего вида + камера заднего вида + датчик движения + технология Dual cam + G-Sensor…		1990 р.
	Зеркало — бортовой компьютер 12в1 — видеорегистратор, GPS-навигатор, камера, интернет, радар, FM, G-sensor…		1990 р.
	Авточехлы из экокожи Салон будет как новый! Легко чистятся, не трутся, не рвутся.		3990 р.

Для чего нужен генератор в системе электрообеспечения авто

Каждый автомобиль оснащается бортовой электрической сетью, которая выполняет многие функции – запуск силовой установки при помощи электростартера, создание искрового разряда для воспламенения горючей смеси (бензиновые моторы), обеспечение светозвуковой сигнализацией и освещением, повышение комфортабельности в салоне и еще ряд других. Но тот же стартер, лампы и приводные двигатели являются потребителями электричества и для того, чтобы их обеспечить электроэнергией в авто имеется два источника электрического тока – аккумулятор и генератор.

АКБ обеспечивает бортовую сеть авто энергией до того момента, пока силовая установка не запуститься. Особенностью аккумуляторной батареи является то, что она электрический ток не вырабатывает, а всего лишь удерживает его в себе и при надобности отдает. Поэтому использовать только аккумулятор невозможно, поскольку он попросту со временем разрядится, то есть отдаст всю накопленную энергию. И произойдет это быстро, если часто запускать мотор, поскольку стартер является одним из самых сильных потребителей в бортовой сети.

Назначение

Чтобы после запуска силовой установки восстановить заряд аккумулятора, а также обеспечить энергией все остальные электроприборы, используется генератор. Этот электрический элемент, в отличие от аккумулятора вырабатывает электричество, при этом делать он это может постоянно. Но для выработки электротока необходима механическая работа – вращение одной из составляющих частей генератора – ротора.

Поэтому пока мотор не запущен, генератор не способен выработать энергию, и бортовая сеть запитывается только от аккумулятора.

Генератор – этот тот же электродвигатель, но работа его выполняется с точностью до наоборот. Если в эл. двигатель подается энергия, чтобы получить механическое действие – вращение ротора, то у генератора – вращение обеспечивает выработку электрической энергии.

Если по-простому, то принцип действия генератора таков: при вращении ротора он образует магнитное поле, воздействующее на обмотку статора, из-за чего в ней появляется электрический ток, который и используется для питания бортовой сети.

Но имеются и определенные нюансы в работе данного элемента бортовой сети. Современный автомобильный генератор является трехфазным и обеспечивает на выходе переменный ток, который не подходит для электрообеспечения бортовой сети авто, поскольку в ней используется постоянный ток. К тому же, генератор должен вырабатывать электроэнергию с определенными показателями, чтобы не нанести вред потребителям. Поэтому в данный прибор включен ряд элементов дополнительного оснащения.

Устройство генератора для автомобиля

Генератор в разрезе

Итак, основными элементами генератора являются:

1. ротор – подвижная составляющая
2.  статор – неподвижная.

Ротор – это вал, на котором располагается обмотка возбуждения, две полюсные половины, образующие полюсную систему и контактные кольца. Основная задача обмотки возбуждения – создание магнитного поля. Но для достижения данного эффекта на нее нужна подача электрического тока небольшого значения. Пока двигатель не запущен ток для возбуждения поля берется от аккумулятора. После запуска  и достижения определенных оборотов, на обмотку начинает уже подаваться ток, выработанный генератором, то есть прибор переходит в режим самостоятельного возбуждения.

Обмотка возбуждения помещена между двух полюсных половинок. Эти половинки изготовлены методом штамповки, что позволило сформировать на них по 6 клювообразных выступов, которые размещены поверх обмотки.

Контактные кольца нужны для подачи электрического тока на обмотку. К этим кольцам подходят выводы обмотки возбуждения.

Дополнительно на роторе располагаются шкив привода, вентилятор охлаждения и подшипники качения.

Статор предназначен для получения переменного тока, который образуется из-за воздействия магнитного поля ротора. Состоит он из двух частей – сердечника и обмоток. Сердечник представляет собой пакет, собранный из листовой стали. В нем сделаны пазы, в которые укладываются обмотки — три штуки (три фазы). Укладка их производится петлевым или волновым методом. При этом они объединены между собой по одной из таких схем – «звезда» или «треугольник».

Схема «звезда» сводится к тому, что одни концы каждой из обмоток соединены в одной точке, а другие концы являются выводами. В «треугольнике» же соединение обмоток выполнено по кольцу – первая обмотка подсоединена ко второй, вторая – к третьей, третья – к первой. Точки соединения обмоток и являются выводами.

Ротор помещается внутрь статора, а тот в свою очередь зажимается между двумя крышками корпуса. В этих же крышках имеются и посадочные места под подшипники ротора. В передней крышке (та, что со стороны шкива) проделаны вентиляционные отверстия.

В задней же крышке размещены остальные необходимые элементы:

• блок щеток;
• диодный мост, он же выпрямительный блок;
• регулятор напряжения.

Блок щеток предназначен для передачи электрического тока на обмотку возбуждения. Для этого данный блок включает в свою конструкцию две подпружиненные графитные щетки, размещенные в корпусе. Пружины поджимают эти щетки к контактным кольцам, но жесткого соединения между ними нет.

Диодный мост обеспечивает преобразование переменного тока в постоянный. Конструкция его включает шесть диодов, установленных в теплоотводящие пластины. На каждую из обмоток статора приходится по два диода – «плюс» и «минус».

Регулятор напряжения – элемент, обеспечивающий поддержание выходного напряжения в строго заданном диапазоне. Дело в том, что от оборотов мотора зависит количество и параметры вырабатываемой энергии. АКБ же очень «чувствительна» к подаваемому на нее напряжению. Если оно будет недостаточным, то у аккумулятора будет недозаряд, а при избытке его – перезаряд. И то, и другое приводит к значительному снижению ресурса АКБ. На современных авто используются полупроводниковые электронные регуляторы, которые зачастую выполнены заодно с блоком щеток.

Как работает автомобильный генератор

Теперь о том, как все функционирует. При включении зажигания на обмотку возбуждения подается напряжения через блок щеток и контактные кольца, из-за чего вокруг нее появляется магнитное поле. Поскольку ротор после запуска мотора постоянно вращается, и магнитное поле его обмотки вместе с ним. Это поле воздействует на обмотки статора, из-за чего на их выводах появляется электрический переменный ток, который подается на выпрямительный блок. На выходе из него идет уже постоянный ток, который поступает на регулятор напряжения. Часть его подается на щетки для обеспечения режима самовозбуждения, остальное же идет на подзарядку АКБ и запитку потребителей.

Регулировка выходного напряжения регулятором организована достаточно просто. Поскольку он связан с блоком щеток, то он просто меняет напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения, что в свою очередь сказывается на магнитном поле и на количестве вырабатываемой энергии. Еще одна особенность работы регулятора – термокомпенсация. Она сводится к тому, напряжение, подаваемое на аккумулятор, меняется от температуры. При низкой температуре напряжение – повышенное, но по мере возрастания температурного показателя напряжение будет снижаться.

Видео: Быстрая проверка ГЕНЕРАТОРА не устанавливая на авто

Основные неисправности

Генератор имеет вполне надежную конструкцию, но и у него бывают неисправности. Их можно поделить на механические и электрические.

Экспертный обзор почему генератор не дает зарядку в этой статье https://topmekhanik.ru/generator-ne-daet-zaryadku/

1. Механические неисправности обычно появляются из-за износа, которому подвержены подшипники, щетки, приводной ремень и шкив. Обычно эти поломки выявить несложно, поскольку все они сопровождаются появлением сторонних шумов или писка со стороны генератора. Устраняются эти неисправности обычно заменой изношенного элемента.
2. Электрических неисправностей больше – обрыв или замыкание обмоток ротора или статора, пробой диодов, выход из строя регулятора. Эти неисправности как выявить, так и устранить более сложно. При этом электрические неисправности до момента выявления могут негативно повлиять на АКБ. К примеру, неисправный регулятор обеспечивает постоянный перезаряд батареи. Признаков при этом никаких особенных не будет, а выявить неисправность можно только путем замера выходного напряжения из генератора. Но до момента выявления поломки регулятора он может уже нанести непоправимый вред аккумулятору.

Все электрические неисправности, помимо обрыва и замыкания, обычно устраняются заменой неисправного элемента. Что же касается проблем с обмотками, то они исправляются перемоткой.

Чтобы избежать проблем с генератором, необходимо периодически оценивать состояние его привода, подшипников, щеток, а также проводить замеры выходного напряжения.

Автомобильный генератор – все, что нужно знать водителю

Автомоби́льный генера́тор — это электрическое устройство, обеспечивающее преобразование механической энергии вращения коленчатого вала двигателя автомобиля в электрическую энергию.

Генератор – один из ключевых элементов технической начинки современного автомобиля, от исправности и четкости работы которого напрямую зависит сама возможность движения машины. Владельцу авто для лучшего понимания многих аспектов эксплуатации транспортного средства важно понимать особенности конструкции и принцип работы автогенератора, его возможные неисправности. Это все для того, чтобы не остаться без машины в самый неподходящий момент.

Автомобильный генератор используется для питания практически всех электропотребителей, таких как система зажигания, автомобильная светотехника, бортовой компьютер, система диагностики и другие, а также для заряда автомобильного аккумулятора. 

Таким образом, основными функциями автомобильного генератора являются:

     • подзарядка аккумулятора;

     • питание электрооборудования, установленного в автомобиле.

К автомобильным генераторам автопроизводители предъявляют высокие требования по надёжности, так как генератор обеспечивает бесперебойную работу большинства компонентов современного автомобиля.

Конструктивно генератор располагается, как правило, в передней части двигателя и приводится в действие от коленчатого вала. На современных гибридных автомобилях генератор выполняет также функции стартера (стартер-генератор). Аналогичная схема используется в некоторых конструкциях системы стоп-старт.

Устройство генератора

Автомобильный генератор конструктивно состоит из довольно большого числа различных деталей, которые разделены на отдельные блоки:

     • ротор

     • статор

     • щеточный узел

     • выпрямительный блок

     • регулятор напряжения.

Все элементы помещены в корпус.

Ротор (вращающаяся часть генератора) создает магнитное поле. На валу ротора расположены два контактных кольца, через которые осуществляется питание обмотки возбуждения. Кольца, как правило, медные, реже стальные или латунные. Выводы обмотки возбуждения припаяны непосредственно к самим кольцам.

В зависимости от конструкции генератора на валу ротора размещается одна или две крыльчатки вентилятора, а также закрепляется ведомый приводной шкив. Подшипниковый узел ротора состоит из двух шариковых необслуживаемых подшипников. На валу со стороны контактных колец также может быть установлен роликовый подшипник.

Статор (неподвижная часть) служит для создания переменного электрического тока. Конструктивно он объединяет металлический сердечник и обмотки.

Щеточный узел обеспечивает передачу тока возбуждения на контактные кольца. Узел состоит из двух графитных щеток, пружины их прижимающие и щеткодержатель. На многих современных генераторах щеткодержатель объединен с регулятором напряжения в единый неразборный узел.

Выпрямительный блок служит для преобразования переменного напряжения, вырабатываемого генератором, в напряжение постоянного тока бортовой сети авто.

Регулятор напряжения предназначен для поддержания напряжения генератора в определенных пределах.

В корпусе размещается большинство конструктивных элементов генератора. Корпус представляет собой две крышки – переднюю (со стороны приводного шкива) и заднюю (со стороны контактных колец). Крышки стянуты между собой с помощью болтов. В основном крышки изготавливаются из алюминиевого сплава – легкого, немагнитного и легко рассеивающего тепло. На поверхности крышек выполнены вентиляционные окна, а также две или одна (в зависимости от способа крепления генератора) крепежные лапы.

Привод генератора осуществляется через ременную передачу и обеспечивает вращение ротора со скоростью в 2-3 раза превышающую частоту вращения коленчатого вала. В зависимости от конструкции генератора в передаче используется клиновый либо поликлиновый ремень.

Поликлиновый ремень более универсальный, он применяется при небольших диаметрах ведомого шкива, и с его помощью может быть реализовано большее передаточное число. На современных моделях генераторов привод осуществляется поликлиновым ремнем. Благодаря большей гибкости он позволяет устанавливать на генераторе шкив малого диаметра. Привод генератора может осуществляться как отдельно, так и одним ремнем вместе с насосом охлаждающей жидкости (помпой). Натяжение ремня регулируется либо отклонением корпуса генератора, либо (в случае применения поликлинового ремня) натяжными роликами при неподвижном генераторе.

На автомобилях может устанавливаться и индукторный (бесщеточный) генератор.

Различают два типа конструкций автомобильных генераторов – традиционную и компактную. Помимо геометрических размеров, данные конструкции имеют отличия в компоновке вентилятора, устройстве корпуса, приводного шкива, выпрямительного узла.

Генератор с традиционной компоновкой оснащен вентилятором у приводного шкива, в компактной компоновке —  с двумя вентиляторами внутри самого генератора. Поскольку компактные генераторы имеют привод с более высоким передаточным отношением, их второе называние — высокоскоростные генераторы.

Как работает генератор

Когда водитель проворачивает ключ в замке зажигания, ток от аккумулятора через щеточный узел и контактные кольца поступает на обмотку возбуждения. В обмотке наводится магнитное поле. С вращением коленчатого вала двигателя также начинает вращаться ротор генератора. Магнитное поле ротора пронизывает обмотки статора, на выводах которых возникает переменное напряжение. При достижении определенной частоты вращения генератор переходит в режим самовозбуждения, т.е. обмотка возбуждения запитывается непосредственно от самого генератора.

Выпрямительный блок преобразует переменное напряжение в напряжение постоянного тока. В таком состоянии генератор обеспечивает требуемый ток для зарядки аккумуляторной батареи и питания потребителей. При изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя и нагрузки в работу включается регулятор напряжения. Он регулирует время включения обмотки возбуждения. При возрастании частоты вращения генератора и уменьшении внешней нагрузки время включения обмотки возбуждения уменьшается, наоборот, при уменьшении частоты вращения и увеличения нагрузки – увеличивается.

В том случае, когда ток потребления больше чем возможности генератора, в работу включается аккумуляторная батарея. 

Принцип работы автомобильного генератора

По характеру своей работы автогенератор напоминает обыкновенный электродвигатель, однако принцип его действия диаметрально противоположен: если обычный мотор преобразует энергию в механическое движение, то генератор, получая вращающий импульс от двигателя автомобиля, преобразует его в электроэнергию.

Принцип работы генератора автомобиля примерно следующий. После поворота ключа в замке зажигания на обмотку ротора поступает напряжение, оно проходит через контактные кольца и блок щеток. В результате, вокруг обмотки возникает магнитное поле. Данное поле постоянно вращается вместе с ротором двигателя, при этом взаимодействуя со статорными обмотками. На статорных обмотка появляется ток, который подается на диодный мост. На выходе диодного моста ток уже имеет стабильную величину. Далее ток подается на регулятор напряжения, после чего он используется для питания потребителей и аккумуляторной батареи.

Oт иcпpaвнoй и бecпepeбoйнoй paбoты гeнepaтopa напрямую зaвиcят такие ĸoмпoнeнты и yзлы aвтoмoбиля:

   — аккумуляторная батарея и ее зарядĸа;

   — системa зажигания двигaтeля,

   — головноe и внутреннеe освещениe aвтo;

   — стабильная paбoтa различных ĸoнтpoллepoв, датчиков, a тaĸжe вceвoзмoжныx yĸaзaтeлeй и индиĸaтopoв;

   — нормальная paбoтa и иcпpaвнocть бортoвoгo компьютера;

   — paбoтa вcex электрустройств (аудиосистемы, кондиционера, электроприводoв, электроусилителя руля и т.д.).

Напряжение бортовой электросети автомобиля при работающем генераторе и исправном регуляторе напряжения поддерживается на уровне 13,9 — 14,5 В. Это напряжение необходимо для обеспечения прохождения тока заряда через аккумуляторную батарею.

B coвpeмeнныx гeнepaтopax выpaбaтывaeтcя пepeмeнный тoĸ, ĸoтopый пocpeдcтвoм cпeциaльныx элeĸтpичecĸиx и элeĸтpoнныx cxeм и пpибopoв тpaнcфopмиpyeтcя в пocтoянный, в зaвиcимocти oт нaпpяжeниe бopтoвoй ceти:

   — 6 вoльт (мoтoциĸлы),

   — 12 вoльт (бoльшинcтвo лeгĸoвыx aвтoмoбилeй c бeнзинoвыми мoтopaми, дизeльныe aвтoмoбили),

   — 24 вoльтa (номинально 28,4 Вольта) (дизeльныe aвтoмoбили, a тaĸжe гpyзoвиĸи, aвтoбycы и дpyгaя тяжeлaя тexниĸa),

   — 47 вoльт (нeĸoтopыe coвpeмeнныe мoдeли aвтoмoбилeй люĸc-ceгмeнтa миpoвoгo aвтoпpoмa).

Применение генераторов переменного тока позволяет существенно уменьшить габаритные размеры и вес генератора, повысить его надёжность, сохранив или даже увеличив его мощность по сравнению с генераторами постоянного тока.

Возможна ли замена генератора одной марки на другой?

Такое действие вполне возможно, но:

      • энергетические характеристики заменяющего генератора должны быть не ниже, чем у заменяемого;

      • передаточное число от двигателя к генератору должно быть одинаково;

      • габаритные и крепежные размеры заменяющего генератора позволяют установить его на двигатель. Большинство генераторов зарубежного производства имеют однолапное крепление, а отечественные крепятся за две лапы, поэтому замена “иномарочного” генератора отечественным потребует замены кронштейна;

      • электрические схемы генераторных установок аналогичны.

Неисправности генератора

Все неисправности генератора условно можно разделить на две группы — механические и электрические. К первым относится разрушение корпуса устройства, поломка креплений, подшипников, прижимных пружинок щёток, обгонной муфты или шкива и других деталей, а ко вторым — обрывы и замыкания обмотки, поломка диодного моста и реле-регулятора, износ угольных щёток.

Неисправности генератора могут проявляться по-разному, однако в большинстве случаев они не приходят внезапно. При должной наблюдательности у водителя транспортного средства есть время, чтобы заметить надвигающуюся поломку и минимизировать неприятности. Итак, основные признаки проблем с генератором:

   1. Сложности при пуске мотора

Один из основных признаков поломки генератора — неуверенный пуск двигателя автомобиля. Когда генератор перестаёт работать правильно, аккумулятор недополучает заряд и лишается способности нормально прокручивать стартер. Разряженный аккумулятор — это в большинстве случаев прямое следствие поломки генератора.

   2. Тусклый или мерцающий свет фар

Следующий симптом можно наблюдать в тёмное время суток. Фары автомобиля начинают светиться тускло, либо изменяют степень яркости в зависимости от оборотов двигателя и нагрузки на электрическую систему. Также неполадки можно заметить по подсветке приборной панели и приборам освещения салона — все они точно так же меняют яркость.

   3. Горит пиктограмма на приборной панели

Горящая или мерцающая пиктограмма в виде аккумулятора на приборной панели говорит о том, что у вашей машины серьёзные проблемы — аккумулятор не заряжается подобающим образом. Как правило, с горящей пиктограммой авто сможет ехать ровно до тех пор, пока батарея не разрядится полностью и не перестанет давать искру на свечах зажигания.

   4. Свистит приводной ремень

Нередко из-под капота непрогретого автомобиля слышится неприятный свист. Он возникает в случае если приводной ремень, приводящий в движение ротор генератора, натянут слабо. На многих современных автомобилей этот же ремень приводит в действие и другие устройства (насос гидроусилителя руля и компрессор кондиционера), и натягивается автоматически. На более простых моделях автонатяжитель не предусмотрен конструкцией — со временем ремень растягивается и требует ручной регулировки натяжения.

   5. Ремень перегревается или разрушается

Характерный дымок и неприятный запах, исходящий от приводного ремня, или отслоение от него дорожек и кусков резины — признак подклинивания какого-то навесного агрегата (в том числе генератора), либо обводных роликов. На некоторых моделях обрыв приводного ремня не просто приводит к отключению генератора, но также может быть причиной намного более серьёзных бед. Если ремень перегревается или самопроизвольно разрушается, обязательно проверьте шкив генератора — он должен вращаться легко и не перекашиваться под нагрузкой.

   6. Звенящий или шуршащий звук из-под капота

Внутри генератора установлены подшипники качения. Эти детали испытывают очень высокие нагрузки и работают в условиях повышенных температур. По прошествии некоторого времени они сильно изнашиваются и теряют смазку, что приводит к появлению шума, перекосу и подклиниванию ротора, либо к полному разрушению подшипников. Ещё одной причиной шума может быть изношенная обгонная или демпферная муфта. Она может деформироваться и перестать выполнять свою функцию.

   7. Электрический гул

Несколько иным становится характер посторонних звуков в случае замыкания обмотки статора. Проявляется он характерным электрическим воем, подобным тому, который исходит от электродвигателей общественного транспорта — троллейбусов, трамваев или электричек.

Генератор автомобиля, ĸaĸ и любoй дpyгoй мexaничecĸий и/или элeĸтpичecĸий yзeл aвтoмoбиля, нyждaeтcя в cиcтeмaтичecĸoм oбcлyживaнии, диaгнocтиĸe и peмoнтe. Поэтому очень желательно хотя бы раз в 100 тысяч километров пробега проводить дефектовку и ремонт генератора со снятием его с автомобиля.

Будьте внимательны к своему автомобилю и удачи вам в пути!

Как работает генератор?

В этой статье мы поговорим об основном компоненте многих систем электропитания или зарядки — генераторе переменного тока. В частности, мы собираемся внимательно изучить типичный генератор переменного тока автомобиля.

Заглянем внутрь генератора и осмотрим все его отдельные части. Затем мы обсудим, как эти части работают вместе, чтобы выполнять работу, для которой предназначен генератор переменного тока.

Что такое генератор?

Прежде всего, давайте обсудим, что такое генератор переменного тока и его назначение. По определению генератор переменного тока — это устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую энергию переменного тока.

В автомобиле двигатель вращает приводной ремень, который вращает шкив, прикрепленный к генератору. Но подождите минутку… Разве транспортному средству не требуется постоянное напряжение? Действительно, так и есть… но об этом позже.

Генератор фактически вырабатывает энергию для автомобиля. Когда генератор переменного тока вращается, он создает напряжение постоянного тока, прежде всего, для зарядки аккумуляторной батареи автомобиля. Аккумулятор обеспечивает огромный ток, необходимый для запуска двигателя автомобиля.

Когда автомобиль заводится, генератор помогает, обеспечивая питание для работы электрических систем автомобиля.

В чем разница между генератором и генератором? Что ж, как мы уже говорили ранее, генератор переменного тока — это устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую энергию переменного тока. По определению, генератор — это механическое устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую энергию переменного или постоянного тока.

Итак, по определению, вероятно, можно с уверенностью сказать, что генератор переменного тока является генератором.

Основные компоненты генератора переменного тока

Как вы понимаете, существуют различия в конструкции генератора переменного тока и, следовательно, количество компонентов зависит от поставщика.

Генератор переменного тока состоит из трех основных компонентов: ротора, статора и выпрямителя. Есть и другие компоненты, и мы доберемся до них по ходу нашего обсуждения.

Начнем с ротора. Система приводных ременных шкивов вращает ротор на валу при работающем двигателе автомобиля.

В основе ротора лежит электромагнит, часто называемый обмоткой возбуждения. Итак, что такое электромагнит? Электромагнит состоит из отрезка проводящего провода, намотанного на кусок магнитного металла.

Напряжение подается на спиральный провод, создавая в нем ток. Это создает магнитное поле вокруг намотанной проволоки. Как и у постоянного магнита, у него есть северный и южный полюса.

Ротор также имеет серию чередующихся северных и южных наконечников полюсов, расположенных вокруг обмоток возбуждения, которые наматываются на железный сердечник на валу ротора.

Ротор устанавливается внутри статора. Статор является неподвижной частью генератора переменного тока. Ротор вращается внутри статора, не касаясь его физически. На каждом конце вала установлены щетка и контактное кольцо. Мы поговорим о них позже.

Статор состоит из трех отдельных обмоток, один конец каждой обмотки соединен вместе.

Обмотки катушки статора равномерно распределены с интервалом 120 градусов вокруг железного вала.

Итак, теперь у нас есть этот ротор, вращающийся внутри статора, состоящего из трех катушек проволоки. Как это генерирует напряжение?

Мудрый ученый по имени Майкл Фарадей обнаружил, что в катушке с проводом может индуцироваться напряжение, если перемещать эту катушку через магнитное поле.

Если катушка с проводом неподвижна, как в статоре, вы получите наведенное напряжение в катушке, если переместите магнитное поле мимо катушки. Интересно, что чем быстрее меняется магнитное поле, тем больше индуцируется напряжение.

Ротор, вращающийся внутри статора, вызывает индуцированное напряжение на обмотках статора из-за вращающегося магнитного поля.

Секундочку… откуда берется магнитное поле? Вот где в дело вступают щетки и контактные кольца.

Помните, мы говорили ранее, что ротор — это электромагнит? Это верно, когда мы подаем напряжение на обмотку возбуждения. Как мы это делаем? Подаем напряжение на обмотку возбуждения через контактные кольца.

Вы можете спросить… Откуда берется напряжение возбуждения?  Подождите!… мы скоро доберемся до этого.

Хорошо… вернемся к нашему ротору электромагнита, вращающемуся внутри статора. В каждой обмотке статора будет индуцироваться напряжение. Наведенные напряжения будут переменными из-за смены электромагнитного полюса во время вращения ротора.

Мы получаем три напряжения, каждое из которых сдвинуто по фазе на 120 градусов друг от друга из-за физического расположения обмотки вокруг железного сердечника статора.

Теперь у нас есть три напряжения переменного тока, создаваемые нашим вращающимся ротором. Но нам нужно напряжение постоянного тока для зарядки аккумулятора и работы электрических устройств автомобиля.

Хорошо… давайте посмотрим, как генератор переменного тока автомобиля вырабатывает напряжение постоянного тока. Как мы преобразуем переменный ток в постоянный? С помощью выпрямителя. Что такое выпрямитель? Выпрямитель состоит из нескольких диодов.

Давайте посмотрим, как работает диод. Проще говоря, диод пропускает ток только в одном направлении. Диод имеет два вывода: анод и катод.

Если анод более положительный, чем катод, ток будет течь через диод. Но если анод более отрицателен, чем катод, ток через диод течь не будет.

Хорошо, давайте посмотрим, что произойдет, если мы подадим переменное напряжение на цепь с диодом. Мы получаем выходное напряжение, которое не является переменным, а неровным постоянным напряжением. Это не очень красивое напряжение постоянного тока, но мы можем исправить это позже.

Если мы преобразуем переменный ток в постоянный, мы выполнили выпрямление. Итак, диод — это разновидность выпрямителя.

Выпрямитель генератора имеет более одного диода. Чаще всего выпрямитель генератора имеет шесть диодов. Шесть диодов смонтированы в теплоотводящем материале для защиты от возгорания.

Зачем столько диодов? Напомним, что у нас есть три напряжения переменного тока, создаваемые в обмотках статора. Почему бы не использовать все три напряжения? Фактически диоды настроены таким образом, что мы выпрямляем и преобразовываем оба полупериода каждого напряжения статора в переменное напряжение.

Помните, ранее в этой статье мы упоминали контактные кольца и щетки, которые установлены на конце вала ротора? Давайте поговорим о том, что они делают.

Как мы обсуждали ранее, катушка возбуждения ротора представляет собой электромагнит. Как он становится электромагнитом? Напряжение постоянного тока подается через токосъемные кольца из двух разных источников.

Первым источником является аккумуляторная батарея при запуске двигателя. Второй источник — от самого генератора переменного тока, когда ротор вращается через компонент, называемый трио диодов.

Хорошо… давайте обсудим тройку диодов и еще один компонент, называемый регулятором напряжения.

Трио диодов бывают разных форм и размеров, но все они имеют три диода внутри.

Точно так же, как и у выпрямителя, входные клеммы трио диодов подключены к каждому выходу напряжения статора. Выходные клеммы каждого диода соединены вместе. Трио диодов преобразует часть выходного напряжения статора в напряжение постоянного тока.

Выход трио диодов подается на регулятор напряжения и становится напряжением питания электромагнита ротора после запуска и работы двигателя.

Как выглядит регулятор напряжения? Как и выпрямитель, регулятор напряжения бывает разных форм и размеров в зависимости от производителя и модели генератора.

Итак, что делает регулятор? Если вы помните, чем быстрее вращается ротор, тем большее напряжение индуцируется в статоре.

Регулятор напряжения — это электронное устройство, которое действует как монитор напряжения генератора  , поскольку он следит за напряжением аккумуляторной батареи.

Регулятор напряжения предназначен для регулировки напряжения возбуждения электромагнита таким образом, чтобы выходные напряжения статора оставались относительно постоянными независимо от скорости вращения ротора.

Почему мы хотим, чтобы напряжение статора было постоянным? Напряжение статора выпрямляется и затем используется для зарядки аккумулятора. Аккумулятор и другие электрические устройства могут быть повреждены, если напряжение слишком высокое!

Как все части работают вместе?

Хорошо… Похоже, мы описали все детали генератора. Итак… давайте посмотрим, как все части работают вместе:

– Выключатель зажигания позволяет аккумулятору питать ротор

– Ротор вращается быстрее, когда двигатель увеличивает обороты…

– Напряжение статора повышается

– Выпрямитель Выходное напряжение заряда батареи повышается

– Регулятор напряжения фиксирует повышение напряжения батареи

— Регулятор напряжения снижает напряжение питания электромагнита и

— Падает напряжение на статоре

Имейте в виду, что наши описания, рисунки и анимации могут не соответствовать вашему генератору переменного тока. Как и в случае любого электрического устройства, существуют различные конфигурации.

Подведем итог тому, что мы узнали:

– Генератор переменного тока – это электромеханическое устройство, которое генерирует напряжение постоянного тока и поддерживает напряжение аккумуляторной батареи автомобиля

– Основными компонентами генератора являются ротор, статор, выпрямитель, трио диодов и регулятор напряжения.

– Ротор вращается внутри статора, создавая три отдельных напряжения переменного тока.

– Напряжение переменного тока статора преобразуется выпрямителем в напряжение постоянного тока и подается на аккумуляторную батарею и электрические цепи автомобиля.

– Регулятор напряжения представляет собой электронное устройство, поддерживающее постоянное выходное напряжение генератора.

– Выход трио диодов становится напряжением питания электромагнита ротора после запуска и работы двигателя.

Если у вас есть какие-либо вопросы о генераторе переменного тока, электрической системе автомобиля или любой электрической системе в целом, задайте их в комментариях ниже, и мы свяжемся с вами менее чем через 24 часа.

У вас есть друг, клиент или коллега, которым может пригодиться эта информация? Пожалуйста, поделитесь этой статьей.

Как работает генератор вашего автомобиля?

Генератор вашего автомобиля — это замечательная инженерная разработка, которая делает гораздо больше, чем вы можете себе представить. Например, многие люди не знают, что генератор переменного тока поднимает тяжести во время движения автомобиля, а также помогает поддерживать заряд аккумулятора.

Распространено ошибочное мнение, что батарея активно питает всю электронику вашего автомобиля во время движения, но это не так. Читайте дальше, чтобы узнать, как работают генераторы переменного тока и какую работу они выполняют, чтобы сделать ваш автомобиль прекрасным местом для жизни.

Что такое генератор?

Генератор переменного тока представляет собой небольшой электрический генератор, который преобразует механическую энергию вращающегося двигателя вашего автомобиля в электрическую энергию. Он вырабатывает электроэнергию, которую будут использовать вспомогательные системы вашего автомобиля. Генератор переменного тока также заряжает аккумулятор автомобиля во время работы двигателя автомобиля, потому что аккумулятор сильно разряжается, когда он приводит в действие стартер при запуске автомобиля.

Многие думают, что во время движения автомобиля единственное, что питает фары, дворники, радио и т.п., — это автомобильный аккумулятор. Это огромное заблуждение, и правда в том, что если бы ваша батарея выполняла всю эту работу сама по себе, она не смогла бы снова завести машину при следующей попытке завести ее. Вместо этого генератор переменного тока питает все эти вещи, вырабатывая электричество, которое также заряжает автомобильный аккумулятор, и способ, которым он вырабатывает электричество, завораживает.

Как работает генератор?

Генератор переменного тока использует ротор (в основном электромагнит), первоначально питаемый от автомобильного аккумулятора, который вращается внутри неподвижной части, называемой статором. Статор содержит медную проводку, которая подвергается воздействию переменного тока, когда электромагнит ротора вращается внутри него. Транспортное средство создает эту электрическую генерацию, приводя в действие генератор переменного тока через вал, соединенный с вспомогательным ремнем автомобиля через шкив.

Это помогает генератору переменного тока создавать ток, пока работает двигатель автомобиля, и как только генератор набирает скорость, некоторые генераторы переменного тока могут самостоятельно питать электромагнит. Однако есть разные вещи, которые нужно уладить. Во-первых, тип тока, который производит генератор переменного тока, является переменным током (AC), но транспортному средству требуется постоянный ток (DC). Таким образом, генератор переменного тока имеет часть, называемую выпрямителем, которая «выпрямляет» переменный ток в постоянный ток, который фактически может использовать автомобиль. Это делается с помощью диодов, которые пропускают ток только в одном направлении.

Другая проблема заключается в том, что частота вращения двигателя транспортного средства может изменяться. Если двигатель вращается намного быстрее, генератор переменного тока будет производить более высокое напряжение, чем необходимо, и, если это не регулируется, генератор переменного тока может в конечном итоге сжечь электронику вашего автомобиля и, возможно, аккумулятор. Чтобы справиться с этим, генераторы переменного тока оснащены системой регулирования, которая модулирует величину тока, получаемого электромагнитом, и, в свою очередь, регулируется сила магнита.

Это означает, что, контролируя силу электромагнита, можно контролировать величину тока, производимого при вращении магнита внутри статора. В противном случае магнит вращался бы на полную мощность в сочетании с резким ускорением транспортного средства. Самое замечательное то, что, несмотря на то, что двигатель может вращаться с переменной скоростью, напряжение остается регулируемым, тем самым защищая оборудование, питаемое генератором переменного тока.

Неисправный генератор может вызвать множество проблем, одна из которых — недостаточная зарядка аккумулятора вашего автомобиля. Это, очевидно, огромная проблема, потому что, если генератор переменного тока не заряжает аккумулятор, вы не сможете завести свой автомобиль в следующий раз, когда попытаетесь его включить. Однако неисправный генератор также вызывает множество симптомов, которые могут быть ужасающими, если вы не знаете, с чем имеете дело. Некоторые распространенные из них — это огни, которые внезапно тускнеют без причины.

Это связано с тем, что ваш генератор переменного тока неправильно заряжает аккумулятор, что приводит к тому, что аккумулятор не может справиться с нагрузкой, которую требует от него автомобиль. Радио также может перестать работать, как и множество других электронных устройств в вашем автомобиле, которые не будут работать должным образом или вообще не будут работать. По сути, все, что нуждается в электричестве в вашем автомобиле, начнет вести себя странно, если ваш генератор выйдет из строя.

Лучше всего отвезти автомобиль к квалифицированному механику, как только вы начнете замечать какие-либо легкие симптомы (например, фары внезапно тускнеют без причины), прежде чем симптомы перерастут в серьезные проблемы. Авторитетный механик сможет просканировать ваш автомобиль с помощью хорошего приложения OBD2, чтобы лучше понять, что означают коды неисправностей, и сможет определить разницу между умирающим аккумулятором и неисправным генератором.

Неисправный генератор также может проявляться в виде проблем с запуском автомобиля из-за слабого автомобильного аккумулятора 12 В. Но проблема на самом деле в том, что генератор неправильно заряжает аккумулятор, а не сам аккумулятор.

Проблемы с электрикой в ​​автомобилях являются одними из самых сложных для обнаружения, и они также могут быть чрезвычайно раздражающими, потому что они подкрадываются, когда вы меньше всего этого ожидаете. Трудно отличить неисправный аккумулятор от неисправного генератора. Визуальный осмотр генератора также может быть полезен, а также окружающих предметов первой необходимости, таких как вспомогательный ремень и шкив. Генератор не будет вращаться правильно, если ремень растянут или поврежден.

Генераторы сделают вашу машину приятной

Генераторы в основном делают ваш автомобиль прекрасным местом для отдыха. Эти гениальные хитроумные приспособления обеспечивают электрические удобства внутри вашего автомобиля, позволяя вам слушать любимую музыку по дороге на работу. Генераторы остаются незамеченными, пока работают правильно, но неисправный генератор быстро даст о себе знать. Так что в следующий раз, когда вы сядете в машину, вы можете поблагодарить свой генератор за подогрев сидений.

Автомобильный генератор Что это такое? Как это работает?

Что такое автомобильный генератор?

Автомобильный генератор представляет собой устройство, использующее физический закон электромагнитной индукции (закон Фарадея-Неймана для тех из вас, кто только что закончил среднюю школу) для преобразования механической энергии в электрическую энергию .

В первых автомобилях, где не было электроники, не было и генератора. Как только появилась электроника, более ста лет назад, возникла необходимость создавать электричество и хранить его.

Решение было найдено путем оснащения каждого автомобиля аккумулятором и генератором для его зарядки.

Короче говоря, генератор в машине — это не что иное, как большая динамо-машина, такая же, которую мы использовали в старых мотоциклах. Он использует вращение двигателя для выработки электроэнергии в виде переменного тока.

Это электричество позволяет нам иметь кондиционер, отопление, блок управления, фары и габаритные огни. Вот почему генератор переменного тока играет решающую роль в современных автомобилях.

Помните, что автомобильный аккумулятор используется только для хранения энергии, позволяющей выключить зажигание. Как только машина заводится, почти все электричество подается генератором, а не аккумулятором.

На практике выход из строя генератора автомобиля приводит к тому, что весь автомобиль переходит в состояние «капут», даже приводя к его остановке во время движения.

Как работает автомобильный генератор?

Как уже объяснялось, автомобильный генератор представляет собой не что иное, как электромеханическое устройство, преобразующее механическую энергию двигателя в переменный ток.

Для этого используется закон физики электромагнитной индукции, также известный как Фарадея-Неймана .

В этой статье мы не хотим открывать симпозиум по физике, но этот закон описывает, как при генерации магнитных полей механическая энергия преобразуется в электрическую энергию. Преобразование очень эффективно, и фактически почти 100% механической энергии преобразуется в электрическую энергию.

Автомобили — это лишь одно из применений генераторов переменного тока. Почти вся электроэнергия, которую мы потребляем, на самом деле производится с помощью генераторов переменного тока.

Гидроэлектростанции используют большие турбины, механическая энергия которых преобразуется в электричество генератора переменного тока.

Атомные электростанции используют энергию атома для нагрева большого количества воды. Они производят пар (как мокко Bialetti в домашних условиях), который толкает и вращает огромные турбины, которые, угадайте что, благодаря большому генератору переменного тока производят электричество. Мы получаем идею.

Какие проблемы может вызвать автомобильный генератор?

Автомобильный генератор играет основную роль в питании электрической системы автомобиля и подзарядке аккумуляторной батареи.

Учитывая сложность генератора автомобиля, причин проблем может быть много. Однако неисправность может возникать по двум причинам, связанным с текущим выходным напряжением:

• Генератор не заряжает аккумулятор . Неисправность генератора автомобиля может привести к недостаточному напряжению для зарядки аккумулятора.
• Генератор перезаряжает аккумулятор . Неисправность также может привести к перезарядке аккумулятора слишком высоким напряжением. Это, пожалуй, наихудший случай, поскольку другие электрические компоненты, такие как блок управления, также могут быть повреждены.

Каковы симптомы неисправности автоматического генератора?

Электрические системы являются одними из самых сложных систем на борту современных автомобилей. Чтобы дать вам представление о , у каждого автомобиля есть несколько километров электропроводки на борту.

Это делает очень сложным определение точной проблемы и увеличивает стоимость человеко-часов механика.

Однако неисправный генератор можно определить по следующим признакам:

• Аккумулятор и Генератор Индикатор загорается — если индикатор горит постоянно и не гаснет после включения, возможно, проблема в аккумуляторе или генераторе.
• Тусклые фары и фары — один из первых признаков неисправности генератора, когда ближний свет или освещение салона начинают тускнеть. В этом случае генератор переменного тока неправильно питает электрическую систему и вызывает колебания мощности.
• Фары и фары мерцают — если мощность фар продолжает меняться, генератор автомобиля определенно неисправен и больше не может производить мощность.
• Аккумулятор на земле — если аккумулятор на земле, проблема не обязательно в генераторе. Однако, если вы регулярно пользуетесь автомобилем и аккумулятор не слишком старый, проверьте исправность генератора. Часто заменяют несколько аккумуляторов, а потом выясняют, что проблема в генераторе.
• Пахнет горелым металлом или пластиком : если кабель поврежден и не передает энергию должным образом, он будет нагреваться. В конце концов он горит и пахнет горелым пластиком или металлом. Источником проблемы может быть неисправный генератор машины.
• Изношенный сервисный ремень — изношенный ремень становится не признаком неисправности генератора, а причиной. Если катушка генератора не вращается должным образом, она будет повреждена.
• Механический рык — один из звуков, который многие водители слышат незадолго до того, как их генератор переменного тока сдохнет, — это механический рык. Это связано с тем, что вращающиеся внутренние части были повреждены и поцарапаны стенкой генератора, вызывая этот необычный шум.
• Медленное электрооборудование : если вы заметили, что окна медленно поднимаются или опускаются или сиденье с электроприводом движется медленно, возможно, неисправен генератор.
• Трудности при запуске автомобиля — если генератор не работает должным образом, это может вызвать трудности при запуске автомобиля в той же степени, что и аккумулятор.

Что такое символ автомобильного генератора?

Автомобильный генератор не имеет собственного символа или индикатора , но он разделяет их со своим вечным аналогом — аккумулятором.

Для тех, кто не помнит, индикатор аккумулятора/генератора — это красный один , представленный квадратом с «+» и «-» внутри него.

Индикатор аккумулятора/генератора может иметь несколько значений. Если вы видите его, вы можете прочитать нашу специальную статью.

В некоторых автомобилях проблемы с генератором выводятся на электронный дисплей, например, «Проблемы с генератором » или « Неисправность генератора», за которым обычно следует «Остановите автомобиль и выключите двигатель». Генератор на самом деле является другим способом обращения к генератору переменного тока. В любом случае проблема определенно в генераторе и его необходимо заменить.

Автомобильный генератор Цена

Как и при любом ремонте автомобиля, цена замены генератора машины складывается из стоимости детали и человеко-часов механика .

В принципе, хороший механик не должен тратить более двух часов на демонтаж старого генератора и установку нового. Следовательно, общая стоимость труда не должна превышать 100 евро.

С другой стороны, более сложно установить цену на запасную часть, которая сильно различается в зависимости от марки и места приобретения . Цена нового генератора варьируется между 50 и 400 евро.

Таким образом, замена генератора будет стоить от 150 до 500 евро.

Что делать, если сломался генератор машины?

Если вы обнаружите, что генератор автомобиля сломан, лучше всего остановить автомобиль и вызвать эвакуатор .

На эвакуатор вы, скорее всего, потратите больше, чем на замену, но оно того стоит.

Ходьба с неисправным генератором может сломать всю электрическую систему автомобиля , а также повредить и расплавить многие электронные компоненты.

Если напряжение слишком высокое, оно может вывести из строя блок управления, который, не регулируя другие компоненты, может вызвать цепной эффект.

Без наблюдения за блоком управления повреждение может распространиться на механические части , причинив ущерб на тысячи евро.

Поэтому лучше всего вызвать механика и заменить генератор. Ничего больше.

Что делает генератор? — Советы экспертов

Что такое генератор?

Генератор переменного тока представляет собой устройство, установленное на двигателе автомобиля или грузовика, которое преобразует механическую энергию в электричество. С помощью некоторых других компонентов он преобразует переменный ток в постоянный для зарядки аккумулятора автомобиля и работы всей автомобильной электроники.

Как работает генератор?

Что ж, история действительно начинается с наших хороших друзей Майкла Фарадея, Николы Теслы и нескольких других парней, поскольку они являются славными людьми, стоящими за открытием переменного тока (AC). Без их гениальности электричество не могло бы путешествовать на большие расстояния и не помогало бы питать наши автомобили, как это происходит каждое утро. Конечно, постоянный ток (DC) — это здорово и все такое, но генераторы переменного тока начинают с того, что вырабатывают переменный ток до того, как постоянный ток выбрасывается с другого конца. Давайте быстро рассмотрим основы, пока мы не слишком увлеклись историей.

Постоянный ток — это вид электричества, присутствующий в батареях; он всегда течет в одном направлении (как указано метками + и — на батареях AAA). Переменный ток — это вид электричества, который течет через ваш дом. Он течет в двух направлениях, непрерывно меняясь с положительного на отрицательное много-много раз в секунду. Автомобильный генератор переменного тока использует оба этих типа электричества для поддержания заряда аккумулятора.

Внутри генератора есть «ротор», который вращается внутри «статора». Говоря простым языком, это в основном два больших магнита, вращающихся рядом друг с другом, но никогда не соприкасающихся (что очень плохо, потому что они сильно притягиваются друг к другу). Поскольку ротор генератора переменного тока вращается (ротор = обмотки возбуждения) в пределах статора (статор = обмотки индукции), магнитное поле между ними создает переменный ток.

Поскольку автомобили работают на постоянном токе, диоды, называемые «выпрямительным мостом», должны входить в уравнение для преобразования переменного тока в постоянный. По сути, это устройства, которые выпрямляют «переменные» электрические волны. Поскольку переменный ток создается вращающимися магнитами, он проталкивается через выпрямительный мост, по которому постоянный ток плавно вытекает с противоположной стороны. Оттуда вновь созданное электричество постоянного тока поступает к аккумулятору по некоторым проводам. Поскольку автомобильный аккумулятор представляет собой гигантский океан прекрасной энергии постоянного тока, он дополнительно очищает слегка несовершенный постоянный ток, который он получает от генератора переменного тока. Это делает электричество идеально чистым для чувствительной автомобильной электроники.

Теперь, вместе с вашей батареей, есть регулятор напряжения, который играет большую роль во всем этом мероприятии. В старых автомобилях регулятор напряжения был отделен от генератора, но во всех новых генераторах регуляторы напряжения встроены прямо в них. Регулятор напряжения сообщает генератору переменного тока, сколько электроэнергии необходимо производить в зависимости от потребностей автомобиля. Если регулятор напряжения заметит, что фары и подогрев включены, а радио набирает обороты, он скажет генератору работать немного интенсивнее. Если регулятор напряжения заметит, что вы едете по солнечному шоссе, слушая звуки открытой дороги со всеми выключенными аксессуарами, он позволит генератору немного передохнуть и немного расслабиться. Регулятор напряжения — это, по сути, босс генератора.

Что означают клеммы с маркировкой на задней стороне генератора?

• Клемма S — измеряет напряжение аккумуляторной батареи, чтобы генератор знал, какое усилие необходимо приложить. Он должен быть подключен к источнику питания.
Клемма
• IG — это клемма, которая включает регулятор напряжения. Он подключается к источнику питания от замка зажигания.
Клемма
• L — замыкает цепь на контрольную лампу системы зарядки. Если генератор перестает выполнять свою работу, эта клемма становится массой для контрольной лампы, которая включает лампу. При правильной работе этот терминал будет показывать напряжение батареи.
• Клемма B — Выходная клемма генератора. Он должен быть подключен к аккумулятору, так как от него исходит все электричество.
Клемма
• F — Полнополевой байпас для регулятора. Это только для целей тестирования. Лучше с этим не связываться.

Когда требуется замена генератора?

Большинство автомобильных генераторов выходят из строя точно так же. Они не производят никакой полезной энергии для зарядки аккумулятора. Обычно это происходит, когда вы останавливаете автомобиль, потому что он больше не заводится из-за разряженного аккумулятора. Вы можете легко проверить исправность генератора с помощью цифрового мультиметра (или любого устройства, измеряющего напряжение постоянного тока). Просто заведите автомобиль (при необходимости запустите от внешнего источника) и подключите мультиметр к положительной и отрицательной клеммам аккумулятора. Должно быть около 13,5 вольт или больше. Если оно составляет 12 вольт или меньше, ваш генератор не выполняет свою работу.

Замена генератора

Замена генератора может быть невероятно простой или чрезвычайно сложной, в зависимости от типа автомобиля. Если вам нужна замена генератора переменного тока для вашего автомобиля или грузовика, лучше всего получить руководство по обслуживанию, чтобы узнать, что требуется для его замены. Некоторые процедуры снятия генератора требуют снятия опор двигателя или впускных коллекторов, а другие — просто два легкодоступных болта. Степень сложности в значительной степени зависит от типа транспортного средства, к которому он прикреплен.

Нужна замена нового генератора?

автомобильных генераторов делают отличные электродвигатели; Вот как

Скромный автомобильный генератор скрывает интересный секрет. Известные как часть, которая преобразует энергию внутреннего сгорания в электричество, необходимое для работы всего остального, они также могут сами использоваться в качестве электродвигателя.

Эти устройства почти всегда представляют собой трехфазный генератор переменного тока с магнитным компонентом, питаемым от электромагнита на роторе, и поставляются с выпрямителем и блоком регуляторов для преобразования более высокого напряжения переменного тока в 12 В для автомобильных электрических систем. Внутри они имеют три соединения с катушками статора, которые кажутся универсальными в конфигурации треугольника, и пару соединений с набором щеток, питающих катушки ротора через набор токосъемных колец. У них удивительно высокая мощность, а их мощность оценивается в несколько лошадиных сил. Лучше всего то, что они легко доступны, бывшие в употреблении, а также удивительно дешевы, показанный здесь блок Ford Focus был куплен на аукционе eBay и стоил всего 15 фунтов стерлингов (около 20 долларов США).

Мы уже слышим, как вы кричите «Почему?!» на вашем волшебном интернет-устройстве, когда вы читаете это. Давайте перейдем к этому.

Эти люди думают, что создавать собственные электромобили — это весело!

Одним из интересных аспектов наблюдения за тем, как британская серия Hacky Racer превращается из группы друзей, делающих глупые электромобили, в нечто, приближающееся к официальной гоночной серии, является наблюдение за эволюцией искусства создания Hacky Racer. Как немного более грубый кузен серии US Power Racing, он получил некоторую выгоду от наследования их эволюционного опыта, но это не помешало Hacky Racers придумывать собственные разработки автомобилей. Они перешли от старых автомобилей и моторов для гольф-багги к китайским электровелосипедам и моторам для трехколесных велосипедов, и теперь более предприимчивые конструкторы начинают искать движущую силу дальше. Одним из многообещающих источников недорогого двигателя с приличной мощностью является автомобильный генератор переменного тока.

При поиске переоборудования автомобильного генератора выявляется множество страниц, HOWTO и руководств, многие из которых могут быть чрезвычайно запутанными и слишком сложными. В частности, есть предложения, касающиеся трех соединений статора, с советами разбивать отдельные обмотки и применять к ним специальные конфигурации проводки. Основываясь на опыте переоборудования довольно большого количества генераторов, это кажется удивительным, поскольку все различные модели, которые мы переоборудовали, имели одну и ту же готовую к работе конфигурацию треугольника, которая вообще не требовала перемонтажа. Возможно, пришло время представить руководство Hackaday с настоящим генератором переменного тока и разрушить все оставшиеся мифы, пока мы это делаем.

Итак, воодушевленные перспективой дешевого бесколлекторного мотора в пассаже выше, перед вами на скамейке стоит генератор Ford Focus. Как его преобразовать?

Бессмысленное уничтожение невинной машины Деталь

На задней части современного генератора обычно находится пластиковая пылезащитная крышка, закрепленная набором болтов. Эти устройства предназначены для ремонта, поэтому (что, возможно, удивительно для современного автомобильного компонента) их, как правило, очень легко демонтировать. Если снять пылезащитную крышку, то можно увидеть регулятор, выпрямители и щетки, иногда объединенные в единый блок, но чаще, как в случае с генератором Focus, где регулятор и щетки представляют собой отдельный узел к выпрямителю.

Часто имеется большое количество силиконового герметика, который необходимо срезать, но любые гайки или болты, крепящие регулятор, должны иметь возможность откручиваться, и осторожно, чтобы не повредить сами щетки, его можно снять за один раз. кусок. Затем блок выпрямителя можно снять, процесс, при котором иногда проще атаковать его бокорезами, чем пытаться удалить его целиком.

Вы должны быть в состоянии идентифицировать три пучка толстых эмалированных медных проводов, идущих от катушек статора, и отсоединить от них перемычки выпрямителя. В некоторых генераторах они припаяны, а в некоторых особенно раздражающих конструкциях — приварены точечной сваркой. В конце процесса разборки у вас должен быть оголенный генератор с тремя торчащими комплектами проводов статора и оголенный вал с двумя токосъемными кольцами, все, что осталось от блока выпрямителя и блока регулятора/щеток.

Следующим шагом является снятие схемы регулятора с сохранением формы узла регулятор/щетка, а также размещение и сохранение соединений щеток в месте их соединения с регулятором. И снова потребуется обильное количество силиконового герметика, который нужно будет удалить, но в конечном итоге регулятор должен быть оголен. Обычно это некоторая форма гибридной схемы на керамической или металлической подложке с соединениями, выходящими из формованного пластика, окружающего их, припаянными к контактным площадкам на их краях. Относительно просто определить пару разъемов для щеток, аккуратно отпаять их и вытолкнуть схему регулятора.

Открытая цепь регулятора с контактами токосъемного кольца вверху справа.

Контакты токосъемных колец закреплены на своих проводах.

Наконец, у вас должен быть голый генератор, щеточный блок с отсутствующей схемой регулятора и пластиковый пылезащитный чехол. Просто припаяйте три провода подходящего большого сечения к трем наборам проводов статора и покройте их термоусадкой, припаяйте пару более тонких проводов к соединениям щеток и снова соберите щеточный блок к генератору. Возможно, вам придется наложить какой-либо фиксатор на провода, ведущие к щеткам. Блок выпрямителя не требует повторной сборки, поэтому на некоторых моделях вам может потребоваться изготовить прокладку, чтобы заменить ее, поддерживающую одну сторону блока щеток.

В пылезащитной крышке можно сделать отверстия для различных проводов, и в пылезащитную крышку можно продеть все провода. На этом этапе вы переоборудовали свой генератор переменного тока, и все, что осталось, — это чем-то управлять им. К счастью, это удивительно простой процесс с готовыми деталями.

Управление новым двигателем

Так называемый бесщеточный двигатель постоянного тока — это просто двигатель переменного тока с электронным блоком, который для его работы превращает источник постоянного тока в источник переменного тока. Они имеют преимущество перед щеточными двигателями постоянного тока в надежности, эффективности и простоте управления скоростью, но за счет большей сложности.

Хорошая новость для тех, кто переделывает автомобильные генераторы переменного тока в электродвигатели, заключается в том, что за небольшие деньги можно приобрести целый ряд бесщеточных контроллеров двигателей в виде электронных регуляторов скорости (ESC), предназначенных для китайских электрических велосипедов и трехколесных велосипедов. . Они питаются от батареи постоянным током и производят трехфазный переменный ток, подходящий для привода двигателя, соединенного треугольником, и они хорошо работают с преобразованными генераторами переменного тока.

ESC имеют два режима: один для двигателей с датчиками обратной связи на эффекте Холла, а другой для двигателей без генератора переменного тока. Обычно для этого необходимо установить проводную связь, см. инструкции для вашего контроллера. Мы обнаружили, что генератор переменного тока хорошо работает как двигатель от источника питания 36 В или 48 В, и пока используется контроллер с достаточной мощностью, они работают надежно. Быстрый поиск на AliExpress по запросу «бесщеточный контроллер двигателя 1500 Вт» дает множество вариантов.

При наличии контроллера есть еще одно требование, чтобы наш генератор переменного тока стал двигателем: он должен иметь источник постоянного тока на обмотке ротора. Через него должно протекать около 2 или 3 А, для чего модуль блока питания с ограничением по току превосходно выполняет эту задачу. Необходимость использовать эту мощность делает двигатель немного менее эффективным, чем двигатель с постоянными магнитами, но стоимость старого генератора трудно превзойти.

Мотору, изображенному на наших фотографиях, суждено стать одним из пары двигателей, обеспечивающих тягу новой машины для участия в гонках этого года. Личный опыт работы с SMIDSY, роботом Robot Wars, заставил меня дать им принудительное воздушное охлаждение, но, в отличие от электрических трехколесных двигателей, они, кажется, хорошо справляются с перегревом. Двигатель генератора переменного тока может не быть универсальным решением для любых ваших потребностей в небольшой тяге, но даже в этом случае стоит знать, что это вариант без неожиданных ритуалов подключения. Если вы конвертируете один для проекта, обязательно напишите об этом и отправьте его в нашу линию советов!

Как работает генератор переменного тока | Technician.Academy

Автомобильные аккумуляторы не могут удовлетворять потребности электрической системы в течение продолжительных периодов времени. Работа генератора заключается в восстановлении питания аккумуляторной батареи. Генератор также необходим для подачи тока на электрические аксессуары при работающем двигателе.

Генераторы используются в серийных автомобилях с 1960-х годов, когда они впервые появились в Plymouth Valiant. До этого использовались генераторы постоянного тока (DC). Как генераторы постоянного тока, так и генераторы переменного тока основаны на явлении, известном как электромагнитная индукция.

Электромагнитная индукция возникает, когда электричество возникает при перемещении проводника через магнитное поле. Это также может произойти, когда магнитное поле проходит через проводник. Для создания электричества в генераторе постоянного тока проводник вращается, а поле удерживается. В генераторе переменного тока проводник неподвижен, а поле вращается.

Несмотря на то, что они почти одинаковы, генератор не мог вырабатывать ток, достаточный для питания ряда электрических аксессуаров на современных автомобилях. Из-за этого от него отказались в пользу генератора.

Появление полупроводников привело к созданию многих устройств, от домашнего компьютера до транзисторного радиоприемника. Генератор переменного тока является одним из таких устройств, в основе которого лежит полупроводник, называемый диодом. Диод позволяет току проходить только в одном направлении, а не в другом. Это преобразует напряжение переменного тока (AC) в напряжение постоянного тока (DC), которое может использовать автомобиль.

Генератор переменного тока предназначен для преобразования механической энергии в электрическую. Он приводится от коленчатого вала двигателя ремнем. Ремень вращает шкив, прикрепленный к валу ротора. Ротор представляет собой магнитный железный сердечник, намотанный на катушку из проволоки. Два конца катушки прикрепляются к медным контактным кольцам, которые затем прикрепляются к щеткам. Одна из щеток подключена к земле, а другая подключена к полевой клемме в регуляторе напряжения. Прядильный ремень вращает ротор, расположенный внутри статора. Поскольку ротор — это магнит, а статор — проводник, вращение ротора создает электричество в обмотках статора. Это индукция в действии.

Внутри статора находятся три витка провода, каждый из которых генерирует собственное напряжение переменного тока. Это напряжение должно быть преобразовано в постоянный ток, прежде чем его можно будет использовать для зарядки аккумулятора и питания электрических аксессуаров. Это работа диодов внутри выпрямительного моста. Как уже упоминалось, диоды — это твердотельные полупроводники, которые позволяют току проходить только в одном направлении. Диод блокирует выход отрицательного напряжения с каждой катушки статора, поэтому на транспортное средство поступает только положительное напряжение. Чтобы визуализировать это, подумайте о переменном напряжении, которое представляет собой синусоиду. После прохождения напряжения через выпрямленный мост синусоида разрезается пополам вдоль ее горизонтальной оси.

Генераторам переменного тока требуется регулятор напряжения для контроля выработки электроэнергии. Для выполнения этой задачи регулятор включает и выключает цепь управления ротором, уменьшая его магнитное поле. В результате напряжение, поступающее на статор, снижается, как и общая выходная мощность генератора. В старых генераторах переменного тока использовался внешний регулятор или регулятор, встроенный в генератор. Они могут быть как механическими, так и с электронным управлением.

В современных автомобилях за регулирование напряжения отвечает модуль управления силовым агрегатом (PCM). Нет необходимости в отдельном регуляторе. В большинстве случаев PCM контролирует напряжение аккумулятора, частоту вращения двигателя и температуру аккумулятора. Затем он подает импульс на катушку возбуждения генератора переменного тока для управления выходным сигналом.

Приборы и сигнальные лампы используются для предупреждения водителя о проблемах с системой зарядки. В старых автомобилях для этой цели используются амперметры, в то время как в современных автомобилях используются вольтметры или сигнальные лампы. Вольтметры подключаются параллельно системе зарядки и используются для измерения напряжения системы зарядки.